CN116239059B - 一种天车提升装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天车提升装置，用于天车组件的升降，包括底座、升降机构和驱动机构，升降机构设置在底座上并带动设置在其上的天车组件升降，驱动机构设置在升降机构上并用于为升降机构的升降提供动力，其中升降机构包括一个升降节组和至少一根升降绳，升降绳在移动过程中，升降节组能实现竖直方向的伸缩。驱动机构包括缠绕轴和单向组件，升降绳的一端固定在缠绕轴上，缠绕轴在沿轴线转动过程中能收卷或放卷升降绳进而实现升降节组的伸缩，单向组件用于限定缠绕轴在转动过程中仅能进行单向旋转。采用纯手动的机械结构，实现天车组件的省力升降操作，结构简单，成本低。

Description

一种天车提升装置

技术领域

本发明涉及晶圆加工设备技术领域，尤其涉及一种天车提升装置。

背景技术

天车（OHT）是晶圆盒搬运的重要设备，天车能夹取晶圆盒并沿着固定在空中的固定导轨移动，以将晶圆盒搬运到不同位置的晶圆加工设备或晶圆装载台上。天车一般在地面上完成组装，当组装完成后，需要把天车提升至半空中并安装在半空中的固定轨道上，或者天车需要维护或修理时，需要把天车从固定轨道上下降至地面。

目前，很多对天车进行升降的设备为自动化设备，采用自动化的电机或气缸等驱动部件驱动天车升降。但自动化的设备一方面成本较高，维修不便，另一方面自动化设备由于体积和重量较大，通常被固定在指定位置，只适应于指定位置操作，其灵活移动性较低。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种天车提升装置，采用纯手动的机械结构，实现天车组件的省力升降操作，结构简单，成本低。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种天车提升装置，用于天车组件的升降，包括底座、升降机构和驱动机构，所述升降机构设置在底座上并带动设置在其上的天车组件升降，所述驱动机构设置在升降机构上并用于为升降机构的升降提供动力。

所述升降机构包括一个升降节组和至少一根升降绳，所述升降绳在移动过程中，升降节组能实现竖直方向的伸缩。所述驱动机构包括缠绕轴和单向组件，所述升降绳的一端固定在缠绕轴上，所述缠绕轴在沿轴线转动过程中能收卷或放卷升降绳进而实现升降节组的伸缩，所述单向组件用于限定缠绕轴在转动过程中仅能进行单向旋转。

所述单向组件包括至少一个单向限位齿、一个单向施力组和与单向限位齿对应设置齿轮组，所述齿轮组与缠绕轴连接且用于驱动缠绕轴转动，所述单向限位齿能在外力作用下沿自身轴线转动并能限定所述齿轮组的转动方向；

所述单向限位齿包括至少两个沿周向分布且间隔设置的限位齿牙组，所述单向限位齿能在外力作用下沿自身轴线转动，来切换其中两个所述限位齿牙组分别与所述齿轮组上两个不同位置处的齿牙啮合，当一个所述限位齿牙组与齿轮组啮合时，所述单向限位齿在单向施力组限定下仅能单向摆动至限位齿牙组脱离齿轮组的齿牙，且所述单向施力组能拉动单向限位齿复位。

本发明的有益效果在于：一方面，升降机构采用升降节组和升降绳，仅需一根升降绳就可实现升降节组的伸缩，实现天车组件的快速升降。另一方面，驱动机构设置一个单向组件，采用齿轮和啮合机构和单向施力组的配合，限定了缠绕轴仅能进行单向转动，避免外力撤销时，缠绕轴突然反转造成天车组件坠落，大大提高了升降安全性。

进一步来说，所述缠绕轴转动连接在两个立板之间，两个所述立板之间还转动连接有与缠绕轴平行设置的轴杆，所述单向限位齿套接在轴杆上并与轴杆同步转动。所述齿轮组包括套接在缠绕轴上的大齿轮，所述限位齿牙组能和大齿轮的齿牙啮合，所述缠绕轴上固定有能驱动其转动的手柄，所述单向施力组位于一个立板外侧并能限定轴杆仅能在一个较小范围内往复转动。

此时单向限位齿和大齿轮直接啮合，限定大齿轮的转动方向，进而限定缠绕轴的转动方向。直接驱动手柄，转动缠绕轴，实现升降绳的收卷和放卷。

进一步来说，所述缠绕轴转动连接在两个立板之间，两个所述立板之间还转动连接有与缠绕轴平行设置的轴杆，所述单向限位齿套接在轴杆上并与轴杆同步转动。所述齿轮组包括直径不同的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮套接在缠绕轴与其同步转动，所述小齿轮位于大齿轮和单向限位齿之间，所述限位齿牙组能和小齿轮的齿牙啮合，所述小齿轮套接在转动连接在两个立板之间的驱动轴上，所述驱动轴上固定有能驱动其转动的手柄，所述单向施力组位于一个立板外侧并能限定轴杆仅能在一个较小范围内往复转动。

此时，手柄驱动驱动轴转动，小齿轮同步转动，通过小齿轮带动大齿轮转动（也就是缠绕轴转动），通过大齿轮和小齿轮的传动比，更加省力，而单向限位齿通过限定小齿轮的转动方向，进而限定大齿轮的转动方向（也就是缠绕轴的转动方向）。

