CN211614856U - 一种往复装置水平位移机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种往复装置水平位移机构，包括相互传动连接的平移驱动电机、齿轮、载物台，所述平移驱动电机固定安装在机架上，所述平移驱动电机的输出轴上固定设有万向传动轴，所述万向传动轴通过滚动轴承座安装在可活动的支撑台上，所述齿轮与所述万向传动轴同轴设置且固定连接；所述载物台底部设有齿条，所述齿条与所述齿轮啮合。本实用新型提供的一种往复装置水平位移机构，其能往复循环送料，能完成物料平移送料动作，送料完成后能复位待命，使工艺环节之间衔接更紧密，提高了生产效率；采用齿轮齿条相互配合传动，传送精度高，运行平稳；本实用新型的技术方案能满足对大件物料送料的快速高效的需求。

Description

一种往复装置水平位移机构

技术领域

本实用新型涉及机械送料装置领域，具体涉及一种往复装置水平位移机构。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展，汽车制造产业对于生产效率的要求也日益提高。将生产任务细化到各个生产环节，每一个工艺步骤的产线衔接也更加紧密。当完成一个工艺步骤时，需要快速高效的往复送料装置将在制品输往下一工艺环节，然后迅速复位待命。由于汽车行业在制品的体积较大，现有技术的往复送料装置在对较大的物料进行水平方向送料时，通常是采用皮带传送的方式，但是皮带传送一般适合较轻的负载，对于大件物料进行输送过程中可能会产生打滑的现象，对物料表面造成磨损，影响送料效率。同时皮带传送由于皮带的弹性等影响，具有一定的弹性滑动率，不能保证精确的传动比，不能满足汽车制造产业部分工序的快速高效的需求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种往复装置水平位移机构，其能往复循环送料，能完成物料平移送料动作，送料完成后能复位待命，使工艺环节之间衔接更紧密，提高了生产效率；采用齿轮齿条相互配合传动，传送精度高，运行平稳；本实用新型的技术方案能满足对大件物料送料的快速高效的需求。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种往复装置水平位移机构，包括相互传动连接的平移驱动电机、齿轮、载物台，所述平移驱动电机固定安装在机架上，所述平移驱动电机的输出轴上固定设有万向传动轴，所述万向传动轴通过滚动轴承座安装在可活动的支撑台上，所述齿轮与所述万向传动轴同轴设置且固定连接；所述载物台底部设有齿条，所述齿条与所述齿轮啮合。

本技术方案的有益效果是：本技术方案提供的一种往复装置水平位移机构，其能往复循环送料，能完成物料平移送料动作，送料完成后能复位待命，使工艺环节之间衔接更紧密，提高了生产效率；采用齿轮齿条相互配合传动，传送精度高，运行平稳；本实用新型的技术方案能满足对大件物料送料的快速高效的需求。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述支撑台为可上下活动的举升台，所述举升台的顶面固定设有多个滑轮限位机构，所述载物台设置在所述滑轮限位机构上，并通过所述滑轮限位机构与所述举升台滑动连接。

进一步，所述滑轮限位机构包括托举轮、第一限位轮、第二限位轮，所述托举轮的轮面与所述载物台的底部相切，所述第一限位轮的轮面与所述载物台的侧面相切，所述载物台的侧面还设有与所述举升台平行设置的定位槽，所述第二限位轮与所述定位槽相配合；所述托举轮、所述第一限位轮、所述第二限位轮均可沿所述载物台的表面滚动。

进一步，所述举升台上还设有精定位机构，所述精定位机构包括销钉缸，所述销钉缸固定安装在所述举升台上，且所述销钉缸的定位销与所述载物台侧面的定位槽相配合。

进一步，所述举升台的两端均设有限位传感器，所述限位传感器与所述水平位移机构信号连接；当所述载物台平移到所述举升台的端部并触发所述限位传感器时，所述水平位移机构停止运行。

