CN103648933B - 升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种升降装置，是从上下夹着地保持工件并使其升降的升降装置。此升降装置，具备从上方相对于上述工件抵接的上侧夹持部；从下方相对于上述工件抵接的下侧夹持部；对上侧夹持部及下侧夹持部的升降移动进行导向的导向机构；使上述下侧夹持部沿上述导向机构升降驱动的驱动机构；和以如下的方式设定，并规定上述上侧夹持部的降下下限的止动构件，即，该止动构件在上述上侧夹持部及下侧夹持部的降下移动时，在上述下侧夹持部到达降下下限前，上述上侧夹持部停止。

Description

升降装置

技术领域

本发明涉及升降工件的升降装置。

背景技术

在对在输送线上输送的工件进行各种作业时，从输送线暂时提升工件，由作业机进行作业的生产系统已被众所周知（例如，专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-263860号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在相对于输送线升降工件的升降装置中，需要与工件的升降一起进行工件的保持/解除。如果在工件的升降及保持/解除中分别需要马达等驱动源，则升降装置的机构复杂化，并且导致成本上升。如果升降装置的机构复杂化，则从升降装置的背后相对于工件进行作业变得困难，存在相对于工件的作业性恶化的情况。另外，只能在与升降装置相比为上方的空间确保作业机的配置空间，存在作业机的配置自由度降低的情况。

本发明的目的在于提供一种由更简易结构能进行工件的升降及保持/解除的升降装置。

为了解决课题的手段

根据本发明，提供一种升降装置，是从上下夹着地保持工件并使其升降的升降装置，其特征在于，具备从上方相对于上述工件抵接的上侧夹持部；从下方相对于上述工件抵接的下侧夹持部；对上侧夹持部及下侧夹持部的升降移动进行导向的导向机构；使上述下侧夹持部沿上述导向机构升降驱动的驱动机构；和以如下的方式设定，并规定上述上侧夹持部的降下下限的止动构件，即，该止动构件在上述上侧夹持部及下侧夹持部的降下移动时，在上述下侧夹持部到达降下下限前，上述上侧夹持部停止。

发明的效果

根据本发明，能提供一种由更简易的结构能进行工件的升降及保持/解除的升降装置。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的升降装置的主视图。

图2是上述升降装置的后视图。

图3是沿图1的线Ⅰ-Ⅰ的剖视图。

图4是沿图1的线Ⅱ-Ⅱ的剖视图。

图5是连结机构的说明图。

图6是卡合机构的说明图。

图7是上述升降装置的动作说明图。

图8是上述升降装置的动作说明图。

图9是上述升降装置的动作说明图。

具体实施方式

为了实施发明的方式

图1是本发明的一实施方式的升降装置A的主视图，图2是升降装置A的后视图，图3是沿图1的线Ⅰ-Ⅰ的剖视图，图4是沿图1的线Ⅱ-Ⅱ的剖视图。另外，在各图中箭头Z表示上下方向（垂直方向），箭头X、Y表示相互正交的水平方向。Y方向成为升降装置A的进深方向。另外，在图3及图4中，图示了升降装置A升降的工件W及其输送机C的例。输送机C在X方向输送工件W。

升降装置A是从上下夹着地保持在输送机C上输送的工件W并使其升降的装置。升降装置A具备上侧夹持部1、下侧夹持部2、导向机构3、驱动机构4和止动构件5、9。

上侧夹持部1具备主体部11、抵接部12、12和加强部13、13。主体部11是其面方向为Z及X方向的板状体。抵接部12是以从主体部11的正面突出的方式与主体部11连接，其面方向为X及Y方向的板状体。抵接部12，其下面相对于工件W从上方抵接。抵接部12在X方向离开地设置了2处。加强部13是与主体部11和抵接部12的双方连接而加强抵接部12的板状体，其面方向是Z及Y方向。

下侧夹持部2具备主体部21、抵接部22和加强部23、23。主体部21是其面方向为Z及X方向的板状体。抵接部22是以从主体部21的正面突出的方式与主体部21连接，其面方向为X及Y方向的板状体。抵接部22以与抵接部12相向的方式配设，其上面相对于工件W从下方抵接。加强部23是与主体部21和抵接部22的双方连接而加强抵接部22的板状体，其面方向是Z及Y方向。