进一步来说，所述单向施力组包括弹簧，所述弹簧的一端与立板转动连接，另一端偏心连接在轴杆上并与轴杆同步转动，弹簧与轴杆的连接处偏心设置在轴杆上，所述弹簧在限位齿牙组和齿轮组上的齿牙啮合时仅能进行持续拉伸，以使此时的所述轴杆仅能单向转动。利用弹簧的弹力，限定摆片的摆动范围，也就是单向限位齿的转动角度。

进一步来说，所述单向施力组还包括摆片和吸附件，所述摆片固定在轴杆的一个端部且能和轴杆同步转动，所述吸附件固定在立板上且能吸附摆片，所述吸附件固定在立板上且能吸附摆片，所述弹簧的一端套接在与摆片固定连接的固定杆一上且能绕固定杆一转动，所述固定杆一固定在轴杆上且固定杆一的轴线与轴杆的轴线不共线，另一端套接在与所述立板固定连接的固定杆二上且能绕固定杆二转动，所述轴杆位于固定杆二和吸附件之间。所述弹簧为拉伸弹簧，当所述摆片摆动到固定杆二和吸附件之间时，所述弹簧由于自身的压缩状态限定了摆片的摆动方向；当所述固定杆一、固定杆二和吸附件的轴线位于同一个面上时，所述摆片正处于吸附件的端部的一侧且被吸附件吸住，此时所述弹簧处于拉伸状态。

进一步来说，所述固定杆一位于轴杆的轴线的一侧，且所述固定杆一和轴杆的轴线均经过摆片的对称中心线，所述固定杆二、轴杆和吸附件的轴线位于同一个面上。当外力驱动轴杆转动，直至单向限位齿的一个单限位齿牙组与小齿轮轴线偏上的齿啮合，撤销外力，此时固定杆二的轴线与轴杆轴线的轴线之间的垂直连线、固定杆一的轴线与轴杆轴线的轴线之间的垂直连线和弹簧的轴线（也就是固定杆二的轴线和固定杆一的轴线之间的垂直连线）之间构成一个三角形，此时弹簧由最大拉伸状态变为自然状态或小幅拉伸状态，由于弹簧的限定，此时单向限位齿无法再逆时针旋转或只能逆时针旋转一个微小的幅度。

进一步来说，所述弹簧为拉伸弹簧，当所述固定杆一、固定杆二和吸附件的轴线位于同一个面上时，所述摆片正处于吸附件的端部的一侧且被吸附件吸住，此时所述弹簧处于拉伸状态。此时单向限位齿的两个限位齿牙组基本保持竖直状态，两侧限位齿牙组与小齿轮均不接触，弹簧拉伸至最大，此状态为死点状态，此时小齿轮可以在顺时针和逆时针方向随意转动，也就是缠绕轴可以进行正转和反转。

进一步来说，所述驱动机构还包括一个能限定手柄转动的限位组件，所述限位组件包括一个固定座、一个摆杆、限位件和与手柄对应设置的限位辊，所述固定座位于立板下方且和固定节固定连接，所述摆杆能沿固定座上下摆动，所述限位件用于固定摆杆和固定座，限位辊与摆杆同步摆动并能摆动到和手柄抵靠的位置。限位组件提高安全性，防止单向限位齿和齿轮组之间打滑造成天车组件坠落，也减少对单向限位齿和齿轮组的损坏。

进一步来说，所述升降节组包括一个固定节和多个能上下移动的升降节，所述固定节固定在底座上，且所述驱动机构设置在固定节远离升降节的一侧，所述天车组件固定在远离固定节的一个升降节上，且所述固定有天车组件的升降节上固定有固定升降绳端部的升降绳固定块。

所述升降绳在移动过程中，所述升降节能沿固定节或其相邻的靠近固定节一侧的一个升降节上下移动，且升降节组从远离固定节的升降节到靠近固定节的一个升降节依次上升。

进一步来说，所述升降节组还包括绕线部，绕线部与升降绳对应设置，包括位于固定节和升降节上的多个滑轮，所述升降绳的一端依次经过多个滑轮并与升降绳固定块固定。

所述滑轮包括数量相同的滑轮A和滑轮B，设置在所述固定节或升降节上端的为滑轮A，设置在所述固定节或升降节下端的为滑轮B，所述滑轮A和滑轮B在水平方向交错设置。

升降节组的滑轮形成动滑轮结构，实现省力，节省人为操作的力气。

进一步来说，所述滑轮A和滑轮B的轴线形成一个夹角。这样升降节上的滑轮A和滑轮B从附图中的俯视角度查看，形成多个首尾相连的V型结构，也就是锯齿结构，便于升降绳穿设。

进一步来说，所述固定节、位于固定节和固定有天车组件的升降节之间的其他升降节上均设置有滑槽，每个所述升降节上均固定有能在滑槽中滑动的导轮组。导轮组和滑槽的配合，提高了升降节在升降过程中的稳定性，对升降节的移动提供导向。

