CN104609342B - 一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，包括基座，基座上安装有平移驱动机构，平移驱动机构上连接有举升机构，举升机构包括移动座、导杆及工件存放座，平移驱动机构包括平移电机及驱动轴，基座上安装有丝杆，丝杆上安装有滚珠螺母，移动座固定连接在滚珠螺母上，移动座上安装有举升电机，举升电机的输出轴连接有摇杆双滑块机构，摇杆双滑块机构包括转轴，转轴上安装有摇杆，摇杆上安装滚动轴，滚动轴的两端均安装有滚轮，工件存放座的底端在对应于每个滚轮的位置均安装有限位导向轨，滚轮位于限位导向轨和工件存放座之间并能在限位导向轨上及工件存放座的底端滚动。本发明自动化程度较高，便于控制，准确，快速。
Description
技术领域
本发明属于搬运设备领域，更具体地，涉及一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备。
背景技术
工厂中有很多大型圆柱形工件，如大型油管、无缝钢管、铁棒等。这些圆柱形工件在生产、储存过程中存在着存放和转运的问题，现阶段大型圆柱形工件的存放和转运的过程都是依靠人工，这种方式要求工人手法熟练，体力充足，输送时自动化程度低，劳动效率低。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其自动化程度较高、便于控制、举升和移动速度快。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，包括基座，基座上安装有平移驱动机构，平移驱动机构上连接有举升机构，举升机构包括由平移驱动机构驱动移动的移动座、竖直安装在移动座上的多根导杆及活动穿装在该多根导杆上的工件存放座，平移驱动机构包括平移电机及由平移电机驱动旋转的驱动轴，基座上安装有丝杆，驱动轴通过第一传动机构带动丝杆旋转，丝杆上安装有滚珠螺母，移动座固定连接在滚珠螺母上，移动座上安装有举升电机，举升电机的输出轴连接有摇杆双滑块机构，摇杆双滑块机构包括由举升电机驱动旋转的转轴，转轴上安装有能绕转轴的轴线转动的摇杆，摇杆上安装有与转轴平行的滚动轴，滚动轴的两端均安装有滚轮，工件存放座的底端在对应于每个滚轮的位置均安装有限位导向轨，滚轮位于限位导向轨和工件存放座之间并能在限位导向轨上及工件存放座的底端滚动。
优选地，所述举升电机通过第二传动机构驱动摇杆双滑块机构的转轴。
优选地，所述举升机构的数量为多个，每个举升机构的移动座均通过滚珠螺母连接在丝杆上。
优选地，离平移电机最远的举升机构为远端举升机构，远端举升机构的移动座上固定安装有滑动座，所述滑动座通过滚珠螺母连接在丝杆上，所述滑动座能在基座上滑动并始终与基座接触。
优选地，所述基座包括底座及安装在底座上的导向座，所述导向座上设置有上大下小的燕尾台，所述滑动座在对应于燕尾台的位置设置有燕尾槽，所述滑动座和导向座通过燕尾槽和燕尾台的配合连接在一起，所述滑动座始终与导向座接触。
优选地，所述丝杆的数量为两根，第一传动机构的数量也相应设置为两个；两根丝杆相互平行，每根丝杆上均设置滚珠螺母。
优选地，所述第一传动机构为锥齿轮传动机构。
优选地，所述举升电机为伺服电机或步进电机。
优选地，所述基座上安装有直线导轨，所述移动座安装在直线导轨上。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1)、本发明自动化程度较高，便于控制，准确，快速；
2)、本发明能通过传动机构使一个平移电机提供多个举升机构的举升动力，结构紧凑，节省空间；
3)、本发明通过丝杆与滚珠螺母将一个电机的动力传递给每个工件存放座，使得每个工件存放座能够同步的沿着一个方向移动；
4)、本发明的移动座上的工件存放座配置一个举升电机驱动，减少了传动装置，使得结构紧凑，同时能够独立的进行举升；
5)、本发明通过丝杆和滚珠螺母的传动配合，传动平稳，且提高了平移的位置精度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2～图4是本发明撤去基座后在不同视角下的结构示意图；
图5是图2中A处的放大图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1～图5所示，一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，包括基座1，基座1上安装有平移驱动机构2，平移驱动机构2上连接有举升机构3，举升机构3包括由平移驱动机构2驱动移动的移动座31、竖直安装在移动座31上的多根导杆32及活动穿装在该多根导杆32上的工件存放座33，工件存放座33可以沿导杆32的轴向上下移动，从而实现对工件升降功能。优选地，所述基座1上安装有直线导轨6，所述移动座31安装在直线导轨6上，移动座31在平移时，可以在直线导轨6上移动，因此直线导轨6可以保证移动座31移动的平稳性。
