CN109894792A - 一种齿轮齿条升降机装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿轮齿条升降机装置，包括配重单元、平皮带、底座和滑台，所述配重单元通过第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板、第七挡板、第八挡板、第九挡板、第十挡板、第十一挡板、第十二挡板安装在框架单元的内部，升降导轨通过第十三挡板和第十四挡板外界环节隔开，齿条安装在框架的外部，连接杆上安装有电机；电机驱动单元与连接杆为垂直关系；第一调节螺栓安装在配重单元上；所述平皮带一端与配重箱连接另一端绕过换向导向件与连接杆连接，配重箱上设有导向轮。该齿轮齿条升降机装置，齿轮齿条安装维修简单、成本低，与同步带及链传动机构相比，齿轮齿条传动精度高、寿命长等特点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车生产制造设备技术领域，具体为一种齿轮齿条升降机装置。
背景技术
在自动化汽车焊装线上，升降机装置能实现工件在不同高度输送线上的切换，目前自动化汽车焊装线上所使用升降机装置的传动方式主要采用摆臂升降、丝杠升降、同步带传动、链传动等，而摆臂升降存在升降行程短且固定等弊端，丝杠升降存在安装维修困难、成本高、两侧同步性很难实现等问题，同步带及链传动存在跳齿和传动精度低等问题。
发明内容
1.需要解决的技术问题
本发明解决的技术问题在于，克服现有技术的丝杠升降存在安装维修困难、成本高、两侧同步性很难实现等问题，同步带及链传动存在跳齿和传动精度低等缺陷，提供一种齿轮齿条升降机装置。所述挡板单元、电机驱动单元、配重单元、框架单元、升降滑台单元和连接单元具有可以满足任意高度的升降，与丝杠升降机构相比，齿轮齿条安装维修简单、成本低，与同步带及链传动机构相比，齿轮齿条传动精度高、寿命长等特点。
2.技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种齿轮齿条升降机装置，包括配重单元、平皮带、底座和滑台，所述配重单元通过第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板、第七挡板、第八挡板、第九挡板、第十挡板、第十一挡板、第十二挡板安装在框架单元的内部，升降导轨通过第十三挡板和第十四挡板外界环节隔开，齿条安装在框架的外部，连接杆上安装有电机；电机驱动单元与连接杆为垂直关系；第一调节螺栓安装在配重单元上；
所述平皮带一端与配重箱连接另一端绕过换向导向件与连接杆连接，配重箱上设有导向轮，固定支座上开设有一字通孔和圆形凹槽，第一连接块上焊接一个空心轴，空心轴内设有弹簧，第一连接块反向插入固定支座的一字通孔中，传感器通过螺栓安装在传感器支架上；
所述底座上通过螺栓安装有升降滑台单元和下降行程限位块，底座上安装的4个第一限位块与配重单元上的安装块相适配，导向杆上设有一字孔；
所述滑台与连接杆通过螺栓连接在一起，且连接杆沿升降导轨为可移动结构，连接轨道上固定安装有四组连接座，第三限位块与第二安全杆完全接触时，第三限位块与第二安全杆为垂直关系，第三连接块641与第二安全杆642通过转轴连接在一起，第二连接轨道在连接单元上设置为两组，且连接单元的右侧是支撑架，第五限位块的右下侧安装有第二限位块，第二连接轨道与第一连接轨道是平行关系。
优选的，所述电机驱动单元由电机、齿轮和齿条等四部分组成组成，齿轮与齿条的尺寸相适配，同时齿轮与电机的转子通过螺栓固定安装在一起，挡板单元通过螺栓连接在框架单元上，齿轮和齿条通过第五挡板与第六挡板与外界环境隔开。
优选的，所述框架单元由底座、框架和升降导轨组成，且升降导轨上设有升降滑台单元的上升行程限位块，下降行程限位块和上升行程限位块的尺寸相适配；采用全封闭式设计，通过多个挡板将装置的核心机构与外界环境隔开，避免焊接车间粉尘及焊渣对机构稳定性运行及寿命的影响，大大增加配重箱的安装空间，通过将配重箱的重量增加到最优配重降低电机功率，节约能耗。
优选的，所述配重单元由配重箱、换向导向件、平皮带和调节检测机构组成，配重单元沿导向杆为可移动结构。