进一步来说，所述升降节组相对竖直面倾斜设置，且自下而上朝向远离天车组件的一侧倾斜，所述升降节组上固定有始终水平放置的固定部，所述天车组件设置在固定部上。天车组件升降时因重力F1会产生较大的力矩M1，升降节组倾斜后，因升降节组、驱动机构重力F2产生的力矩M2与力矩M1反向，会抵消部分力矩M1，减小了总体力矩，能提高装置的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例的立体结构示意图；

图2为本发明一实施例的侧视图；

图3为本发明一实施例中升降节组伸展状态的侧视图；

图4为本发明一实施例中驱动机构的绕卷升降绳状态的立体结构示意图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本发明一实施例中驱动机构中放卷升降绳状态的立体结构示意图；

图7为本发明一实施例中单向限位齿的立体结构示意图；

图8为本发明一实施例中升降节组的侧视图；

图9为本发明一实施例中中间升降节的结构示意图；

图10为本发明一实施例中中间升降节的另一角度结构示意图；

图11为本发明一实施例中升降节组的俯视图；

图12为本发明一实施例中升降节组升降原理图。

图中：

1、底座；11、行走轮；12、底板；13、加强部；

2、升降节组；21、固定节；22、升降节；221、升降框架；2211、滑槽；2212、上限位柱；2213、下限位柱；2221、安装板；2222、导轮；23、升降绳固定块；241、滑轮A；242、滑轮B；

3、缠绕轴；31、升降绳；

4、单向组件；41、单向限位齿；411、圆柱部；412、限位齿牙组；42、单向施力组；421、弹簧；422、摆片；423、吸附件；424、固定杆一；425、固定杆二；43、立板；44、轴杆；441、拨片；45、大齿轮；46、手柄；47、小齿轮；48、驱动轴；

5、限位组件；51、固定座；511、销孔；52、摆杆；53、限位件；54、限位辊；

6、天车组件；61、固定架；611、连接部；612、固定部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1和附图2所示，本发明的一种天车提升装置，用于天车组件6的升降，包括底座1、升降机构和驱动机构，升降机构设置在底座1上，天车组件6固定在升降机构，升降机构能伸缩以带动天车组件6在竖直方向的移动，而驱动机构用于为升降机构的升降提供动力。

其中升降机构设置在底座1上，包括一个升降节组2和至少一根升降绳31，升降节组2包括依次连接的一个固定节21和多个升降节22，升降绳31在移动过程中，升降节组2能实现竖直方向的伸缩，升降节22能沿固定节21或其相邻的靠近固定节21一侧的一个升降节22上下移动。其中固定节21与底座1固定连接，远离固定节21的一个升降节22用于天车组件6的放置。驱动机构固定在固定节21上，驱动机构包括缠绕轴3和单向组件4，升降绳31的一端固定在缠绕轴3上，另一端固定在远离固定节21的一个升降节22上，缠绕轴3在沿轴线转动过程中能收卷或放卷升降绳31进而实现升降节组2的伸缩，缠绕轴3通过手动旋转，单向组件4用于限定缠绕轴3在转动过程中仅能进行单向旋转。

本实施例中，升降节组2能实现天车的稳定升降，而在缠绕轴3的转动过程中，在收卷时，在单向组件4的限定下，缠绕轴3只能往第一方向转动进行收卷，在放卷时，在单向组件4的限定下，缠绕轴3只能往第二方向转动进行收卷，第一方向和第二方向相反。避免升降节组2突然失控产生伸缩，造成天车组件6的损坏。

在一个实施例中，参见附图1所示，底座1可沿地面行走，底座1上设置有安装有行走轮11，能推动整个提升装置随意移动，搬运至任意地方，移动便利。

参见附图1所示，底座1包括一个U型底板12和一个加强部13，U型底板12包括两个平行的杆一和位于两个杆一之间的杆二，升降节组2的固定节21下端固定在杆二上，升降节22位于杆二靠近杆一的一侧，杆一下端面设置行走轮11。加强部13包括一个支撑板和两个行走杆，支撑板与固定节21远离升降节22的侧壁抵靠，行走杆沿杆二朝向远离杆一的一侧延伸，行走杆下端面设置有行走轮11，行走杆和支撑板之间连接有倾斜设置的加强杆。底座1的结构对升降机构提供了稳定的支撑，减小升降节组2在伸缩过程中的晃动，同时提高了整个提升装置移动的稳定性。

参见附图4所示，单向组件4包括至少一个单向限位齿41、一个齿轮组和一个单向施力组42，齿轮组与缠绕轴3连接且用于驱动缠绕轴3转动，齿轮组与单向限位齿41对应设置，单向限位齿41能在外力作用下沿自身轴线转动，并能限定齿轮组的转动方向。

参见附图7所示，单向限位齿41包括一个圆柱部411，圆柱部411的外壁上沿周向间隔分布有至少两个限位齿牙组412，相邻的限位齿牙组412之间沿圆柱部411的周向留有一定间距。其中两个单向限位齿牙组412能与齿轮组上的不同位置的齿牙啮合，两个单向限位齿牙组412与齿轮组的啮合处位于齿轮组啮合齿轮的轴线的两侧。

