CN107416513B - 一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，旨在提高装备生产装配中产品的移载效率和可靠性，包括动基座、静基座、托架和移载机构。动基座上设置有两条动基座导轨，静基座上设置有两条静基座导轨；动基座上两条平行动基座导轨之间的对称面和静基座上两条平行静基座导轨之间的对称面重合。托架包括水平运动机构和安装在其上的升降机构，实现待转运圆柱形部件的水平和升降运动；托架有四个，其中两个托架安装在动基座上的两条动基座导轨上，另外两个托架安装在静基座上的两条静基座导轨上。移载机构包括行走机构和安装在其上的环形抱紧机构，用于抱紧待转运圆柱形部件的端部并实现平移转运，移载机构安装在静基座和动基座之间的位置。

Description

一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置

技术领域

本发明属于机械装备制造领域，涉及一种移载装置，特别是一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置。

背景技术

随着装备制造和装配的自动化程度越来越高，在工厂车间中产品移载的机械化程度也越来越高，改善了以前由人力进行操作的状况。在车间中经常需要产品在轨道之间进行移载，针对产品在轨道之间的移载，现有的技术还不能很好地适用。现有的大多数移载装置在产品移载过程中的可靠性较低，或者产品在轨道之间进行移载时往往要求轨道的精确对接导致移载效率较低。

例如，申请公布号为CN 106241325 A，名称为“全自动轻型圆柱类物料轴向水平放置状态的搬运移载系统”的中国专利申请，公开了一种全自动轻型圆柱类物料轴向水平放置状态的搬运移载系统，包括机架、圆柱类物料托架、旋转气缸、竖直气缸、横向驱动机构和接货机构，通过圆柱类物料托架配合旋转气缸、竖直气缸和驱动机构，解决了圆柱类物料在搬运移载过程中的滚动问题，实现了圆柱类物料的移载又保证了产品的外观质量。该专利技术方案中的圆柱类物料托架采用了两根滑竿,在移载过程中可能出现托架故障导致物料脱落，移载的可靠性较低。

例如，申请公布号为CN 106241375 A，名称为“一种玻璃移载流水线”的中国专利申请，公开了一种玻璃移载流水线，包括洗涤传输线、至少两条间距平行的前处理传输线以及位于洗涤传输线和前处理传输线之间的移载传输线，移载传输线上有移载小车。通过使移载小车与第一条前处理运输线以及洗涤传输线线对齐，在两条运输线之间接送玻璃。该专利技术在产品的转运过程中，要求转运装置之间进行精密的对接，导致产品的转运效率较低。

现有的移载技术虽然实现了产品的机械化移载，提高了工厂的自动化水平，但是现有的技术还不能很好地解决产品转运时可靠性较低的问题和转运装置之间进行精密对接导致的转运效率不高的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，通过将抱爪设计为环抱结构以及采用移载机构避免托架的过轨，提高了装备生产装配中产品的移载效率和可靠性。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，包括动基座1、静基座2、托架3和移载机构4，其中：

所述动基座1，其座体上设置有两条平行动基座导轨11；

所述静基座2，其座体上设置有两条平行静基座导轨21；

所述托架3，包括水平运动机构和安装在其上端的升降机构，用于承载待转运圆柱形部件并实现水平和升降运动；

所述移载机构4，包括行走机构和安装在其上的环形抱紧机构，用于抱紧待转运圆柱形部件的端部并实现平移转运；

所述动基座1上的两条平行动基座导轨11之间的对称面和静基座2上的两条平行静基座导轨21之间的对称面重合，所述托架3有四个，其中两个托架3安装在动基座1座体上的两条平行布置的动基座导轨11上，另外两个托架3安装在静基座2座体上的两条平行布置的静基座导轨21上，所述移载机构4安装在静基座2和动基座1之间的位置。

上述一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，所述水平运动机构包括底板301和水平运动装置302，水平运动装置302安装在底板301的两侧。