优选的，所述调节检测机构由固定支座、第一连接块、连接轴、弹簧、传感器和调节螺栓等六部分组成。
优选的，所述升降滑台单元由连接杆、滑台和机械式安全机构组成，且第一机械式安全机构由第二连接块和第一安全杆两部分组成；升降滑台单元在上方时，第三限位块与第二安全杆完全接触，升降轨道和第一连接轨道连接在一起；第二限位块在滑台上随滑台上下运动，升降滑台单元在下方时第二限位块落在第四限位块上，升降轨道和第二连接轨道连接在一起。
优选的，所述连接单元由支撑架、连接轨道、轨道对接机构和机械式安全机构组成，可以满足任意高度的升降，与丝杠升降机构相比，齿轮齿条安装维修简单、成本低，与同步带及链传动机构相比，齿轮齿条传动精度高、寿命长等特点。
优选的，所述导向轮与导向杆的尺寸相适配，连接杆上设有滑块，滑块在升降导轨上为可移动结构；且平皮带的下端绕过连接轴，通过夹板夹持在平皮带的外侧，同时连接轴与第二调节螺栓安装在一起。
优选的，所述轨道对接机构与第二机械式安全机构安装在一起，且气缸的底座通过螺栓安装在轨道对接机构上，第七限位块与第二限位块焊接在一起。
3.有益效果
综上所述，本发明的有益效果是：
(1)在固定工位与升降工位之间增加轨道对接机构，降低台车通过固定轨道与升降轨道接口处时的噪音；
(2)在固定工位与升降工位之间增加机械式安全机构，解决由于电控装置故障导致的重大安全事故；
(3)采用全封闭式设计，通过多个挡板将装置的核心机构与外界环境隔开，避免焊接车间粉尘及焊渣对机构稳定性运行及寿命的影响。
附图说明
图1为本发明结构正视示意图；
图2为本发明结构挡板单元正面结构示意图；
图3为本发明结构挡板单元背面结构示意图；
图4为本发明结构电机驱动单元示意图；
图5为本发明结构配重单元结构示意图；
图6为本发明结构平皮带示意图；
图7为本发明结构调节检测机构结构示意图；
图8为本发明结构配重安装调试结构示意图；
图9为本发明结构升降轨道示意图；
图10为本发明结构A处放大示意图；
图11为本发明结构正面立体示意图；
图12为本发明结构B处放大示意图；
图13为本发明结构第三连接块和第二安全杆示意图；
图14为本发明结构第二连接块和第一安全杆示意图；
图15为本发明结构第三连接块示意图；
图16为本发明结构C处放大示意图；
图17为本发明结构第五限位块示意图；
图18为本发明结构俯视图示意图；
图19为本发明结构D处放大示意图。
图中标号：1、挡板单元，111、第一挡板，112、第二挡板，121、第三挡板，122、第四挡板，123、第五挡板，124、第六挡板，141、第七挡板，142、第八挡板，143、第九挡板，151、第十挡板，152、第十一挡板，153、第十二挡板，161、第十三挡板，162、第十四挡板，2、电机驱动单元，21、电机，22、齿条，23、齿轮，3、配重单元，31、配重箱，311、导向轮，312、第一调节螺栓，313、安装块，32、换向导向件，33、平皮带，331、夹板，34、调节检测机构，341、固定支座，341-1、圆形凹槽，342、第一连接块，342-1、空心轴，343、连接轴，344、弹簧，345、传感器，346、第二调节螺栓，4、框架单元，41、底座，411、第一限位块，412、下降行程限位块，42、框架，421、导向杆，43、升降导轨，431、上升行程限位块，5、升降滑台单元，51、连接杆，52、滑台，521、第二限位块，522、升降轨道，523、第三限位块，53、第一机械式安全机构，531、第二连接块，532、第一安全杆，6、连接单元，61、支撑架，612、第四限位块，613、第五限位块，614、第六限位块，62、连接轨道，621、第一连接轨道，622、第二连接轨道，623、连接座，63、轨道对接机构，631、气缸，632、第七限位块，64、第二机械式安全机构，641、第三连接块，642、第二安全杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-19，本发明提供一种技术方案：一种齿轮齿条升降机装置，包括配重单元3、平皮带33、底座41和滑台52，其特征在于：配重单元3通过第一挡板111、第