在本实施例中，限位齿牙组412设置有两个，即可满足限位需求。每个限位齿牙组412均能和齿轮组上的齿牙啮合，当两者啮合时，单向限位齿41在单向施力组42限定下仅能单向摆动至限位齿牙组412脱离齿轮组的齿牙，且单向施力组42能拉动单向限位齿41快速复位，即单向限位齿41在一个小范围内快速往复转动，由于单向限位齿41的转动速度快且转动角度小，在单向限位齿41的往复转动过程中，限定齿轮组仅能朝向一个方向转动，进而实现缠绕轴3的单向转动。

参见附图4和附图6所示，缠绕轴3转动连接在两个立板43之间，立板43和升降节组2的固定节21固定连接，立板固定在固定节21远离升降节22的一侧，且两个立板43之间还转动连接有与缠绕轴3平行设置的轴杆44，单向限位齿41套接在轴杆44上并与轴杆44同步转动，轴杆44和单向限位齿41同轴设置。

在一个实施例中，齿轮组包括套接在缠绕轴3上的大齿轮45，大齿轮45与缠绕轴3同轴设置且同步转动，单向限位齿41的限位齿牙组412能和大齿轮45的齿牙啮合。缠绕轴3上固定有能驱动其转动的手柄46，此时单向限位齿41和大齿轮45直接啮合，限定大齿轮45的转动方向，进而限定缠绕轴3的转动方向。直接驱动手柄46，转动缠绕轴3，实现升降绳31的收卷和放卷。

在另一个实施例中，参见附图4所示，齿轮组还包括位于大齿轮45和单向限位齿41之间的小齿轮47，小齿轮47和大齿轮45直接啮合且直径小于大齿轮45，单向限位齿41的限位齿牙组412能和小齿轮47的齿牙啮合。此时小齿轮47套接在一个驱动轴48上，驱动轴48转动连接在两个立板43之间，驱动轴48的两端延伸出立板43固定有与其同步转动的手柄46。此时，手柄46驱动驱动轴48转动，小齿轮47同步转动，通过小齿轮47带动大齿轮45转动（也就是缠绕轴3转动），通过大齿轮45和小齿轮47的传动比，更加省力，而单向限位齿41通过限定小齿轮47的转动方向，进而限定大齿轮45的转动方向（也就是缠绕轴3的转动方向）。在本实施例中，采用大齿轮45和小齿轮47组合的齿轮组，小齿轮47一侧与单向限位齿41啮合，实现单向转动，另一侧与大齿轮45啮合，通过传动比，实现缠绕轴3的省力的转动。

参见附图5所示，单向施力组42位于一个立板43的外侧，包括弹簧421、摆片422和吸附件423，轴杆44的两端延伸出立板43，摆片422固定在轴杆44的一个端部，且能随着轴杆44的转动进行同步摆动，摆片422绕轴杆44的轴线摆动。吸附件423固定在立板43上且能吸附摆片422，吸附件423为圆柱结构，当然也可为长方体等结构，只要能吸附摆片422即可。在本实施例中，吸附件423采用圆柱结构，便于固定位置，快速定位其中心位置。弹簧421的一端能套接在与摆片422固定连接的固定杆一424上，且能绕着固定杆一424转动。另一端能套接在与立板43固定连接的固定杆二425上，且能绕着固定杆二425转动。当然也可不通过固定杆一424和固定杆二425，而直接在立板和摆片上设置有供弹簧421套接的突出部。轴杆44位于固定杆二425和吸附件423之间，固定杆一424位于轴杆44的轴线的一侧，固定杆一424的轴线与轴杆44的轴线不共线，且固定杆一424和轴杆44的轴线均经过摆片422的对称中心线。固定杆二425、轴杆44的轴线和吸附件423的中心线位于同一个面上，即固定杆二425、轴杆44的轴线和吸附件423的中心线与同一个竖直面的交点是一个直线。

弹簧421为拉伸弹簧421，在不承受负荷时（即自然状态），拉伸弹簧421的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙，此时弹簧421无法在外力作用下再压缩。摆片422摆动时，弹簧421会拉伸或者回缩，当摆片422摆动到吸附件423和固定杆二425之间直至弹簧421处于自然状态，此时弹簧421无法进行压缩，限定了摆片422只能继续朝向拉伸弹簧421的方向摆动，即限定了轴杆44此时仅能单向摆动，进而限定了缠绕轴3此时的单向转动。当然，摆片422由于吸附件423的吸力或由于单向限位齿41和小齿轮的啮合位置的限定，此时会使弹簧421有一个小幅度的拉伸，保证单向限位齿41具有一个小幅度的转动距离，同时保证单向限位齿41在转动过程中不过啮合点，单向限位齿41在齿轮组推动下沿转动并在弹簧421拉力下反向转动，单向限位齿41在这一过程中往复摆动。

在一个实施例中，吸附件423为磁铁，摆片422为能被磁铁吸附的金属件，摆片422能吸附在吸附件423的端部，且也能沿着吸附件423的端部移动以脱离吸附件423。摆片422与立板43平行，摆片422到立板43之间的最小垂直距离就是吸附件423沿轴向的厚度。

