CN110002207A - 顶升旋转机构及产品输送线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种顶升旋转机构及产品输送线，该机构包括：安装结构，用于固定在产品输送线的支架上；升降台，位于安装结构的上方；第一旋转电机，设置在安装结构上，用于提供的旋转动力；传动机构，用于将第一旋转电机提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至升降台，同时使升降台保持水平；承载台，位于升降台的上方；第二旋转电机，设置在升降台上，用于驱动承载台旋转。本发明提供的顶升旋转机构，其可以提高升降和旋转的运动精度及运动平稳性，且运动速度可调，从而可以提高结构可靠性、降低产品损坏率及提高生产效率。

Description

顶升旋转机构及产品输送线

技术领域

本发明涉及传输设备技术领域，特别涉及一种顶升旋转机构及产品输送线。

背景技术

在液晶屏生产过程中，需要载具平台上升一段距离，待上升到位后进行一定角度的旋转，才能展开下一步的操作。由于液晶屏生产线为高精度自动化生产线，并且液晶屏极易破碎，因此载具平台在上升或者旋转过程中必须安全平稳，上升高度及旋转角度必须精确。

如图1所示，现有的一种顶升旋转机构主要包括安装板101、升降板102、限位筒槽103、限位杆104、气缸105、伸缩杆106和转盘轴承107，其中，安装板101用于安装固定在输送线的支架上；升降板102位于安装板101的上方；四个限位筒槽103呈矩形排列，每个限位筒槽103竖直设置在安装板101的下方，且其上端贯通安装板101；限位杆104为四个，且分别可伸缩的插入限位筒槽103内，且限位杆104的上端与升降板102的下端面固定连接；气缸105为两个，固定在安装板101的下端面上；伸缩杆106为两个，且竖直设置，两个伸缩杆106的下端分别连接两个气缸105，上端连接升降板102的下端面。转盘轴承107可转动的安装在升降板102的上端面上。在顶升过程中，上述两个气缸105同步驱动两个伸缩杆106上升，以带动升降板102及转盘轴承107同步上升，从而将输送线上的产品顶起。在上升的过程中，转盘轴承107相对于升降板102转动合适的角度，然后在气缸105和伸缩杆106的作用下，将旋转好的产品重新放置在输送线上。

上述顶升旋转机构存在着以下缺陷：

其一，上述顶升旋转机构的负载能力有限，当载具上的产品质量较大且存在偏载时，很容易发生倾斜，无法平稳升降；

其二，两个气缸102很难保持同步性；

其三，上升和旋转运动的速度不可调，且运动量无法实现精确控制。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种顶升旋转机构及产品输送线，其可以提高升降和旋转的运动精度及运动平稳性，且运动速度可调，从而可以提高结构可靠性、降低产品损坏率及提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种顶升旋转机构，包括：

安装结构，用于固定在产品输送线的支架上；

升降台，位于所述安装结构的上方；

第一旋转电机，设置在所述安装结构上，用于提供的旋转动力；

传动机构，用于将所述第一旋转电机提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至所述升降台，同时使所述升降台保持水平；