二挡板112、第三挡板121、第四挡板122、第七挡板141、第八挡板142、第九挡板143、第十挡板151、第十一挡板152、第十二挡板153安装在框架单元4的内部，升降导轨43通过第十三挡板161和第十四挡板162外界环节隔开，齿条23安装在框架42的外部，连接杆51上安装有电机21；电机驱动单元2与连接杆51为垂直关系；电机驱动单元2由电机21、齿轮23和齿条22等四部分组成组成，齿轮23与齿条22的尺寸相适配，同时齿轮23与电机21的转子通过螺栓固定安装在一起，挡板单元1通过螺栓连接在框架单元4上，框架单元4由底座41、框架42和升降导轨43组成，且升降导轨43上设有升降滑台单元5的上升行程限位块431，升降滑台单元5由连接杆51、滑台52和机械式安全机构53组成，且第一机械式安全机构53由第二连接块531和第一安全杆532两部分组成；升降滑台单元5在上方时，第三限位块523与第二安全杆642完全接触，升降轨道522和第一连接轨道621连接在一起；第二限位块521在滑台上随滑台上下运动，升降滑台单元5在下方时第二限位块521落在第四限位块612上，升降轨道522和第二连接轨道622连接在一起，下降行程限位块412和上升行程限位块431的尺寸相适配，齿轮23和齿条22通过第五挡板123与第六挡板124与外界环境隔开，第一调节螺栓312安装在配重单元3上；平皮带33一端与配重箱连接另一端绕过换向导向件32通过调节检测机构34与连接杆51连接，配重箱31上设有导向轮311，导向轮311与导向杆421的尺寸相适配，连接杆51上设有滑块，滑块在升降导轨43上为可移动结构，且平皮带33的下端绕过连接轴343，通过夹板331夹持在平皮带33的外侧，同时连接轴343与第二调节螺栓346安装在一起，固定支座341上开设有一字通孔和圆形凹槽341-1，第一连接块342上焊接一个空心轴342-1，空心轴342-1内设有弹簧344，第一连接块342反向插入固定支座341的一字通孔中，传感器345通过螺栓安装在传感器支架上；底座41上通过螺栓安装有升降滑台单元5的下降行程限位块412，底座41上安装的4个第一限位块411与配重单元3上的安装块313相适配，配重单元3由配重箱31、换向导向件32、平皮带33和调节检测机构34组成，调节检测机构34由固定支座341、第一连接块342、连接轴343、弹簧344、传感器345和调节螺栓346等六部分组成，配重单元3沿导向杆421为可移动结构，导向杆421上设有一字孔；滑台52与连接杆51通过螺栓连接在一起，且连接杆51沿升降导轨43为可移动结构，连接轨道62上固定安装有四组连接座623，第三限位块523与第二安全杆642完全接触时，第三限位块523与第二安全杆642为垂直关系，第三连接块641与第二安全杆642通过转轴连接在一起，第二连接轨道622在连接单元6上设置为两组，且连接单元6的右侧是支撑架61，连接单元6由支撑架61、连接轨道62、轨道对接机构63和机械式安全机构64组成，轨道对接机构63与第二机械式安全机构64安装在一起，且气缸631的底座通过螺栓安装在轨道对接机构63上，第七限位块632安装在气缸631上，同时第七限位块632为移动结构，第五限位块613的右下侧安装有第二限位块521，第二连接轨道622与第一连接轨道621是平行关系；
支撑架61通过限位块612和限位块521给升降轨道522提供向上的支撑力，保证升降轨道522与第二连接轨道622一直保持在同一个高度上，降低台车通行噪音，当滑台5运动到下方工作位时，安全杆532被限位块614推至水平状态，不妨碍台车在固定工位和升降工位之间的输送；
传感器345安装在传感器支架上，当皮带33断裂后，连接块342在弹簧344的作用下向下运动，传感器345检测到信息后将信息反馈给装置，装置停止运行并发出警报，提示更换皮带，保证装置的安全运行，通过多个挡板将装置的核心机构与外界环境隔开，避免焊接车间粉尘及焊渣对机构稳定性运行及寿命的影响；
大大增加配重箱31的安装空间，通过将配重箱31的重量增加到最优配重降低电机功率，节约能耗；