在上侧夹持部1及下侧夹持部2，分别设置了与工件W卡合的定位部7a、7a、7b、7b。在本实施方式的情况下，定位部7a、7b是前端为圆锥形状的销构件，通过插入设置在工件W上的孔h1、h2进行卡合，进行工件W的相对于升降装置A的定位。另外，也可以将工件W侧做成销构件，将上侧夹持部1及下侧夹持部2侧做成孔，进而，只要是可定位的结构，则不限于销构件和孔。

定位部7a、7a从抵接部12、12的下面向下方突出地设置，在X方向相互离开。定位部7b、7b从抵接部22的上面向上方突出地设置，在X方向相互离开。

导向机构3对上侧夹持部1及下侧夹持部2的升降移动（Z方向的移动）进行导向。导向机构3具备一对支柱部31、31、一对轨道部32、32和滑块33、33、34、34。

一对支柱部31、31是板状体，相互在X方向离开地直立设置，其面方向为Z及Y方向。一对支柱部31、31的上部、下部分别经顶板部35、底板部36连结。轨道部32、32分别固定在支柱部31、31的正面上，在Z方向延伸设置。滑块33、34与轨道部32卡合并且沿轨道部32滑动。

滑块33、33被分别固定在上侧夹持部1的主体部11的X方向的两端部，对上侧夹持部1的Z方向的移动进行导向。滑块34、34被分别固定在下侧夹持部2的主体部21的X方向的两端部，对下侧夹持部2的Z方向的移动进行导向。

在本实施方式中，将导向机构3做成了使一对轨道部32、32在左右方向离开，由同样在左右方向离开的一对支柱部31、31支承它们的双柱型的构造。

在本实施方式中，由对滑块33、34共用的轨道构件构成了轨道部32。也就是说，由共用的轨道构件对上侧夹持部1及下侧夹持部2的升降移动进行导向。这有助于零件数量的削减、结构的简化。但是，也可以采用分别在上侧夹持部1、下侧夹持部2设置轨道构件的结构。

驱动机构4，沿导向机构3升降驱动下侧夹持部2。上侧夹持部1，只是在某一定的范围内与下侧夹持部2一体地升降，升降装置A不具有单独地升降上侧夹持部1的驱动机构。如下面所述的那样，在本实施方式中，由滚珠丝杠机构构成了驱动机构4，但也能采用其它种类的机构。

驱动机构4具备驱动部41、滚珠丝杠轴42和滚珠螺母44。驱动部41被支承在顶板部35，例如，由马达，或者马达和减速机的组合构成。滚珠丝杠轴42被延伸设置在Z方向，其上端部由轴承42a旋转自由地支承，其下端部由轴承42b旋转自由地支承。

轴承42a经支承构件43、43支承在顶板部35，轴承42b被支承在底板部36。滚珠丝杠轴42，不是配置在一对支柱部32、32的中央，而是靠近一方的支柱部32侧地配置。这是为了在升降装置A的背后侧配置了工件W的作业机的情况下，更宽地取得作业机接近工件W的空间。由此，在相对于位于升降装置A的正面侧的工件W从升降装置A的背后侧进行作业时，能通过一对支柱部31、31之间的空间对工件W进行作业。也就是说，在升降装置A的背后侧，能配置工件W的作业机，而且，能由该作业机相对于工件W进行加工、零件的组装等作业。

驱动部41，其输出轴通过顶板部35与滚珠丝杠轴42的上端部连结，使滚珠丝杠轴42旋转。滚珠螺母44与滚珠丝杠轴42螺纹配合，它们构成了滚珠丝杠机构。滚珠螺母44被旋转自由地支承在支承构件45上，支承构件45被固定在下侧夹持部2的主体部21的背面上。因此，如果由驱动部41旋转滚珠丝杠轴42，则由其旋转方向决定下侧夹持部1上升或者降下。

止动构件5规定上侧夹持部1的降下下限，止动构件9、9规定下侧夹持部2的降下下限。图1至图4都表示上侧夹持部1、下侧夹持部2分别位于其降下下限的状态。

止动构件5从一方的支柱部31的内侧侧面向侧方（相向的另一方的支柱部31侧的方向）突出。在上侧夹持部1，设置了杆构件81，通过杆构件81与止动构件5抵接，限制上侧夹持部1的降下。

止动构件5，其位置被设定成在上侧夹持部1及下侧夹持部2的降下移动时，在下侧夹持部2到达降下下限前上侧夹持部1停止。在本实施方式中，在使下侧夹持部2从其降下下限上升的过程中，首先，通过下侧夹持部2与工件W抵接，然后，与下侧夹持部2成为一体的工件W与上侧夹持部1抵接，由上侧夹持部1和下侧夹持部2夹持、保持工件W。