承载台，位于所述升降台的上方；

第二旋转电机，设置在所述升降台上，用于驱动所述承载台旋转。

可选的，所述传动机构包括：

传动组件，用于将所述第一旋转电机提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至所述升降台；

至少两个导向结构，沿所述升降台的周向环绕设置，用于使所述升降台保持水平。

可选的，每个所述导向结构包括直线导轨，所述直线导轨竖直设置在所述安装结构上，且与所述升降台可移动的连接。

可选的，所述安装结构包括：

安装底板，水平设置，所述第一旋转电机和传动机构设置在所述安装底板上；

至少两个安装侧板，均竖直设置在所述安装底板的边缘处；各个所述导向结构中的直线导轨一一对应地设置在各个所述安装侧板内侧；

安装顶板，水平设置在所述至少两个安装侧板的顶部，且设置有可供所述升降台通过的开口。

可选的，所述升降台包括：

升降底板，水平设置，且与所述传动机构连接；

至少两个升降侧板，均竖直设置在所述升降底板边缘处；各个所述升降侧板一一对应地与各个所述直线导轨可移动的连接；

升降顶板，通过升降支架水平设置在所述升降底板的上方，所述第二旋转电机设置在所述升降顶板上。

可选的，所述顶升旋转机构还包括：升降限位装置，用于限定所述升降台的升降范围。

可选的，所述升降限位装置包括第一位置传感器、第二位置传感器和控制单元，其中，

所述第一位置传感器用于在所述升降台运动至预设的最低位置时，向所述控制单元发送第一信号；

所述第二位置传感器用于在所述升降台运动至预设的最高位置时，向所述控制单元发送第二信号；

所述控制单元在接收到所述第一信号或者第二信号时，控制所述第一旋转电机停止。

可选的，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均为光电开关，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器设置在所述升降台上；在所述安装结构上设置有第一遮挡件；并且，在所述升降台运动至所述最低位置时，所述第一遮挡件阻挡所述第一位置传感器发出光信号；在所述升降台运动至所述最高位置时，所述第一遮挡件阻挡所述第二位置传感器发出光信号。

可选的，所述顶升旋转机构还包括：旋转限位装置，用于限定所述承载台的旋转角度。

可选的，所述旋转限位装置包括一个或多个第三位置传感器和控制单元，其中，

所述第三位置传感器用于在所述承载台旋转至预设角度时，向所述控制单元发送第三信号；不同所述第三位置传感器围绕所述承载台的轴线分布在与所述承载台的不同角度相对应的位置上；

所述控制单元在接收到所述第三信号时，控制所述第二旋转电机停止。

可选的，所述第三位置传感器为光电开关，所述第三位置传感器设置在所述升降台上；在所述承载台上设置有第二遮挡件；并且，在所述承载台旋转至所述预设角度时，所述第二遮挡件阻挡所述第三位置传感器发出光信号。

可选的，所述传动机构包括：滚珠丝杠副；

所述滚珠丝杠副的螺杆竖直设置，且与所述第一旋转电机连接；

所述滚珠丝杠副的螺母与所述升降台连接。

可选的，所述第一旋转电机为伺服电机。

可选的，所述第二旋转电机为直接驱动马达。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种产品输送线，包括支架和安装在所述支架上的顶升旋转机构，所述顶升旋转机构用于自输送线上顶升产品，并使之旋转预定角度，然后将所述产品放回所述输送线上；其特征在于，所述顶升旋转机构采用本发明提供的上述顶升旋转机构。

本发明的有益效果：

本发明所提供的顶升旋转机构，其采用第一旋转电机和传动结构来实现升降台的升降，利用第二旋转电机来实现承载台的旋转，而电机驱动的运动速度可调，因此可以实现升降台和承载台的运动速度调节，从而可以提高生产效率；同时，通过借助传动机构使升降台保持水平，可以允许使用单个电机驱动，而无需使用多个电机驱动，从而不会存在现有技术中的同步性实现困难的问题。此外，借助第一旋转电机和传动机构，还可以提高负载能力，避免承载台发生倾斜，从而可以提高结构可靠性，降低产品损坏率。

本发明所提供的产品输送线，其通过采用本发明提供的上述顶升旋转机构，可以提高结构可靠性、降低产品损坏率及提高生产效率。

附图说明

图1为现有的一种顶升旋转机构的结构图；

图2为本发明实施例提供的顶升旋转机构的结构图；

图3为本发明实施例采用的升降限位装置的结构放大图；

图4为本发明实施例采用的旋转限位装置的结构放大图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的顶升旋转机构及产品输送线进行详细描述。

本发明提供的顶升旋转机构，其包括安装结构、升降台、第一旋转电机、传动机构、承载台和第二旋转电机。其中，安装结构用于固定在产品输送线的支架上；升降台位于该安装结构的上方；第一旋转电机设置在安装结构上，用于提供的旋转动力；传动机构用于将第一旋转电机提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至升降台，同时使升降台保持水平；承载台位于升降台的上方；第二旋转电机设置在升降台上，用于驱动承载台旋转。