上述一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，所述升降机构包括垂直升降机305、升降电机304、导向轴307、导向固定支座308、导向滑动支座306、升降顶板309和支撑块310；所述支撑块310固定在升降顶板309上，所述升降电机304通过安装在底板301上的垂直升降机305驱动升降顶板309作升降运动，所述导向轴307，其顶端通过安装在升降顶板309的导向固定支座308，固定在垂直升降机305的两侧，其底端穿过安装在底板301上的导向滑动支座306，实现升降顶板309的升降运动。

上述一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，所述水平运动装置302采用滚轮结构或滑块结构。

上述一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，所述支撑块310上端采用圆弧结构或V型结构。

上述一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，所述行走机构包括行走导轨401、移载机架402、齿轮404、行走电机座405和行走电机403；所述行走导轨401有两条，对称固定在静基座2两侧的地面上，在其中一条行走导轨401的内侧固定有齿条406；所述行走电机403通过行走电机座405固定在移载机架402的底部位置，并通过安装在行走电机403输出轴上的齿轮404与齿条406啮合，驱动移载机架402沿行走导轨401作水平运动。

上述一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，所述环形抱紧机构包括抱爪伸缩臂407、螺杆409、移载桁架410和开合电机412；所述抱爪伸缩臂407有两个，对称安装在移载桁架410上，每个抱爪伸缩臂407的下端各固定一个抱爪408；所述移载桁架410的两端各固定一个开合电机座411，开合电机412固定在开合电机座411上，并通过螺杆409驱动抱爪伸缩臂407沿着移载桁架410做开合运动。

上述一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，所述抱爪408包括抱爪臂4081和抱爪主体4082；所述抱爪主体4082采用圆筒状结构，其外侧面与抱爪臂4081固定，内侧设置有多个垫块4083，用于保护待转运圆柱形部件的表面以及通过更换垫块4083适应其尺寸的变动。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明由于将抱爪设计为环抱结构，抱爪环抱在圆柱形部件的两端，极大地提高了圆柱形部件转运过程中的可靠性，在移载过程中不会出现抱爪松脱导致产品掉落的情况。

2、本发明由于设置有不同厚度的垫块，可以在不更换抱爪主体的情况下方便地更换不同厚度的垫块，因此可以很好地适应不同尺寸的圆柱形部件的移载。

3、本发明的移载机构设置在动基座以及静基座之间，占用较小的空间，在移载时通过移载机构进行待转运圆柱形部件的转运，不需要动基座的动基座导轨和静基座的静基座导轨进行精确对接，避免了托架的过轨，降低了动基座与静基座的对接精度要求，提高了产品转运的效率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的托架结构示意图；

图3为本发明实施例的移载机构中行走机构结构示意图；

图4为本发明实施例的移载机构中环形抱紧机构结构示意图；

图5为本发明实施例的抱爪结构示意图；

图6为本发明实施例的移载过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明：

参见图1，一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，包括动基座1、静基座2、托架3和移载机构4，其中：动基座1的座体上表面设置有两条平行动基座导轨11；静基座2的座体上表面设置有两条平行静基座导轨21；托架3包括水平运动机构和安装在其上端的升降机构，用于承载待转运圆柱形部件并实现其水平和升降运动；移载机构4包括行走机构和安装在其上的环形抱紧机构，用于抱紧待转运圆柱形部件的端部并实现平移转运；动基座1上的两条平行动基座导轨11之间的对称面和静基座2上的两条平行静基座导轨21之间的对称面重合。托架3有四个，其中两个托架3安装在动基座1座体上的两条平行布置的动基座导轨11上，另外两个托架3安装在静基座2座体上的两条平行布置的静基座导轨21上。移载机构4安装在静基座2和动基座1之间的位置，占用较小的空间，在移载时通过移载机构4进行圆柱形部件的转运，不需要动基座1的动基座导轨11和静基座2的静基座导轨21进行精确对接，避免了托架3的过轨，降低了对动基座1与静基座2的对接精度要求，提高了产品转运的效率。