而且，在使与降下下限相比位于上方的上侧夹持部1与下侧夹持部2一体地降下的过程中，通过由止动构件5仅使上侧夹持部1停止，使上侧夹持部1和下侧夹持部2离开，解除工件W的夹持（保持）。因此，止动构件5，相对于位于降下下限的下侧夹持部2，其位置被设定成至少离开工件W的上下宽度量的位置成为上侧夹持部1的降下下限。而且，通过由止动构件5这样规定上侧夹持部1的降下下限，在由上侧夹持部1和下侧夹持部2的夹持进行的工件W的保持时，不需要用于保持及其解除的驱动源（马达等）。此结果，由更简易的结构，即仅由一个驱动源就能进行工件W的升降及保持/解除。

上侧夹持部1和下侧夹持部2的对工件W的夹持力，也可以利用上侧夹持部1的自重，但如果工件W变重则夹持状态的维持变得困难。因此，在本实施方式中设置连结机构6，确保了更强力的夹持力。图5是连结机构6的说明图，相当于沿图1的线Ⅲ-Ⅲ的剖视图。

连结机构6具备杆61、加载构件62和筒体63。杆61贯通上侧夹持部1的抵接部12而向上下方向延伸。杆61，其下端部被安装在下侧夹持部2。在本实施方式的情况下，杆61的下端部通过下侧夹持部2的抵接部22，由设置的固定件61b安装在抵接部22。

杆61的上端部从上侧夹持部1突出，且设置了法兰构件61a。法兰构件61a是接受来自加载构件62的加载力的被加载部。在本实施方式中，由法兰构件61a构成了此被加载部，但只要能接受加载力，则是怎样的结构都可以，例如，也可以是加载构件62的端部被固定的固定部。

筒体63具有设置了杆61通过的开口的底部63a，是其顶部63b开放的有底的空心体，在本实施方式的情况下，做成了圆筒体。在本实施方式的情况下，筒体63，贯通上侧夹持部1的抵接部12，使设置在筒体63的中途部外周的法兰部63c与抵接部12的上面抵接地安装，向抵接部12的上下延伸。

在筒体63内，穿插了杆61及法兰构件61a，并且在其内部空间收容了加载构件62。加载构件62，在本实施方式的情况下，被装填在法兰部61a和底部63a之间，是杆61穿插的螺旋弹簧，将法兰部61a和底部63a进而法兰部61a和抵接部12向相互离开的方向加载。此结果，在上侧夹持部1和下侧夹持部2之间，由加载构件62通常在相互接近的方向作用加载力。而且，该加载力成为夹持工件W的夹持力。

在图5中，状态ST1表示上侧夹持部1的抵接部12和下侧夹持部2的抵接部22最离开的情况下的连结机构6的状态，状态ST2表示上侧夹持部1的抵接部12和下侧夹持部2的抵接部22最接近的情况下的连结机构6的状态。状态ST2是夹持工件W时的状态，此状态ST2与状态ST1相比加载构件62的压缩量小，但处于充分的压缩状态，在上侧夹持部1和下侧夹持部2之间，由加载构件62在相互接近的方向作用加载力。在状态ST2下，法兰部61a从筒体63的顶部63b向上方突出。

传感器64是检测法兰构件61a的相对于筒体63的位置的传感器，例如，是光传感器、机械式开关。在本实施方式的情况下，传感器64被安装在筒体63上，检测法兰部61a是否从筒体63的顶部63b突出。在检测到法兰部61a的突出的情况下，能判断为工件W由上侧夹持部1和下侧夹持部2正常夹持，在没有检测到突出的情况下，能判断为工件W没有被夹持，或者夹着了异物（错误）。

另外，在本实施方式中，在法兰部61a和底部63a之间，装填了作为螺旋弹簧的加载构件62，但不限于此，例如，也可以采用装填在法兰部61a和抵接部12上面之间的结构。另外，在本实施方式中将加载构件62做成了螺旋弹簧，但也可以是橡胶等其它的弹性构件。进而，作为加载构件62，除了弹性构件以外，也可以采用空气阻尼器等。

在由连结机构6确保了上侧夹持部1和下侧夹持部2对工件W的夹持力时，如果在工件W的夹持中上侧夹持部1和下侧夹持部2离开而解除夹持，则存在工件W落下而损坏的危险。因此，在本实施方式中，作为安全机构，设置了在工件W的夹持中将上侧夹持部1和下侧夹持部2机械地卡合的卡合机构8。图6是卡合机构8的说明图。