当固定杆一424、固定杆二425轴线和吸附件423的中心线位于同一个面上时，摆片422正处于吸附件423的端部的一侧且被吸附件423吸住。此时单向限位齿41的两个限位齿牙组412基本保持竖直状态，两侧限位齿牙组412与小齿轮47均不接触，弹簧421拉伸至最大，此状态为死点状态，此时小齿轮47可以在顺时针和逆时针方向随意转动，也就是缠绕轴3可以进行正转和反转。

参见附图4所示，当外力驱动轴杆44沿图中箭头逆时针转动，直至单向限位齿41的一个单限位齿牙组412与小齿轮47轴线偏上的齿啮合，撤销外力，此时固定杆二425的轴线与轴杆44的轴线之间的垂直连线、固定杆一424的轴线与轴杆44的轴线之间的垂直连线和弹簧421的轴线（也就是固定杆二425的轴线和固定杆一424的轴线之间的垂直连线）之间构成一个三角形，此时弹簧421由最大拉伸状态变为自然状态或小幅拉伸状态，由于弹簧421的限定，此时单向限位齿41无法再逆时针旋转或只能逆时针旋转一个微小的幅度。在本实施例中，摆杆52位于固定杆二425和吸附件423之间的指定位置时，弹簧421处于小幅拉伸状态，此时，轴杆44往逆时针方向有一定的旋转力，且单向限位齿41只有很小的逆时针转动幅度，逆时针旋转时不过啮合点。这样，小齿轮47与单向限位齿41啮合，小齿轮47也只能逆时针旋转，带动大齿轮45顺时针旋转，使升降绳31绕卷在缠绕轴3上，天车组件6提升。

同理，参见附图6所示，当外力驱动轴杆44顺时针转动，直至单向限位齿41轮的另一个单限位齿牙组412与小齿轮47轴心偏下的齿啮合后，此时摆片422顺时针经过死点，使弹簧421从最大拉伸状态恢复至接近自然伸状态的小幅拉伸状态，单向限位齿41顺时针旋转的幅度很微小，故小齿轮47只能顺时针旋转，带动大齿轮45逆时针旋转，使缠绕轴3上的升降绳31放卷，天车组件6下降。

在本实施例中，参见附图4所示，为便于驱动轴杆44转动，轴杆44远离摆片422一端固定有拨片441，手动拨动拨片441，实现轴杆44的转动，进而带动单向限位齿41的转动和固定杆一424、摆片422的摆动。

在一个实施例中，单向限位齿41仅设置一个，当然，在一个实施例中，单向限位齿41也可设置两个或更多，齿轮组和单向限位齿41对应即可。

单向限位齿41、齿轮组和单向施力组42的配合，实现了缠绕轴3在顺时针转动时，只能顺时针转动；在逆时针转动时，只能逆时针转动，且在手柄46停止转动时，单向限位齿41的位置固定，限定了齿轮组转动，进而限定了缠绕轴3转动，避免了天车组件6在升降过程中的突然坠落，提高了安全性。

在一个实施例中，为了进一步提高安全性，防止单向限位齿41和齿轮组之间打滑造成天车组件6坠落，也减少对单向限位齿41和齿轮组的损坏，驱动机构还包括一个限位组件5。限位组件5用于限定手柄46的位置，进而限定缠绕轴3的转动。

参见附图4所示，限位组件5包括一个固定座51、一个摆杆52、限位件53和与手柄46对应设置的限位辊54。固定座51位于立板43下方且和固定节21固定连接，摆杆52能沿固定座51上下摆动，限位件53用于固定摆杆52和固定座51，限位辊与摆杆52同步摆动并能摆动到和手柄46抵靠的位置。当限位辊与手柄46抵靠时，能限定手柄46的转动。

参见附图4所示，本实施例中，逆时针旋转手柄46，为天车组件6提升状态，提升天车组件6过程中，单向限位齿41能限制小齿轮47顺时针旋转，即限制手柄46顺时针旋转，当释放手柄46时，单向限位齿41对提升后的手柄46有限位作用。但通过齿轮啮合进行限位，对齿轮损伤较大，天车组件6重量较大，重力作用使升降机构下降并导致手柄46反转，容易导致齿轮破坏。此时，提升天车组件6后，把摆杆52往上摆动，通过限位件53固定摆杆52位置，限位辊54抵靠一个手柄46，防止手柄46顺时针旋转，对手柄46进行限位固定。

当然，在天车组件6下降过程中，摆杆52也可带动到一个位置并与手柄46接触，避免手柄46逆时针旋转，让天车组件6下降到一个特定的位置。仅依靠单向限位齿41、齿轮组和单向施力组42可以实现缠绕轴3的单向转动和固定，限位组件5的设置只是减小单向限位齿41和齿轮组的磨损。

在一个实施例中，固定座51上开设有一个圆弧形的槽道，摆杆52可沿着槽道摆动。限位件53为能穿过摆杆52的插销，参见附图6所示，固定座51上开设有若干呈圆弧形布置的销孔511，插销能***销孔511内并穿入摆杆52上的固定孔，该圆弧形的圆心为与摆杆52和固定座51的铰接点重合。当插销穿过销孔511和摆杆52的固定孔时，可对摆杆52限位，实现摆杆52和固定座51的固定。