参见图2，托架3中的水平运动机构，包括底板301和水平运动装置302，底板301在长度方向的两端面设置有垂直的突起，并在两个突起间设置有加强筋以保证底板301的刚度。水平运动装置302安装在底板301两侧的突起上，水平运动装置302可以采用滚轮结构或滑块结构，在本实施例中采用了滚轮结构。托架3中的升降机构，包括垂直升降机305、升降电机304、导向轴307、导向固定支座308、导向滑动支座306、升降顶板309和支撑块310。在转运圆柱形部件时，支撑块310上端可以采用圆弧结构或V型结构，在本实施例中采用圆弧结构，圆弧结构的半径与待转运圆柱形部件的半径相同，其材质采用较软的材料，避免对待转运圆柱形部件表面产生损伤。支撑块310的底端设置有安装孔，通过螺栓固定在升降顶板309上。根据待转运的圆柱形部件尺寸不同时，可以更换不同半径的支撑块310。升降顶板309的上表面安装有支撑块310，其下表面与垂直升降机305的顶端通过螺栓固定连接，垂直升降机305固定在底板301上面的中间位置。升降电机座303通过螺栓固定在底板301上，升降电机304固定安装在升降电机座303上。升降电机304的输出轴与垂直升降机305的输入轴通过联轴器连接。升降电机304通过垂直升降机305，驱动升降顶板309作升降运动。导向固定支座308有两个，该导向固定支座308固定安装在升降顶板309上，对称布置在垂直升降机305的两侧。导向轴307的顶端固定安装在导向固定支座308内，导向轴307的底端穿过安装在底板301上的导向滑动支座306，可以在导向滑动支座306内轴向滑动，实现升降顶板309的升降运动。

参见图3，移载机构4中的行走机构，包括行走导轨401、移载机架402、行走电机403、齿轮404和行走电机座405。其中行走导轨401有两条，对称固定在静基座2两侧的地面上，在其中一条行走导轨401的内侧固定有齿条406。该移载机架402设置为龙门式结构，整体由钢管焊接，并在顶部中间位置设置有安装工艺孔和螺纹孔，用来固定安装移载桁架410。行走电机座405固定安装在移载机架402的底部位置，行走电机403固定安装在该行走电机座405上。齿轮404安装在行走电机403的输出轴上，该齿轮404的模数、压力角应该与齿条406的模数、压力角相等。行走电机403输出轴上的齿轮404与齿条406啮合，从而驱动移载机架402沿行走导轨401作水平运动。

参见图4，移载机构4中的环形抱紧机构，包括抱爪伸缩臂407、螺杆409、移载桁架410和开合电机412。其中移载桁架410安装在移载机架402顶部的中间位置，通过螺栓固定连接移载桁架410和移载机架402，并且移载桁架410与行走导轨401保持平行。抱爪伸缩臂407有两个，对称安装在移载桁架410上，每个抱爪伸缩臂407的下端各固定一个抱爪408。抱爪伸缩臂407的上部设置有与螺杆409轴线重合的通孔，并在该通孔内固定安装螺母。两个对称安装的抱爪伸缩臂407上的螺母，除了两者的旋向相反外其它参数都相同，从而螺杆409可以驱动两个螺母实现开合运动。抱爪伸缩臂407的内部安装有电动伸缩缸，实现抱爪伸缩臂407的伸长与缩短，即抱爪408的升降运动。移载桁架410的两端各固定一个开合电机座411，开合电机412固定在开合电机座411上。两个开合电机412相对布置，即两者的输出轴相对，螺杆409的两端通过联轴器安装在移载桁架410两端的开合电机412的输出轴上。螺杆409通过与抱爪伸缩臂407上的螺母配合，从而实现抱爪伸缩臂407沿着移载桁架410作开合运动。