进一步，所述举升台上沿所述载物台的前进方向还依次设有前移减速检测开关、前移到位检测开关、前移超行程检测开关，用于检测所述载物台在前进过程中的位置。

进一步，所述举升台上沿所述载物台的后退方向还依次设有后退减速检测开关、后退到位检测开关、后退超行程检测开关，用于检测所述载物台在后退过程中的位置。

进一步，所述平移驱动电机的输出端设有减速机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种往复装置水平位移机构，其能往复循环送料，能完成物料平移送料动作，送料完成后能复位待命，使工艺环节之间衔接更紧密，提高了生产效率；采用齿轮齿条相互配合传动，传送精度高，运行平稳；本实用新型的技术方案能满足对大件物料送料的快速高效的需求。

附图说明

图1为本实用新型立体图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型俯视图；

图4为本实用新型举升机构结构示意图；

图5为本实用新型平移机构结构示意图；

图6为本实用新型滑轮限位机构结构示意图；

图7为本实用新型图2中A部局部放大图；

图8为本实用新型图2中B部局部放大图；

图9为本实用新型滑块机构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、举升机构，11、升降驱动电机，1101、第一减速机，12、举升台，13、第一摆臂，14、短拉杆，15、三角连杆，16、长拉杆，17、第一拉杆，18、第二拉杆，19、滑块，2、平移机构，21、平移驱动电机，2101、第二减速机，22、万向传动轴，23、齿轮，24、载物台，2401、定位槽，25、齿条，3、滑轮限位机构，31、托举轮，32、第一限位轮，33、第二限位轮，4、限位传感器，41、头端限位传感器，42、尾端限位传感器，5、机架，51、滚动轴承座，52、滑槽，6、检测开关，61、升降驱动电机检测开关，62、举升到位检测开关，63、下降到位检测开关，64、前移减速检测开关，65、前移到位检测开关，66、前移超行程检测开关，67、后退减速检测开关，68、后退到位检测开关，69、后退超行程检测开关，7、精定位机构，8、安全维修机构，81、第一定位销，82、第一定位销孔，83、第二定位销，84、第二定位销孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1～3所示为一种往复送料装置，包括设置在机架5上的的举升机构 1以及平移机构2，所述举升机构1与所述平移机构2滑动连接；所述举升机构1用于将物料进行举升然后复位，所述平移机构2用于将被举升的物料进行平移然后复位。

本实施例提供的一种往复送料装置，其能往复循环送料，既能完成物料举升动作，还能完成物料平移动作，使工艺环节之间衔接更紧密，提高了生产效率。

本实施例中，如图4所示，所述举升机构1包括设置在所述机架5上的升降驱动电机11、举升台12，所述升降驱动电机11的输出轴与所述举升台 12传动连接；所述升降驱动电机11通过行星齿轮23减速机输出转矩，且所述升降驱动电机11的输出轴进行转角小于180°的往复运转。所述升降驱动电机11的输出轴上垂直设置有第一摆臂13，第一摆臂13与升降驱动电机 11的输出轴键连接，当升降驱动电机11进行运转时，第一摆臂13与升降驱动电机11同轴旋转。所述第一摆臂13的末端设置有短拉杆14，所述短拉杆 14一端与所述第一摆臂13的端部铰接，所述短拉杆14的另一端设置有三角连杆15。三角连杆15为折弯的连杆装置，折弯角度为锐角，其形状近似于三角刀片连杆，其上有三个通孔，三个通孔呈三角形分布，用于提供三个铰接点。三个通孔分布为：其两个端部各设有一个通孔，其折弯处称为顶点，顶点处设有一个通孔。所述三角连杆15的顶点与所述机架5铰接，所述三角连杆15的一端与所述短拉杆14的另一端端部铰接，更具体的，所述三角连杆15的一端与所述短拉杆14上远离所述第一摆臂13的一端的端部铰接。所述三角连杆15的另一端与所述举升台12的底部铰接。具体的，举升台12 的底部向下延伸出支脚，支脚的底部作为铰接点，通过铰链与三角连杆15 铰接。

第一摆臂13、短拉杆14、三角连杆15等同于一个曲柄连杆机构，当升降驱动电机11的输出轴进行运转时，第一摆臂13在升降驱动电机11的作用下进行旋转，短拉杆14带动三角连杆15的一端前移或后退，使得三角连杆15的两端绕着三角连杆15顶点处的铰接点进行旋转，同时举升台12在三角连杆15的带动下进行举升或下降；当三角连杆15与短拉杆14相连的一端偏高而三角连杆15与举升台12相连的一端偏低时，举升台12下降，反之，则举升台12举升。