上侧夹持部1和下侧夹持部2的卡合，需要在工件W的夹持中维持卡合状态，在夹持解除时解除卡合状态。因此，在本实施方式中，将上侧夹持部1与止动构件5抵接的部分做成杆构件81，通过此杆构件81和下侧夹持部2的卡合，能以同步的方式进行工件W的夹持/解除和卡合/解除。

参照图4及图6，卡合机构8具备杆构件81、转动自由地支承杆构件81的支承构件82和卡合构件85。

支承构件82是其背面（在图6、图7中是左侧面）及下方开放的箱体，被固定在上侧夹持部1的主体部11的背面（和与工件W相对的面相反侧的面）上。在支承构件82的下部安装了在X方向延伸的轴83，杆构件81被支承在此轴83上而成为绕轴83转动自由。

在杆构件81和支承构件82的内壁之间，配设了加载构件84。加载构件84是通常向使杆构件81向背面侧倾倒的方向加载的构件，例如，是弹簧、橡胶等弹性构件。

杆构件81被折曲形成为L字状，其一方端部被支承在轴83上，另一方面，其另一方端部向背面侧突出，成为与止动构件5抵接的抵接部81a。另外，杆构件81在折曲部具有卡合部（凹陷部）81b。

卡合构件85也被折曲形成为L字状，其一方端部被固定在下侧夹持部2的主体部21的背面上，另一方面，其另一方端部向上方突出。另一方端部的上端部，具有与卡合部81b卡合的爪状的卡合部85a，通过卡合部85a与卡合部81b卡合，能将上侧夹持部1和下侧夹持部2机械地卡合。

在图6中，表示了卡合机构8的三个状态ST11至ST13。状态ST13表示卡合部81b和卡合部85a处于卡合状态的情况，将杆构件81的此位置称为初期位置。杆构件81在此初期位置和从此初期位置朝向上方转动的状态ST11、ST12所示的抵接位置之间转动。在状态ST11、ST12下，杆构件81成为从初期位置向前面侧倾倒的姿势。

状态ST11表示上侧夹持部1及下侧夹持部2分别位于降下下限的状态。上侧夹持部1，通过止动构件5和杆构件81的抵接部81a的抵接，限制了降下。杆构件81位于抵接位置。

状态ST12表示下侧夹持部2从其降下下限上升而搭载工件W，进而开始搭载上侧夹持部1的状态。此时，卡合部85a和卡合部81b和位于大致相同的高度。

状态ST13表示下侧夹持部2进一步上升而搭载工件W和上侧夹持部1在上升中的状态。通过上侧夹持部1上升，止动构件5和杆构件81的抵接部81a离开，通过加载构件84的加载，杆构件81向初期位置转动。此结果，卡合部85a和卡合部81b卡合。此后，维持卡合部85a和卡合部81b卡合的状态不变，下侧夹持部2被上升到上升上限。

如果使下侧夹持部2降下，则卡合机构8按状态ST13→状态ST12→状态ST11的顺序动作而解除卡合状态。也就是说，在状态ST12下止动构件5和杆构件81的抵接部81a抵接，杆构件81从初期位置向抵接位置转动。其结果，卡合部85a和卡合部81b的卡合被解除。

接着，参照图7至图9对升降装置A的动作例进行说明。图7至图9是升降装置A的动作说明图，除图9的右侧的图（后视图）外，状态ST21至状态ST25相当于沿图1的线Ⅱ-Ⅱ的剖视图。在此，对将工件W从输送机C、C抬起而上升到上升上限的情况进行说明。

状态ST21表示上侧夹持部1及下侧夹持部2都位于降下下限的状态（与图1至图4同样的状态）。连结机构6处于状态ST1（图5），卡合机构8处于状态ST11（图6）。上侧夹持部1及下侧夹持部2上下相互离开，以便不与输送机C、C上的工件W干涉。

如果工件W由输送机C、C输送，被定位在抵接部11和抵接部21之间的规定的位置，则使驱动机构4的驱动部41动作而开始下侧夹持部2的上升。在下侧夹持部2的上升途中定位部7b被插入孔h2内，工件W的定位完成一半，工件W被载置在抵接部21的上面上（状态ST22）。在状态ST22下，连结机构6是图5的状态ST1和状态ST2的中间的状态，卡合机构8是图6的状态ST11和状态ST12的中间的状态。