参见图5，抱爪408包括抱爪臂4081和抱爪主体4082。所述抱爪主体4082可以根据待转运部件的不同形状进行替换，当待转运部件的截面形状不为圆形时，抱爪主体4082也采用相应的形状，同时支撑块310也进行相应的更换调节。在本实施例中抱爪主体4082采用圆筒状结构，因此可以方便地对圆柱形部件进行转运。抱爪408套在圆柱形部件的两端，极大地提高了圆柱形部件在转运过程中的可靠性，在运载过程中不会出现抱爪408松脱导致产品掉落的情况。在抱爪主体4082的一端设置有突起，并在该突起上设置有对称于铅垂面互相夹角为90度的两个凹槽，当圆柱形产品带翼时也不会影响抱爪408对产品的抱紧。在抱爪主体4082的外侧面设置有安装孔，抱爪臂4081底端设置为与抱爪主体4082同半径的圆弧面，并在该圆弧面上设置安装孔，该抱爪臂4081与抱爪主体4082通过螺栓固定连接，方便快速更换不同尺寸的抱爪主体4082。抱爪主体4082内侧设置有多个垫块4083，垫块4083沿抱爪主体4082的轴向和周向排布，用于保护待转运圆柱形部件的表面。垫块4083设置有不同的厚度，并且在垫块4083上设置有安装孔，通过螺栓固定安装在抱爪主体4082上。通过更换不同尺寸的抱爪主体4082可以适应大范围尺寸变动的圆柱形部件，通过更换不同厚度的垫块4083可以适应小范围尺寸变动的圆柱形部件。

参见图6，以下以一节带翼的圆柱形部件为例，对本发明的环抱移载过程进行详细说明：

参见图6(a)，待转运圆柱形部件放置在动基座1上的托架3上，动基座1准备移动至静基座2处。此时移载机构4上的两个抱爪伸缩臂407沿着移载桁架410作相离运动，移动至两个抱爪408之间的距离大于待转运圆柱形部件的长度，此时抱爪伸缩臂407的长度缩短到最短，即抱爪408上升到最高位置，防止动基座1运载的圆柱形部件与抱爪408发生干涉。

参见图6(b)，动基座1移动到与静基座2即将接触的位置，此时不需要动基座1上的动基座导轨11和静基座2上的静基座导轨21完全对齐，只需要动基座1和静基座2大致对齐即可。然后移载机架402沿着行走导轨401移动，移动至移载桁架410上的两个抱爪408在待转运圆柱形部件两端的上部，即移载桁架410在待转运圆柱形部件的正上方且两个抱爪408的轴线也在待转运圆柱形部件轴线的正上方。

参见图6(c)，抱爪伸缩臂407的长度伸长，使抱爪408的轴线和圆柱形部件的轴线基本对齐，抱爪伸缩臂407在移载桁架410上同步相向运动，此时抱爪408环抱在圆柱形部件的两端，抱爪伸缩臂407继续相向运动，因为在抱爪主体4082上设置有凹槽，可以避免抱爪408与产品的翼产生干涉。当圆柱形产品的翼嵌入抱爪主体4082上的凹槽时，抱爪伸缩臂407停止运动。此时动基座1上的两个托架3上的升降电机304使垂直升降机305降低高度，从而使得托架3的支撑块310与圆柱形部件分离。垂直升降机305的高度降到最低，防止在移载过程中支撑块310与抱爪408发生干涉。

参见图6(d)，当动基座1上的托架3的支撑块310的高度降到最低后，移载机架402沿着行走导轨401移动，使得圆柱形部件从动基座1的上方移动到静基座2的上方。此时静基座2上的两个托架3的垂直升降机305从最低高度开始升高，使得托架3的支撑块310与圆柱形部件接触，此时垂直升降机305继续升高微小距离，升高的高度应小于垫块4083的厚度，使得圆柱形产品与抱爪408的抱爪主体4082分离，此时圆柱形部件由静基座2上的两个托架3承载。