升降节组2的固定节21和升降节22相互平行，因此升降节组2在缩回时，形成一个矩形结构。在一个实施例中，参见附图2和附图3所示，升降节组2相对竖直面倾斜设置，且自下而上朝向远离天车组件6的一侧倾斜。升降节组2与底座1的水平面形成一个大于90度的角θ，而天车组件6依然与底座1的水平面平行。天车组件6升降时因重力F1会产生较大的力矩M1，升降节组2倾斜后，因升降节组2、驱动机构重力F2产生的力矩M2与力矩M1反向，会抵消部分力矩M1，减小了总体力矩，能提高装置的可靠性和安全性。

参见附图8所示，天车组件6通过固定架61与升降节组2连接，固定架61包括端部连接的连接部611和固定部612，固定部612始终与水平面平行且用于天车组件6的放置，连接部611与升降节组2平行且固定在升降节组2上。固定部612和连接部611形成一个夹角，夹角的角度为180-θ。

固定节21的下端固定在底座1上，固定架61固定在远离固定节21的一个升降节22的上端，这样可以实现天车组件6最大距离的升降。

参见附图11所示，升降节组2还包括绕线部，绕线部包括位于固定节21和升降节22上的滑轮，固定有固定架61的升降节22上固定有固定升降绳31端部的升降绳固定块23，升降绳31依次经过固定节21和升降节22的滑轮与升降绳固定块23固定连接。此时拉动升降绳31的另一端，升降绳31通过绕线部带动升降节22升降，进而实现升降节组2的伸缩。

将固定有固定架61的一个升降节22定义为末端升降节，末端升降节上固定有固定升降绳31端部的升降绳固定块23。位于固定节21和末端升降接之间的升降接为中间升降节，固定节21和中间升降节上均设置有滑槽2211，每个升降节22上均固定有能在滑槽2211中滑动的导轮组。导轮组和滑槽2211的配合，提高了升降节22在升降过程中的稳定性，对升降节22的移动提供导向。

参见附图所10示，滑槽2211对称设置有两个，导轮组包括与滑槽2211对应设置且能在滑槽2211内滑动的导轮2222，滑槽2211为C型槽，导轮2222嵌设在滑槽2211内进行滑动。滑槽2211在水平面的两个垂直方向对导轮组进行限位，进而限定了升降节22在水平面内的位置，避免升降节22在升降过程中发生偏移。

在一个实施例中，为了限定升降节22的升降距离，滑槽2211的上下两端分别固定上限位柱2212和下限位柱2213，当一个升降节22的导轮组件与相邻升降节22或固定节21的上限位柱2212抵靠时，此升降节22无法继续上移；当一个升降节22的导轮组件与相邻升降节22或固定节21的下限位柱2213抵靠时，此升降节22无法继续下移。

参见附图11所示，绕线部与升降绳31对应设置，一根升降绳31对应一个绕线部。绕线部包括多个滑轮，滑轮和固定节21、升降节22转动连接，滑轮均能沿自身轴线转动，每个滑轮上均沿轴向开设有供升降绳31嵌入的环形槽。其中滑轮包括数量相同的滑轮A241和滑轮B242，设置在固定节21或升降节22上端的为滑轮A241，设置在固定节21或升降节22下端的为滑轮B242，滑轮A241和滑轮B242在水平方向交错设置，即相邻的滑轮A241之间设置有一个滑轮B242。固定节21上设置有一个位于上端的滑轮A241，中间升降节的上下两端分别设置有一个滑轮A241和一个滑轮B242，末端升降节上设置有一个位于下端的滑轮B242。滑轮B242的轴线相互平行，升降节22上的滑轮A241相互平行，且升降节22上的滑轮A241和滑轮B242的轴线形成一个夹角，这样升降节22上的滑轮A241和滑轮B242从附图中的俯视角度查看，形成多个首尾相连的V型结构，也就是锯齿结构。

参见附图9和附图10所示，为一个中间升降节的结构示意图，包括升降框架221和升降框架221一侧的导轮组，升降框架221包括一个矩形的升降板，升降板远离导轮组的一侧沿长度方向设置有两个L型的导向板，导向板和升降板之间限定形成滑槽2211。导轮组包括固定在升降板上的安装板2221，安装板2221的两侧分别转动连接有两个导轮2222，四个导轮2222形成矩形结构，导轮2222形成的矩形结构的宽度小于升降板的宽度，这样导轮2222就能嵌入相邻升降节22或固定节21的滑槽2211内。

滑轮A241设置在升降板上端的中间位置，滑轮A241的轴线倾斜设置，滑轮A241的两端分别部分突出升降板的厚度方向，即滑轮A241斜向贯穿升降板并分别凸向导轮组的一侧和远离导轮组的一侧。滑轮B242设置在升降板下端的中间位置，且位于升降板靠近导轮组的一面。这样升降绳31从升降板靠近导轮组的一侧的滑轮B242进入，再从升降板上的滑轮A241的远离导轮组的一侧穿出，并再进入相邻的一个中间升降节或末端升降节的滑轮B242。