升降轨道522和固定轨道之间添加轨道对接机构63，在台车通过接口处的过程中，可以使升降轨道522和固定轨道一直保持在同一个高度上，降低台车通行噪音。
工作原理：在使用该齿轮齿条升降机装置时，挡板单元4将装置的核心机构与外界环境隔开，避免焊接车间粉尘及焊渣对机构稳定性运行及寿命的影响，电机通过驱动与齿条22啮合的齿轮23实现滑台单元5的上下运动，将电机驱动单元2移至框架外，大大增加配重箱31的安装空间，通过将配重箱31的重量增加到最优配重降低电机功率，节约能耗，限位块412和限位块431配合使用，以实现升降滑台单元5升降运动的机械限位，底座41上设有4个限位块411与配重单元3上的313配合使用，当初次安装调试配重单元或后期调试时，可通过调节4个调节螺栓312使连接杆51落在限位块412上平皮带33处于松弛状态，以实现配重单元3的安装调试用，框架42上设有导向杆421，导向杆421上设有一字孔，用于调整导向杆421在框架42上的位置，配重单元3沿导向杆421上下运动，平皮带33一端与配重箱31连接另一端绕过换向导向件32通过调节检测机构34与连接杆51连接，配重箱31上设有导向轮311，导向轮311可沿导向杆421上下运动，连接杆51上设有滑块，可沿升降导轨43上下运动，以实现配重单元3和升降滑台单元5的上下运动，平皮带33受力时空心轴342-1与圆形凹槽341-1底部接触，弹簧344被压缩，通过调节螺栓346调节连接轴343在连接块342上一字孔的位置来调节两根平皮带33的张紧，保证两根平皮带33张紧力的一致性，连接单元6为升降工位与输送工位之间输送的桥梁，连接座623安装在固定工位的框架上保证连接轨道62与固定工位轨道为刚性对接，当台车从升降轨道522与连接轨道621接口处通过时，气缸631通过限位块632和限位块521给升降轨道522提供向上的支撑力，保证升降轨道522与连接轨道621一直保持在同一个高度上，降低台车通行噪音，滑台单元5可顺利向下运动，落到限位块612上，此时升降轨道522与连接轨道622处于同一高度，当台车从升降轨道522与连接轨道622接口处通过时，机械式安全机构53由连接块531和安全杆532组成，随滑台单元5一起上下运动，机械式安全机构64由连接块641和安全杆642组成，当滑台单元5停在半空中时，安全杆642在重力的作用下向上翘起阻止台车A1向升降工位运动，安全杆532在重力的作用下向上翘起阻止台车A2向固定工位运动，保证设备和人员的安全，安全杆642被限位块523推至水平状态，安全杆532被限位块613推至水平状态，不妨碍台车在固定工位和升降工位之间的输送，这就是该齿轮齿条升降机装置工作的整个过程。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种齿轮齿条升降机装置，包括配重单元(3)、平皮带(33)、底座(41)和滑台(52)，其特征在于：所述配重单元(3)通过第一挡板(111)、第二挡板(112)、第三挡板(121)、第四挡板(122)、第七挡板(141)、第八挡板(142)、第九挡板(143)、第十挡板(151)、第十一挡板(152)、第十二挡板(153)安装在框架单元(4)的内部，升降导轨(43)通过第十三挡板(161)和第十四挡板(162)外界环节隔开，齿条(23)安装在框架(42)的外部，连接杆(51)上安装有电机(21)；电机驱动单元(2)与连接杆(51)为垂直关系；第一调节螺栓(312)安装在配重单元(3)上；
所述平皮带(33)一端与配重箱连接另一端绕过换向导向件(32通过调节检测机构(34)与连接杆(51)连接，配重箱(31)上设有导向轮(311)，固定支座(341)上开设有一字通孔和圆形凹槽(341-1)，第一连接块(342)上焊接一个空心轴(342-1)，空心轴(342-1)内设有弹簧(344)，第一连接块(342)反向插入固定支座(341)的一字通孔中，传感器(345)通过螺栓安装在传感器支架上；
所述底座(41)上通过螺栓安装有升降滑台单元(5)的下降行程限位块(412)，底座(41)上安装的4个第一限位块(411)与配重单元(3)上的安装块(313)相适配，导向杆(421)上设有一字孔；