本实施例中，所述举升台12底部设有多个三角连杆15，多个所述三角连杆15的一端分别与所述举升台12的底部铰接，多个所述三角连杆15的顶点分别与所述机架5铰接，多个所述三角连杆15的另一端设有长拉杆16，多个所述三角连杆15的另一端分别与所述长拉杆16铰接，所述长拉杆16 的端部与所述短拉杆14上靠近所述三角连杆15的一端铰接。

由于通常汽车在制品体积较大，需要举升台12有较长的长度，所以举升台12需要多个三角连杆15与长拉杆16联动，共同实现对举升台12的举升，形成平行四边形的同步举升机构1，以使在制品在同一平面进行举升。

本实施例中，多个所述三角连杆15对称设置在所述长拉杆16的两侧、且沿所述长拉杆16的长向设置，每组对称设置的所述三角连杆15的顶点与所述机架5同轴铰接，每组对称设置的所述三角连杆15的一端通过转轴与所述长拉杆16铰接，每组对称设置的所述三角连杆15的另一端分别与所述举升台12底部铰接。由于汽车在制品的体积限制，其具有一定的宽度，使用对称设置的三角连杆15分别对举升台12底部两侧进行托举，使举升台12 在运行中更加平稳，增加了举升台12的稳定性。

本实施例中，如图9所示，所述举升机构1还包括至少一个滑块19机构，所述滑块19机构包括呈“Y”型铰接的第一拉杆17以及第二拉杆18，所述第一拉杆17的一端与机架5铰接，所述第一拉杆17的另一端与所述第二拉杆18的中段铰接，所述第二拉杆18的一端与所述举升台12的底部铰接，所述第二拉杆18的另一端设有滑块19；所述机架5上设有水平方向的滑槽52，当所述举升台12运动时，所述滑块19在所述滑槽52内滑动配合。为节省设备成本，在举升台12已得到足够的动力支撑的前提下，需提供限位机构对举升台12进行限位以及支撑。本技术方案采用滑块19与滑槽52 相互配合的方式，当举升台12在升降驱动电机11的驱动作用下进行举升或下降时，滑块19在滑道内滑动，以改变第一拉杆17与第二拉杆18在铰接点的角度，从而为举升台12提供了有效的支撑与限位。

本实施例中，如图5所示，所述平移机构2，即水平位移机构，包括相互传动连接的平移驱动电机21、齿轮23、载物台24，所述平移驱动电机21 的输出轴上固定设有万向传动轴22，所述万向传动轴22通过滚动轴承座51 安装在所述举升台12上，所述齿轮23与所述万向传动轴22同轴设置且固定连接；所述载物台24底部设有齿条25，所述齿条25与所述齿轮23啮合，物料放置在载物台24上，举升台12的长度大于载物台24的长度，举升台 12与载物台24的长度之差即为载物台24平移的行程长度。平移机构2能往复循环送料，能完成物料平移送料动作，送料完成后能复位待命，使工艺环节之间衔接更紧密，提高了生产效率；采用齿轮齿条相互配合传动，传送精度高，运行平稳；本实施例的技术方案能满足对大件物料送料的快速高效的需求。

平移驱动电机21固定安装在机架5上，而齿轮23安装在举升台12上，由于举升台12在装置运行过程中可能处于上升或下降的动态，或者当举升台12处于低位时以及处于高位时均可能需要对载物台24进行平移，所以平移驱动电机21相对于齿轮23的位置是可能改变的。此处设置万向传动轴22 分别与平移驱动电机21的输出轴以及齿轮23进行同轴连接，将平移驱动电机21的转矩传递到齿轮23上；由于齿轮23与载物台24底部的齿条25啮合，当齿轮23转动时，通过齿条25带动载物台24进行平移，从而将载物台24上的物料进行移动。