固定节21和中间升降节的升降框架221结构相同，但无需设置导轮组和滑轮B242。末端升降节与中间升降节相比，无需导向板和滑轮A241,其他结构相同。

固定节21一端的升降绳31与驱动机构上的缠绕轴3连接，然后依次穿过固定节21的滑轮A241、多个中间升降节的滑轮B242和滑轮A241，再从末端升降节的下端的滑轮B242往上穿出，把升降绳31的另一端固定在末端升降节上端的升降绳固定块23上。此时，参见附图3，驱动手柄46逆时针旋转时，升降绳31进行收卷，升降节组2伸展；驱动手柄46顺时针旋转时，升降绳31进行放卷，升降节组2收缩。由于采用多节的升降节22机构，由升降绳31拉动升降节组2伸缩，只需施加给升降绳31一个较小的力，就能拉动升降节组2升降，实现省力操作。

参见附图8和附图12所示，在本实施例中，升降节22设置有三节，分别为升降节一、升降节二和升降节三，其中升降节一即为与固定架61连接的末端升降节，升降节二和升降节三即为中间升降节。

此时升降绳31的受力情况参见附图12所示，滑轮B242相当于一个动滑轮，此时Fa=(G1+G)/2 ，其中Fa为升降节二之间的升降绳31的拉力，G1为升降节一上所有零部件的重量，G为升降节一上固定的天车组件6的重量（包括固定架61）。Fb=Fa+G2/2 ，Fb为升降节三之间的升降绳31的拉力，G2为升降节二的重量。Fc=Fb+G3/2，Fc为固定节21端部的升降绳31的拉力，G3为升降节三的重量，其中G2=G3。从Fa、Fb和Fc的计算公式可以得到：Fc＞Fb＞Fa。所以卷绕升降绳31时，升降节一，升降节二和升降节三逐级上升，首先升降节一上升，待升降节一上升到最高点，然后升降节二携带升降节一同步上升，待升降节二上升到最高点后，升降节三带动升降节一和升降节二同步上升。这样实现升降节22逐级提升，且从远离固定节21的升降节22到靠近固定节21的一个升降节22依次上升，让整个升降节组2的伸展更加省力。

本实施例天车组件6在提升过程中，首选将天车组件6固定在固定架61上，此时升降节组2处于缩回状态。天车组件6固定好后，手动逆时针拨动拨片441，直至单向限位齿41的一个单限位齿牙组412与小齿轮47轴线偏上的齿啮合。然后驱动手柄46逆时针旋转，轴杆44逆时针旋转，通过小齿轮47和大齿轮45的啮合，进而实现大齿轮45（也就是缠绕轴3）的顺时针旋转，升降绳31进行收卷，此时由于单向限位齿41在单向施力组42的弹簧421限位下，只能逆时针旋转一个微小的幅度，限定了小齿轮47只能逆时针转动，即使手柄46上的外力撤销，小齿轮47在单向限位齿41的限定下也无法顺时针转动，可将天车组件6限定在这一高度进行安装。而升降绳31在收卷过程中，会通过滑轮带动多个升降节22依次上升，实现升降节组2的伸展，钢丝绳的端部施加一个较小的力就能实现大重量的天车组件6的提升，实现省力。

天车组件6在下降过程中，此时升降节组2处于伸展状态。手动逆时针拨动拨片441，直至单向限位齿41的另一个单限位齿牙组412与小齿轮47轴线偏下的齿啮合。然后驱动手柄46顺时针旋转，轴杆44顺时针旋转，通过小齿轮47和大齿轮45的啮合，进而实现大齿轮45（也就是缠绕轴3）的逆时针旋转，升降绳31进行放卷，此时由于单向限位齿41在单向施力组42的弹簧421限位下，只能顺时针旋转一个微小的幅度，限定了小齿轮47只能顺时针转动，即使手柄46上的外力撤销，小齿轮47在单向限位齿41的限定下也无法顺时针转动，可将天车组件6限定在任一高度。而升降绳31在放卷过程中，会通过滑轮带动多个升降节22依次下降，实现升降节组2的收缩。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种天车提升装置，用于天车组件的升降，包括底座、升降机构和驱动机构，所述升降机构设置在底座上并带动设置在其上的天车组件升降，所述驱动机构设置在升降机构上并用于为升降机构的升降提供动力，其特征在于：其中

所述升降机构包括一个升降节组和至少一根升降绳，所述升降绳在移动过程中，所述升降节组能实现竖直方向的伸缩；

所述驱动机构包括缠绕轴和单向组件，所述升降绳的一端固定在缠绕轴上，所述缠绕轴在沿轴线转动过程中能收卷或放卷升降绳进而实现升降节组的伸缩，所述单向组件用于限定缠绕轴在转动过程中仅能进行单向旋转；

所述单向组件包括至少一个单向限位齿、一个单向施力组和与单向限位齿对应设置齿轮组，所述齿轮组与缠绕轴连接且用于驱动缠绕轴转动，所述单向限位齿能在外力作用下沿自身轴线转动并能限定所述齿轮组的转动方向；