所述滑台(52)与连接杆(51)通过螺栓连接在一起，且连接杆(51)沿升降导轨(43)为可移动结构，连接轨道(62)上固定安装有四组连接座(623)，第三限位块(523)与第二安全杆(642)完全接触时，第三限位块(523)与第二安全杆(642)为垂直关系，第三连接块(641)与第二安全杆(642)通过转轴连接在一起，第二连接轨道(622)在连接单元(6)上设置为两组，且连接单元(6)的右侧是支撑架(61)，第五限位块(613)的右下侧安装有第二限位块(521)，第二连接轨道(622)与第一连接轨道(621)是平行关系。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条升降机装置，其特征在于：所述电机驱动单元(2)由电机(21)、齿轮(23)和齿条(22)等四部分组成组成，齿轮(23)与齿条(22)的尺寸相适配，同时齿轮(23)与电机(21)的转子通过螺栓固定安装在一起，挡板单元(1)通过螺栓连接在框架单元(4)上，齿轮(23)和齿条(22)通过第五挡板(123)与第六挡板(124)与外界环境隔开。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条升降机装置，其特征在于：所述框架单元(4)由底座(41)、框架(42)和升降导轨(43)组成，且升降导轨(43)上设有升降滑台单元(5)的上升行程限位块(431)，下降行程限位块(412)和上升行程限位块(431)的尺寸相适配。
4.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条升降机装置，其特征在于：所述配重单元(3)由配重箱(31)、换向导向件(32)、平皮带(33)和调节检测机构(34)组成，配重单元(3)沿导向杆(421)为可移动结构。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条升降机装置，其特征在于：所述调节检测机构(34)由固定支座(341)、第一连接块(342)、连接轴(343)、弹簧(344)、传感器(345)和调节螺栓(346)等六部分组成。
6.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条升降机装置，其特征在于：所述升降滑台单元(5)由连接杆(51)、滑台(52)和机械式安全机构(53)组成，且第一机械式安全机构(53)由第二连接块(531)和第一安全杆(532)两部分组成；升降滑台单元(5)在上方时，第三限位块(523)与第二安全杆(642)完全接触，升降轨道(522)和第一连接轨道(621)连接在一起；第二限位块(521)在滑台上随滑台上下运动，升降滑台单元(5)在下方时第二限位块(521)落在第四限位块(612)上，升降轨道(522)和第二连接轨道(622)连接在一起。
7.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条升降机装置，其特征在于：所述连接单元(6)由支撑架(61)、连接轨道(62)、轨道对接机构(63)和机械式安全机构(64)组成。
8.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条升降机装置，其特征在于：所述导向轮(311)与导向杆(421)的尺寸相适配，连接杆(51)上设有滑块，滑块在升降导轨(43)上为可移动结构，且平皮带(33)的下端绕过连接轴(343)，通过夹板(331)夹持在平皮带(33)的外侧，同时连接轴(343)与第二调节螺栓(346)安装在一起。
9.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条升降机装置，其特征在于：所述轨道对接机构(63)与第二机械式安全机构(64)安装在一起，且气缸(631)的底座通过螺栓安装在轨道对接机构(63)上，第七限位块(632)安装在气缸(631)上，同时第七限位块(632)为移动结构。
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