进一步的，载物台24的顶部还可以固定设置物料限位架，防止物料在运输过程中发生移位。

本实施例中，如图6所示，所述举升台12的顶面固定设有多个滑轮限位机构3，所述载物台24设置在所述滑轮限位机构3上，并通过所述滑轮限位机构3与所述举升台12滑动连接。滑轮限位机构3为载物台24与举升台 12之间的配合提供了滑动连接，使举升台12既为载物台24提供了有效的支撑，又对载物台24进行了限位，防止运行过程中载物台24滑出举升台12，造成物料损坏以及设备破坏。

本实施例中，所述滑轮限位机构3包括托举轮31、第一限位轮32、第二限位轮33，所述托举轮31的轮面与所述载物台24的底部相切，所述第一限位轮32的轮面与所述载物台24的侧面相切，所述载物台24的侧面还设有与所述举升台12平行设置的定位槽2401，所述第二限位轮33与所述定位槽2401相配合；所述托举轮31、所述第一限位轮32、所述第二限位轮33 均可沿所述载物台24的表面滚动。托举轮31为载物台24提供支撑，第一限位轮32、第二限位轮33为载物台24平移时提供行走限位，防止其偏移出举升台12的范围。

更进一步的，本实施例中还设有精定位机构7，精定位机构7与滑轮限位机构3相互配合，用于为载物台24进行进一步的精准定位，在起到夹紧与导向的作用同时可防止齿轮23与齿条25啮合时出现跳齿的现象。精定位机构7为销钉缸结构，销钉缸的定位销设置在定位槽2401的底部，防止齿条25在进行平移的过程中向上运动而造成跳齿现象。

本实施例中，如图4及图6所示，所述举升台12的两端均设有限位传感器4，所述限位传感器4与所述平移机构2信号连接；具体的，所述举升台12上靠近所述升降驱动电机11的一端设置有头端限位传感器41，用于平移机构2后退过程中检测载物台24的端部是否到达举升台12的前端；所述举升台12上背离所述升降驱动电机11的一端作为尾端，尾端设置有尾端限位传感器42，用于平移机构2前进过程中检测载物台24的端部是否到达举升台12的尾端。当所述载物台24的端部触发所述限位传感器4时，所述平移机构2停止运行。本装置设有控制器，限位传感器4与控制器信号连接，控制器分别与升降驱动电机11以及平移驱动电机21信号连接，用于控制升降驱动电机11以及平移驱动电机21的运转。当限位传感器4检测到载物台 24的端部达到目的地时，控制器控制平移驱动电机21停转，载物台24则停止平移。

更进一步的，本实施例中还设置有多个检测开关6，检测开关6与控制器信号连接，用于对举升机构1以及平移机构2的运行进行监控与反馈。具体的，在升降驱动电机11的转轴上设有升降驱动电机检测开关61，升降驱动电机检测开关61采用型号为VB-6211的行程开关。升降驱动电机检测开关61上设有六个检测点，分别用于检测升降驱动电机11的运转状态，具体的，分别检测升降驱动电机11驱动升高时以及驱动下降时的减速、到位、超行程状态。六个检测点相互配合，起到电机编码器的作用。

举升台12的侧边设有上下设置的举升到位检测开关62以及下降到位检测开关63，举升到位检测开关62和下降到位检测开关63均采用型号 WLCA2LDK13为的行程开关。举升到位检测开关62以及下降到位检测开关63 分别设置在举升台12的上方以及下方，当举升台12在举升机构1的驱动作用下上升到目标高度时，举升台12触碰到举升到位检测开关62的杠杆，举升到位检测开关62输出举升台12举升到位的信号至控制器，控制器控制第一驱动开关11停止驱动举升台12上升；当举升台12在举升机构1的驱动作用下下降到目标高度时，举升台12触碰到下降到位检测开关63的杠杆，下降到位检测开关63输出举升台12下降到位的信号至控制器，控制器控制第一驱动开关11停止驱动举升台下降。