所述单向限位齿包括至少两个沿周向分布且间隔设置的限位齿牙组，所述单向限位齿能在外力作用下沿自身轴线转动，来切换其中两个所述限位齿牙组分别与所述齿轮组上两个不同位置处的齿牙啮合，当一个所述限位齿牙组与齿轮组啮合时，所述单向限位齿在单向施力组限定下仅能单向摆动至限位齿牙组脱离齿轮组的齿牙，且所述单向施力组能拉动单向限位齿复位；

所述缠绕轴转动连接在两个立板之间，两个所述立板之间还转动连接有与缠绕轴平行设置的轴杆，所述单向限位齿套接在轴杆上并与轴杆同步转动；

所述单向施力组包括弹簧、摆片和吸附件，所述摆片固定在轴杆的一个端部且能沿轴杆的轴线摆动，所述吸附件固定在立板上且能吸附摆片，所述弹簧的一端与立板转动连接，所述弹簧的另一端与摆片转动连接且与摆片的连接处与转轴偏心设置，所述轴杆位于弹簧与立板的连接处和吸附件之间，所述弹簧在限位齿牙组和齿轮组上的齿牙啮合时仅能进行持续拉伸，以使此时的所述轴杆仅能单向转动；

当所述摆片摆动到弹簧与立板的连接处和吸附件之间时，所述弹簧由于自身的压缩状态限定了摆片的摆动方向。

2.根据权利要求1所述的天车提升装置，其特征在于：所述齿轮组包括套接在缠绕轴上的大齿轮，所述限位齿牙组能和大齿轮的齿牙啮合，所述缠绕轴上固定有能驱动其转动的手柄，所述单向施力组位于一个立板外侧并能限定轴杆仅能往复转动。

3.根据权利要求1所述的天车提升装置，其特征在于：所述齿轮组包括直径不同的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮套接在缠绕轴与其同步转动，所述小齿轮位于大齿轮和单向限位齿之间，所述限位齿牙组能和小齿轮的齿牙啮合，所述小齿轮套接在转动连接在两个立板之间的驱动轴上，所述驱动轴上固定有能驱动其转动的手柄，所述单向施力组位于一个立板外侧并能限定轴杆仅能往复转动。

4.根据权利要求1所述的天车提升装置，其特征在于：所述弹簧的一端套接在与摆片固定连接的固定杆一上且能绕固定杆一转动，所述固定杆一固定在轴杆上且固定杆一的轴线与轴杆的轴线不共线，另一端套接在与所述立板固定连接的固定杆二上且能绕固定杆二转动；

当所述固定杆一、固定杆二和吸附件的轴线位于同一个面上时，所述摆片正处于吸附件的端部的一侧且被吸附件吸住，此时所述弹簧处于拉伸状态，所述弹簧为拉伸弹簧。

5.根据权利要求4所述的天车提升装置，其特征在于：所述固定杆一位于轴杆的轴线的一侧，且所述固定杆一和轴杆的轴线均经过摆片的对称中心线，所述固定杆二、轴杆和吸附件的轴线位于同一个面上。

6.根据权利要求2或3所述的天车提升装置，其特征在于：所述驱动机构还包括一个能限定手柄转动的限位组件，所述限位组件包括一个固定座、一个摆杆、限位件和与手柄对应设置的限位辊，所述固定座位于立板下方且和升降节组固定连接，所述摆杆能沿固定座上下摆动，所述限位件用于固定摆杆和固定座，所述限位辊与摆杆同步摆动并能摆动到和手柄抵靠的位置。

7.根据权要求1-5任一所述的天车提升装置，其特征在于：所述升降节组包括一个固定节和多个能上下移动的升降节，所述固定节固定在底座上，且所述驱动机构设置在固定节远离升降节的一侧，所述天车组件固定在远离固定节的一个升降节上，且固定有所述天车组件的升降节上固定有固定升降绳端部的升降绳固定块；

所述升降绳在移动过程中，所述升降节能沿固定节或其相邻的靠近固定节一侧的一个升降节上下移动，所述升降节组从远离固定节的升降节到靠近固定节的一个升降节依次上升。

8.根据权利要求7所述的天车提升装置，其特征在于：所述升降节组还包括绕线部，所述绕线部与升降绳对应设置，所述绕线部包括位于固定节和升降节上的多个滑轮，所述升降绳的一端依次经过多个滑轮并与升降绳固定块固定；

所述滑轮包括数量相同的滑轮A和滑轮B，设置在所述固定节或升降节上端的为滑轮A，设置在所述固定节或升降节下端的为滑轮B，所述滑轮A和滑轮B在水平方向交错设置。

9.根据权利要求8所述的天车提升装置，其特征在于：所述滑轮A和滑轮B的轴线形成一个夹角。

10.根据权利要求8所述的天车提升装置，其特征在于：所述固定节、位于固定节与固定有天车组件的升降节之间的其他升降节上均设置有滑槽，每个所述升降节上均固定有能在滑槽中滑动的导轮组。

11.根据权利要求1所述的天车提升装置，其特征在于：所述升降节组相对竖直面倾斜设置，且自下而上朝向远离所述天车组件的一侧倾斜，所述升降节组上固定有始终水平放置的固定部，所述天车组件设置在固定部上。