平移驱动机构2包括平移电机21及由平移电机21驱动旋转的驱动轴22，基座1上安装有丝杆23，驱动轴22通过第一传动机构4带动丝杆23旋转，丝杆23上安装有滚珠螺母34，移动座31固定连接在滚珠螺母34上。优选地，所述第一传动机构4为锥齿轮传动机构，这样可以实现换向。优选地，所述丝杆23的数量为两根，相应地，第一传动机构4的数量也为两个；两根丝杆23相互平行，每根丝杆23上均设置滚珠螺母34。这样每个移动座31可以通过两个滚珠螺母34来带动移动，可以进一步实现移动座31的平稳移动。另外，只需采用一个平移电机21，再通过两个锥齿轮机构即可分别带动两根丝杆23旋转，便于控制，保证两根丝杆23的运动同步性。
移动座31上安装有举升电机35，优选地，所述举升电机35为伺服电机或步进电机。举升电机35的输出轴连接有摇杆双滑块机构36，优选地，所述举升电机35通过第二传动机构38连接摇杆双滑块机构36的转轴361，第二传动机构38为齿轮传动机构。
摇杆双滑块机构36包括由举升电机35驱动旋转的转轴361，转轴361上安装有能绕转轴361的轴线转动的摇杆362，摇杆362上安装有与转轴361平行的滚动轴363，滚动轴363的两端均安装有滚轮364，工件存放座33的底端在对应于每个滚轮364的位置均安装有限位导向轨37，滚轮364位于限位导向轨37和工件存放座33之间并能在限位导向轨37上及工件存放座33的底端滚动。本发明优选限位导向轨37为一折弯板，其整体呈L形，滚轮364能在限位导向轨37的水平端滚动。转轴361的转动可以使摇杆362实现摆动，摇杆362的行程为与竖直面平行的位置到与竖直面夹角为70°的位置，摇杆362这样往复摆动，即可实现工件存放座33的上升和下降，从而能带动工件存放座33上的圆柱形工件的上升和下降。参照图5，摇杆362在摆动时，其上的滚动轴363绕转轴361的轴线转动，从而带动滚轮364在限位导向轨37上或工件存放座33的底端滚动。当摇杆362带动滚动轴363及滚轮364一齐向下运动时，限位导向轨37和工件存放座33失去滚轮364的支撑，在重力和滚轮364的共同作用下会向下运动，而工件存放座33受到导杆32的限制，只能竖直向下运动。当摇杆362带动滚动轴363及滚轮364一齐向上运动时，限位导向轨37和工件存放座33在滚轮364的向上驱动下会一齐向上运动，由于导杆32的限制，工件存放座33只能竖直向上运动。
进一步，所述举升机构3的数量可以为多个，每个举升机构3的移动座31均通过滚珠螺母34连接在丝杆23上。离平移电机21最远的举升机构3为远端举升机构，远端举升机构的移动座31上固定安装有滑动座5，所述滑动座5通过滚珠螺母34连接在丝杆23上，所述滑动座5能在基座1上滑动并始终与基座1接触。在实际工作中，远端举升机构上的工件可能需要转移到外部的输送设备上，其移动行程比较大，若继续采用直线导轨6支撑远端举升机构，那么直线导轨6的滑块在远端举升机构向外伸出基座1时会脱离直线导轨6的导轨，因此需要设置滑动座5，使滑动座5始终与基座1接触，以便于远端举升机构上的移动座31可以从基座1伸出，实现工件在工件存放座33上和外部输送设备之间的交换。
作为进一步优选，所述基座1包括底座11及安装在底座11上的导向座12，所述导向座12上设置有上大下小的燕尾台13，所述滑动座5在对应于燕尾台13的位置设置有燕尾槽51，所述滑动座5和导向座12通过燕尾槽51和燕尾台13的配合连接在一起，所述滑动座5始终与导向座12接触。燕尾槽51和燕尾台13的设置能够有效保证滑动座5与导向座12的配合，另外，燕尾槽51的长度远大于燕尾台13的长度，这样可以有效增加远端举升机构的移动座31的移动行程。
对照图1，本发明中的基座1采用的是一个横截面为U形的横梁，平移驱动机构2、举升机构3都安装在基座1上。平移驱动机构2主要由平移电机21、锥齿轮传动机构、驱动轴22、两个丝杆螺母机构等组成。图中示出的举升机构的数量为四个，平移电机21的动力首先通过驱动轴22上的两个锥齿轮传动机构换向传递到两根丝杆螺母机构的丝杆23上，每根丝杆23上有四个滚珠螺母34，每个移动座31均通过两个滚珠螺母34来带动，这样可以保证移动座31运动的平稳性。每个工件存放座33在四根导杆32的导向下，能上下移动。工件存放座33与导杆32之间设置有导套，导套磨损后方便更换。工件存放座33可以在摇杆362旋转驱动下升降。转轴361通过支座安装在移动座31上，四根导杆32也固定在移动座31上，整个举升机构3在平移驱动机构2的驱动下在基座1上平移。