将载物台24的平移送料方向定义为前进方向，将载物台24的平移复位方向定义为后退方向。本送料装置沿平移送料的前进方向还设有前移减速检测开关64、前移到位检测开关65、前移超行程检测开关66，前移减速检测开关64、前移到位检测开关65、前移超行程检测开关66沿送料方向水平设置在平移机构2上与举升台12相对静止的部分，即举升台12的延伸部，本实施例中前移减速检测开关64、前移到位检测开关65、前移超行程检测开关66依次安装在举升台12上，且当载物台24进行前进时，前移减速检测开关64、前移到位检测开关65、前移超行程检测开关66的杠杆分别与载物台24干涉，用于检测载物台24前进过程中的位置，并输出载物台24的位置信号到控制器，用于控制平移驱动电机21在送料过程中减速或者停转。

本送料装置沿平移送料的后退方向，即送料完成后的装置水平复位方向，还设有后退减速检测开关67、后退到位检测开关68、后退超行程检测开关69，后退减速检测开关67、后退到位检测开关68、后退超行程检测开关69沿载物台24平移复位的方向水平设置在平移机构2上与举升台12相对静止的部分，即举升台12的延伸部，本实施例中后退减速检测开关67、后退到位检测开关68、后退超行程检测开关69依次安装在举升台12上，且当载物台24进行前进时，后退减速检测开关67、后退到位检测开关68、后退超行程检测开关69的杠杆分别与载物台24干涉，用于检测载物台24后退复位过程中的位置，并输出载物台24的位置信号到控制器，用于控制平移驱动电机21在复位过程中减速或者停转。

本送料装置还设有安全维修机构8，安全维修机构8分为两部分分别设置在举升机构1的前端与尾端，设置在举升机构1的前端的部分包括第一定位销81，升降驱动电机11的输出轴上固定设置有连接件，该连接件上设有第一定位销孔82，第一定位销孔82平行所述升降驱动电机11的输出轴且与所述升降驱动电机11的输出轴不同轴设置，即第一定位销孔82偏离所述升降驱动电机11的输出轴轴心，机架5上设有与第一定位销孔82相对应的第一通孔。当本送料装置需要进行维修时，先停止装置运行，将第一定位销孔 82与机架5上与其相对应的第一通孔对准，然后将第一定位销81贯穿第一定位销孔82以及机架5上与其相对应的第一通孔，即将升降驱动电机11的输出轴进行锁定，此时举升台12即同步被锁定，不能进行举升或下降，以防止维修过程中对操作人员形成安全隐患。安全维修机构8设置在举升机构 1的尾端的部分包括第二定位销83，举升机构1的尾端上设有第二定位销孔 84，更具体的，举升台12尾端上设有第二定位销孔84，机架5上设有与第二定位销孔84相对应的第二通孔。当进行维修时，将第二定位销83贯穿第二定位销孔84以及机架5上与第二定位销孔84相对应的第二通孔，即实现了将举升台12进行锁定，以防止维修过程中对操作人员形成安全隐患。优选的，先将升降驱动电机11的输出轴进行锁定，再将举升台12进行锁定，两者双管齐下，提高了装置维修时的安全性。

本实施例中，所述升降驱动电机11的输出端和/或所述平移驱动电机21 的输出端均设有减速机，具体的，升降驱动电机11的输出端设有第一减速机1101，平移驱动电机21的输出端设有第二减速机2101，第一减速机1101 与第二减速机2101均为行星齿轮23减速机。本装置要求使用较低的转速，较大的力矩。通常的电机转速较高而转矩较低，行星齿轮23减速机把电机输入的低转矩高转速通过齿轮23组转换成高转矩低转速输出，以满足本装置的使用需求。

工作原理：

本装置可以将体积较大的汽车在制品物料进行举升或平移，也可将物料进行举升与平移的符合运动，当物料运送到位后，本装置通过控制驱动电机反转而使装置复位待命。

举升过程：第一摆臂13、短拉杆14、三角连杆15等同于一个曲柄连杆机构，当升降驱动电机11的输出轴进行运转时，第一摆臂13在升降驱动电机11的作用下进行旋转，短拉杆14带动三角连杆15的一端前移或后退，使得三角连杆15的两端绕着三角连杆15顶点处的铰接点进行旋转，同时举升台12在三角连杆15的带动下进行举升或下降；当三角连杆15与短拉杆 14相连的一端偏高而三角连杆15与举升台12相连的一端偏低时，举升台 12下降，反之，则举升台12举升。

