[发明专利]一种卷线致动升降装置及其运行方法

说明书

本发明公开了一种卷线致动升降装置及其运行方法，装置包括底座、伸缩机构和驱动机构，伸缩机构包括三组卷轴和三条钢带，从三组卷轴伸出的三条钢带的侧边缘相互咬合形成截面为三角形的机械臂，机械臂顶端设置有固定座，驱动机构包括驱动电机、传动机构和驱动芯轴，驱动电机通过传动机构驱动驱动芯轴转动，驱动芯轴表面设置有能与钢带表面的斜长孔相互啮合的外螺纹。本发明通过三条钢带持续咬合形成机械臂，伸出时具有较高的刚性，钢带收回时重新变为柔性钢带缠绕在卷轴上，实现了刚性和柔性的完美转换，可在较小的体积下实现对相机、发射接收器、天线等执行装置的快速灵活升降。

技术领域

本发明涉及升降装置技术领域，具体涉及一种卷线致动升降装置及其运行方法。

背景技术

现有市场上具有许多形式的升降装置，其驱动形式多种多样，有多级液压缸驱动、多级气动缸驱动、多级电动缸驱动等，所有这些升降装置的最大伸出长度通常依靠装置本身结构的固有行程来实现，由于其轴向尺寸较大，难以实现大的行程，伸缩比较小，伸缩比一般小于5:1，而且结构复杂、占地空间大，存在效率低、操作维修复杂的问题，对一些相机、发射接收器、天线等执行装置并不适用，同时这些升降装置涉及到的油气燃烧还会产生有害气体和废弃物等，造成环境污染。

本发明提供了一种卷线致动升降装置及其运行方法，可在较小的体积下实现对相机、发射接收器、天线等执行装置的快速灵活升降，三条钢带伸出足够长度时形成具有较高刚性的机械臂，钢带缩回时重新变为柔性被缠绕，实现了刚性和柔性的完美转换，伸缩比可达50:1，伸缩比高、结构紧凑、体积小、质量轻、操作简便、成本低、无污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卷线致动升降装置及其运行方法，用以解决现有的升降装置伸缩比小、结构复杂、占地空间大、效率低、操作维修复杂、污染环境等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：所述卷线致动升降装置包括底座、伸缩机构和驱动机构，所述伸缩机构包括三组卷轴和三条钢带，所述卷轴两端通过侧板可旋转地固定在底座上，三条钢带分别缠绕在三组卷轴上，所述钢带表面沿纵向均匀开设有多条相互平行的斜长孔，从三组卷轴伸出的三条钢带的侧边缘相互咬合形成截面为三角形的机械臂，所述机械臂的顶端设置有固定座，所述驱动机构包括驱动电机、传动机构和驱动芯轴，所述驱动电机安装在底座上，所述驱动电机通过传动机构驱动驱动芯轴转动，所述驱动芯轴设置于机械臂的中心，所述驱动芯轴表面设置有能与钢带表面的斜长孔相互啮合的外螺纹，所述驱动芯轴通过轴承座组件与底座固定连接。

优选的，所述传动机构设置在底座下方，所述传动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮连接驱动电机的电机轴，所述从动轮安装在驱动芯轴下端，所述主动轮和从动轮通过链条或皮带传动连接。

优选的，所述钢带的两侧边缘上沿纵向设置有交替排布的能相互配合的槽孔和凸缘。

优选的，所述卷轴前端设置有导向轮，所述导向轮可旋转的安装在固定卷轴的两侧板之间，所述钢带上端从卷轴伸出后先绕过导向轮再相互咬合形成机械臂。

优选的，所述导向轮为细腰形或腰鼓形。

优选的，所述卷轴内安装有涡卷弹簧。

优选的，所述钢带表面的相邻两斜长孔间的中心距为驱动芯轴外螺纹螺距的n倍，其中n为正整数。

优选的，所述底座下方安装有电缆自动收放装置，所述驱动芯轴为中空结构，所述电缆自动收放装置上缠绕的电缆从驱动芯轴的中空处伸出连接放置于固定座上的执行装置。

优选的，所述驱动电机上连接有编码器。

本发明还提出了一种卷线致动升降装置的运行方法，所述运行方法包括：

开启驱动电机正转，驱动电机通过传动机构带动驱动芯轴正转；