相对于气缸驱动，电机驱动具有负载能力强，且运动速度可调的优点，基于此，本发明提供的顶升旋转机构通过采用第一旋转电机和传动机构来实现升级台的升降，利用第二旋转电机来实现承载台的旋转，可以实现升降台和承载台的运动速度调节，从而可以提高生产效率；同时，通过借助传动机构使升降台保持水平，可以允许使用单个电机驱动，而无需使用多个电机驱动，从而不会存在现有技术中的同步性实现困难的问题。此外，借助第一旋转电机和传动机构，还可以提高负载能力，避免承载台发生倾斜，从而可以提高结构可靠性，降低产品损坏率。

请参阅图2，本发明实施例提供的顶升旋转机构，其包括安装结构、升降台、第一旋转电机31、传动机构、承载台5和第二旋转电机6。其中，安装结构用于固定在产品输送线的支架上。在本实施例中，安装结构包括安装底板11、两个安装侧板12和安装顶板13。其中，安装底板11水平设置在产品输送线的支架上，第一旋转电机31设置在该安装底板11上，且位于该安装底板11的下方。

在本实施例中，传动机构包括传动组件4和两个导向结构。其中，传动组件4通过联轴器32与第一旋转电机31连接，且位于安装底板11的上方。两个安装侧板12均竖直设置，且彼此相对设置在安装底板11的边缘处；安装顶板13水平设置在两个安装侧板12的顶部，且设置有可供升降台通过的开口。

在本实施例中，每个导向结构包括直线导轨9和滑动件10。并且，两个导向结构中的直线导轨9均竖直设置在安装结构上，即，各个直线导轨9一一对应地设置在各个安装侧板12内侧；滑动件10能够沿直线导轨9在竖直方向上作往复直线运动，并且该滑动件10与升降台连接。当然，在实际应用中，也可以省去滑动件10，即，直线导轨9与安装侧板12可移动的连接，例如，可以在安装侧板12上设置能够与直线导轨9配合的滑动结构。

上述直线导轨9不仅起到了导向作用，而且通过使其设置在升降台的四周，且利用两个安装侧板12与之连接，可以起到使升降台保持水平的作用，从而可以允许使用单个电机驱动，而无需使用多个电机驱动，从而不会存在现有技术中的同步性实现困难的问题。此外，借助两个导向结构，还可以提高负载能力，避免承载台发生倾斜，从而可以提高结构可靠性，降低产品损坏率。

可选的，第一旋转电机31通过传动组件4与升降台的中心位置处连接，从而可以与两个导向结构共同构成中心驱动、边缘平衡的平稳结构，使升降台能够在升降过程中保持水平，且平稳运动。

需要说明的是，在本实施例中，导向结构为两个，但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，导向结构还可以为三个或者四个以上，并且安装侧板12的数量与导向结构的数量相同，且一一对应地设置，或者安装侧板12为围绕升降台设置的整体式侧板。

还需要说明的是，在本实施例中，导向结构为直线导轨9，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，导向结构还可以采用其他任意直线导向结构，例如丝杠。

另外需要说明的是，在实际应用中，安装结构还可以采用其他任意结构，只要能够平稳支撑其上的各个部件即可。

在本实施例中，升降台位于该安装结构的上方，具体地，升降台包括升降底板21、两个升降侧板22和升降顶板23，其中，升降底板21水平设置，且与传动组件4连接；两个升降侧板22均竖直设置在升降底板21边缘处；各个升降侧板22一一对应地与各个导向结构中的滑动件10固定连接；升降顶板23通过升降支架24水平设置在升降底板21的上方，第二旋转电机6设置在升降顶板23上。