平移过程：物料放置在载物台24上，举升台12的长度大于载物台24 的长度，举升台12与载物台24的长度之差即为载物台24平移的行程长度。万向传动轴22分别与平移驱动电机21的输出轴以及齿轮23进行同轴连接，将平移驱动电机21的转矩传递到齿轮23上；由于齿轮23与载物台24底部的齿条25啮合，当齿轮23转动时，通过齿条25带动载物台24进行平移，从而将载物台24上的物料进行移动。当载物台24移动到目的地时，限位传感器4向控制器发出信号，控制器控制平移驱动电机21停转，则载物台24 停止平移。滑轮限位机构3为载物台24与举升台12之间的配合提供了滑动连接，使举升台12既为载物台24提供了有效的支撑，又对载物台24进行了限位，防止运行过程中载物台24滑出举升台12。

本实用新型提供的一种往复送料装置，其能往复循环送料，既能完成物料举升动作，还能完成物料平移动作，还可以完成举升与平移的符合底座，使工艺环节之间衔接更紧密，提高了生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种往复装置水平位移机构，其特征在于，包括相互传动连接的平移驱动电机(21)、齿轮(23)、载物台(24)，所述平移驱动电机(21)固定安装在机架(5)上，所述平移驱动电机(21)的输出轴上固定设有万向传动轴(22)，所述万向传动轴(22)通过滚动轴承座(51)安装在可活动的支撑台上，所述齿轮(23)与所述万向传动轴(22)同轴设置且固定连接；所述载物台(24)底部设有齿条(25)，所述齿条(25)与所述齿轮(23)啮合。

2.根据权利要求1所述一种往复装置水平位移机构，其特征在于，所述支撑台为可上下活动的举升台(12)，所述举升台(12)的顶面固定设有多个滑轮限位机构(3)，所述载物台(24)设置在所述滑轮限位机构(3)上，并通过所述滑轮限位机构(3)与所述举升台(12)滑动连接。

3.根据权利要求2所述一种往复装置水平位移机构，其特征在于，所述滑轮限位机构(3)包括托举轮(31)、第一限位轮(32)、第二限位轮(33)，所述托举轮(31)的轮面与所述载物台(24)的底部相切，所述第一限位轮(32)的轮面与所述载物台(24)的侧面相切，所述载物台(24)的侧面还设有与所述举升台(12)平行设置的定位槽(2401)，所述第二限位轮(33)与所述定位槽(2401)相配合；所述托举轮(31)、所述第一限位轮(32)、所述第二限位轮(33)均可沿所述载物台(24)的表面滚动。

4.根据权利要求3所述一种往复装置水平位移机构，其特征在于，所述举升台(12)上还设有精定位机构(7)，所述精定位机构(7)包括销钉缸，所述销钉缸固定安装在所述举升台(12)上，且所述销钉缸的定位销与所述载物台(24)侧面的定位槽(2401)相配合。

5.根据权利要求2所述一种往复装置水平位移机构，其特征在于，所述举升台(12)的两端均设有限位传感器(4)，所述限位传感器(4)与所述水平位移机构信号连接；当所述载物台(24)平移到所述举升台(12)的端部并触发所述限位传感器(4)时，所述水平位移机构停止运行。

6.根据权利要求2所述一种往复装置水平位移机构，其特征在于，所述举升台(12)上沿所述载物台(24)的前进方向还依次设有前移减速检测开关(64)、前移到位检测开关(65)、前移超行程检测开关(66)，用于检测所述载物台(24)在前进过程中的位置。

7.根据权利要求2所述一种往复装置水平位移机构，其特征在于，所述举升台(12)上沿所述载物台(24)的后退方向还依次设有后退减速检测开关(67)、后退到位检测开关(68)、后退超行程检测开关(69)，用于检测所述载物台(24)在后退过程中的位置。

8.根据权利要求1所述一种往复装置水平位移机构，其特征在于，所述平移驱动电机(21)的输出端设有减速机。

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