参照图2，示出了四个举升机构3。平移电机21的动力首先通过驱动轴22上的锥齿轮换向传递到两根丝杆23上，靠近平移电机21的三个举升机构3的移动座31通过直线导轨6安装在横梁上，远端举升机构的移动座31通过滑动座5安装在基座1的导向座12上，相邻举升机构3之间的距离相等。在两个锥齿轮传动机构的带动下，两根丝杆23可以同步转动，保证整个系统不会被卡死。举升电机35的转动可以带动摇杆362摆动，摇杆362就可以推动工件存放座33上下运动。每个举升机构3单独配备举升电机35，因此举升机构3可以独立举升。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，包括基座(1)，基座(1)上安装有平移驱动机构(2)，平移驱动机构(2)上连接有举升机构(3)，举升机构(3)包括由平移驱动机构(2)驱动移动的移动座(31)、竖直安装在移动座(31)上的多根导杆(32)及活动穿装在该多根导杆(32)上的工件存放座(33)，其特征在于：平移驱动机构(2)包括平移电机(21)及由平移电机(21)驱动旋转的驱动轴(22)，基座(1)上安装有丝杆(23)，驱动轴(22)通过第一传动机构(4)带动丝杆(23)旋转，丝杆(23)上安装有滚珠螺母(34)，移动座(31)固定连接在滚珠螺母(34)上，移动座(31)上安装有举升电机(35)，举升电机(35)的输出轴连接有摇杆双滑块机构(36)，摇杆双滑块机构(36)包括由举升电机(35)驱动旋转的转轴(361)，转轴(361)上安装有能绕转轴(361)的轴线转动的摇杆(362)，摇杆(362)上安装有与转轴(361)平行的滚动轴(363)，滚动轴(363)的两端均安装有滚轮(364)，工件存放座(33)的底端在对应于每个滚轮(364)的位置均安装有限位导向轨(37)，滚轮(364)位于限位导向轨(37)和工件存放座(33)之间并能在限位导向轨(37)上及工件存放座(33)的底端滚动。
2.根据权利要求1所述的一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其特征在于：所述举升电机(35)通过第二传动机构(38)驱动摇杆双滑块机构(36)的转轴(361)。
3.根据权利要求1所述的一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其特征在于：所述举升机构(3)的数量为多个，每个举升机构(3)的移动座(31)均通过滚珠螺母(34)连接在丝杆(23)上。
4.根据权利要求3所述的一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其特征在于：离平移电机(21)最远的举升机构(3)为远端举升机构，远端举升机构的移动座(31)上固定安装有滑动座(5)，所述滑动座(5)通过滚珠螺母(34)连接在丝杆(23)上，所述滑动座(5)能在基座(1)上滑动并始终与基座(1)接触。
5.根据权利要求4所述的一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其特征在于：所述基座(1)包括底座(11)及安装在底座(11)上的导向座(12)，所述导向座(12)上设置有上大下小的燕尾台(13)，所述滑动座(5)在对应于燕尾台(13)的位置设置有燕尾槽(51)，所述滑动座(5)和导向座(12)通过燕尾槽(51)和燕尾台(13)的配合连接在一起，所述滑动座(5)始终与导向座(12)接触。
6.根据权利要求1所述的一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其特征在于：所述丝杆(23)的数量为两根，第一传动机构(4)的数量也相应设置为两个；两根丝杆(23)相互平行，每根丝杆(23)上均设置滚珠螺母(34)。
7.根据权利要求1所述的一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其特征在于：所述第一传动机构(4)为锥齿轮传动机构。
8.根据权利要求1所述的一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其特征在于：所述举升电机(35)为伺服电机或步进电机。
9.根据权利要求1所述的一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，其特征在于：所述基座(1)上安装有直线导轨(6)，所述移动座(31)安装在直线导轨(6)上。
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