如果下侧夹持部2进一步上升，则工件W被从输送机C、C抬起，上侧夹持部1的定位部7a被插入孔h1内，工件W的定位结束，工件W与抵接部11的下面抵接（状态ST23）。在状态ST22下，连结机构6是图5的状态ST2，卡合机构8是图6的状态ST12。

如果下侧夹持部2进一步上升，则下侧夹持部2、工件W及上侧夹持部1一体地上升（状态ST24）。在状态ST24下，连结机构6是图5的状态ST2，卡合机构8是图6的状态ST13。也就是说，上侧夹持部1和下侧夹持部2由卡合机构8机械地卡合。

如果下侧夹持部2进一步上升，则下侧夹持部2、工件W及上侧夹持部1一体地进一步上升而到达上升上限（状态ST25）。然后，由配置在升降装置A的背面侧的作业机（未图示）相对于工件进行作业。图9的右侧的图是处于状态ST25的升降装置A的后视图，通过由上侧夹持部1、下侧夹持部2、支承构件82、卡合构件85及滚珠丝杠轴42包围的空间S，作业机（未图示）能接近工件W。如上所述，在本实施方式中，将导向机构3做成双柱型的构造，另外，由于不是一对支柱部32、32的中央而是靠近一方的支柱部32侧地配置滚珠丝杠轴42，所以能更大地确保空间S，能在工件W的背面侧的部位遍及宽范围地作业。

作业结束后，使下侧夹持部2、工件W及上侧夹持部1降下而使工件W返回到输送机C、C上，但其顺序与上升时相反。仅通过由驱动部41的动作使下侧夹持部2降下到降下下限，在其途中上侧夹持部1的降下由止动构件5停止，由卡合机构8进行的上侧夹持部1和下侧夹持部2的卡合被解除，工件W被载置在输送机C、C上。

Claims (9)

1.一种升降装置，是从上下夹着地保持工件并使其升降的升降装置，其特征在于，具备

从上方相对于上述工件抵接的上侧夹持部；

从下方相对于上述工件抵接的下侧夹持部；

对上侧夹持部及下侧夹持部的升降移动进行导向的导向机构；

使上述下侧夹持部沿上述导向机构升降驱动的驱动机构；和

以如下的方式设定，并规定上述上侧夹持部的降下下限的止动构件，即，该止动构件在上述上侧夹持部及下侧夹持部的降下移动时，在上述下侧夹持部到达降下下限前，上述上侧夹持部停止。

2.如权利要求1记载的升降装置，其特征在于，

上述导向机构具备

在左右方向离开地直立设置的一对支柱部；

分别设置在上述一对支柱部，在上下方向延伸设置的轨道部；和

分别设置在上述上侧夹持部及上述下侧夹持部的左右方向的两端部，与上述轨道部卡合并且沿该轨道部滑动的滑块。

3.如权利要求2记载的升降装置，其特征在于，

上述轨道部具备对设置在上述上侧夹持部的上述滑块和设置在上述下侧夹持部的上述滑块共用的轨道构件。

4.如权利要求1记载的升降装置，其特征在于，

上述上侧夹持部具备

从初期位置朝向上方转动自由的杆构件；和

将上述杆构件向上述初期位置加载的加载构件，

上述杆构件具有

与上述止动构件抵接的抵接部；和

与上述下侧夹持部卡合的卡合部，

通过上述抵接部与上述止动构件抵接，上述杆构件从上述初期位置朝向上方转动，上述卡合部的卡合被解除。

5.如权利要求1记载的升降装置，其特征在于，具备

贯通上述上侧夹持部地在上下方向延伸，设置在上述下侧夹持部的杆；

上述杆的设置在从上述上侧夹持部突出的部分上的被加载部；和

将上述被加载部和上述上侧夹持部在相互离开的方向加载的加载构件。

6.如权利要求5记载的升降装置，特征在于，

上述被加载部是被设置在上述杆的上述部分上的法兰构件，

上述加载构件是上述杆穿插的弹性构件。

7.如权利要求6记载的升降装置，其特征在于，

还具备有底的筒体，该有底的筒体被安装在上述上侧夹持部，穿插上述杆及上述法兰构件，并且将上述弹性构件收容在其内部空间。

8.如权利要求7记载的升降装置，其特征在于，

具备检测上述法兰构件的相对于上述筒体的位置的传感器。

9.如权利要求1记载的升降装置，其特征在于，

具备被分别设置在上述上侧夹持部及上述下侧夹持部，与上述工件卡合的定位部。