参见图6(e)，抱爪伸缩臂407在移载桁架410上同步相离运动，移动至两个抱爪408之间的距离大于转运圆柱形部件的长度，此时抱爪408已经离开圆柱形产品，然后抱爪伸缩臂407的长度缩短，抱爪408的位置升高，完成此圆柱形部件的转运。

Claims (8)

1.一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，其特征在于：包括动基座(1)、静基座(2)、托架(3)和移载机构(4)，其中：

所述动基座(1)，其座体上设置有两条平行动基座导轨(11)；

所述静基座(2)，其座体上设置有两条平行静基座导轨(21)；

所述托架(3)，包括水平运动机构和安装在其上端的升降机构，用于承载待转运圆柱形部件并实现水平和升降运动；

所述移载机构(4)，包括行走机构和安装在其上的环形抱紧机构，用于抱紧待转运圆柱形部件的端部并实现平移转运；

所述动基座(1)上的两条平行动基座导轨(11)之间的对称面和静基座(2)上的两条平行静基座导轨(21)之间的对称面重合，所述托架(3)有四个，其中两个托架(3)安装在动基座(1)座体上的两条平行布置的动基座导轨(11)上，另外两个托架(3)安装在静基座(2)座体上的两条平行布置的静基座导轨(21)上，所述移载机构(4)安装在静基座(2)和动基座(1)之间的位置。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，其特征在于：所述水平运动机构包括底板(301)和水平运动装置(302)，水平运动装置(302)安装在底板(301)的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，其特征在于：所述升降机构包括垂直升降机(305)、升降电机(304)、导向轴(307)、导向固定支座(308)、导向滑动支座(306)、升降顶板(309)和支撑块(310)；所述支撑块(310)固定在升降顶板(309)上，所述升降电机(304)通过安装在底板(301)上的垂直升降机(305)驱动升降顶板(309)作升降运动，所述导向轴(307)，其顶端通过安装在升降顶板(309)的导向固定支座(308)，固定在垂直升降机(305)的两侧，其底端穿过安装在底板(301)上的导向滑动支座(306)，实现升降顶板(309)的升降运动。

4.根据权利要求2所述的一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，其特征在于：所述水平运动装置(302)采用滚轮结构或滑块结构。

5.根据权利要求3所述的一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，其特征在于：所述支撑块(310)上端采用圆弧结构或V型结构。

6.根据权利要求1所述的一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，其特征在于：所述行走机构包括行走导轨(401)、移载机架(402)、齿轮(404)、行走电机座(405)和行走电机(403)；所述行走导轨(401)有两条，对称固定在静基座(2)两侧的地面上，在其中一条行走导轨(401)的内侧固定有齿条(406)；所述行走电机(403)通过行走电机座(405)固定在移载机架(402)的底部位置，并通过安装在行走电机(403)输出轴上的齿轮(404)与齿条(406)啮合，驱动移载机架(402)沿行走导轨(401)作水平运动。

7.根据权利要求1所述的一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，其特征在于：所述环形抱紧机构包括抱爪伸缩臂(407)、螺杆(409)、移载桁架(410)和开合电机(412)；所述抱爪伸缩臂(407)有两个，对称安装在移载桁架(410)上，每个抱爪伸缩臂(407)的下端各固定一个抱爪(408)；所述移载桁架(410)的两端各固定一个开合电机座(411)，开合电机(412)固定在开合电机座(411)上，并通过螺杆(409)驱动抱爪伸缩臂(407)沿着移载桁架(410)做开合运动。

8.根据权利要求7所述的一种圆柱形产品的端部抱紧式移载装置，其特征在于：所述抱爪(408)包括抱爪臂(4081)和抱爪主体(4082)；所述抱爪主体(4082)采用圆筒状结构，其外侧面与抱爪臂(4081)固定，内侧设置有多个垫块(4083)，用于保护待转运圆柱形部件的表面以及通过更换垫块(4083)适应其尺寸的变动。