第一旋转电机31用于提供旋转动力。可选的，第一旋转电机31为伺服电机，其可以精确调节升降台的升降速度，从而可以提高生产效率。

传动组件4用于将第一旋转电机31提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至升降台。在本实施例中，传动组件4包括滚珠丝杠副，该滚珠丝杠副的螺杆竖直设置，且与第一旋转电机31连接；滚珠丝杠副的螺母通过连接支架33与升降台的升降底板21连接。滚珠丝杠轴承具有高精度、可逆性和高效率等的优点。当然，在实际应用中，传动组件4还可以采用其他能够将第一旋转电机31提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力的传动结构，例如齿轮和齿条等。

第二旋转电机6设置在升降台的升降顶板23上，用于驱动承载台5旋转。可选的，第二旋转电机6为直接驱动马达(DirectDriverMotor)。这种马达具有精度高、扭矩高、刚度和承载能力高、安装方便及响应速度快等的优点。

在需要顶升产品时，第一旋转电机31通过传动组件4驱动升降台上升，以带动升降台上的第二旋转电机6和承载台5同步上升，从而自输送线上顶升产品；在上升至预设高度之后，或者在上升过程中，第二旋转电机6驱动承载台5旋转预设角度；然后，第一旋转电机31反转，以使升降台下降，直至产品返回输送线上。

可选的，顶升旋转机构还包括升降限位装置7，用于限定升降台的升降范围。这样，可以提高升降台的升降精度，从而可以提高机构的运动精度。具体地，在本实施例中，请参阅图3，升降限位装置包括第一位置传感器71、第二位置传感器72和控制单元(图中未示出)，其中，第一位置传感器71用于在升降台运动至预设的最低位置时，向控制单元发送第一信号；第二位置传感器72用于在升降台运动至预设的最高位置时，向控制单元发送第二信号；控制单元在接收到第一信号或者第二信号时，控制第一旋转电机31停止。

优选的，顶升旋转机构还包括最高位置传感器73，其设置在第二位置传感器72上方预定距离处，用于在控制单元控制第一旋转电机31停止后，判断升降台是否继续上升，从而可以在控制单元或第一旋转电机31出现故障时起到预警的作用。

在本实施例中，第一位置传感器71和第二位置传感器72均为光电开关，二者设置在升降台上；在安装结构上设置有第一遮挡件74；并且，在升降台运动至最低位置，以使产品返回输送线上时，第一遮挡件74阻挡第一位置传感器71发出光信号，此时由第一位置传感器71发送至控制单元的信号在高电平和低电平之间发生转换，从而使控制单元能够判断出升降台的下降位置是否达到最低位置；与之类似的，在升降台运动至最高位置，以使承载台自输送线上顶起产品时，第一遮挡件74阻挡第二位置传感器72发出光信号，此时由第二位置传感器72发送至控制单元的信号在高电平和低电平之间发生转换，从而使控制单元能够判断出升降台的上升位置是否达到最高位置。

当然，在实际应用中，升降限位装置7还可以采用其他限位结构，只要能够限定升降台的升降范围即可。

可选的，顶升旋转机构还包括旋转限位装置，用于限定承载台5的旋转角度。这样，可以提高承载台5的旋转精度，从而可以提高机构的运动精度。请参阅图4，在本实施例中，旋转限位装置包括两个第三位置传感器8和控制单元(图中未示出)，其中，每个第三位置传感器8用于在承载台5旋转至预设角度时，向控制单元发送第三信号；控制单元在接收到该第三信号时，控制第二旋转电机6停止。

在本实施例中，第三位置传感器8为光电开关，且设置在升降台上；在承载台5上设置有第二遮挡件81；并且，在承载台5旋转至预设角度时，第二遮挡件81阻挡第三位置传感器8发出光信号，此时由第三位置传感器8发送至控制单元的信号在高电平和低电平之间发生转换，从而使控制单元能够判断出承载台5的旋转角度是否达到预设角度。此外，两个第三位置传感器8围绕承载台5的轴线分布在与承载台5的不同角度相对应的位置上，以实现可选择地将承载台5旋转至不同的角度。

在实际应用中，根据不同需要，第三位置传感器8也可以为一个，或者三个以上。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种产品输送线，包括支架和安装在该支架上的顶升旋转机构，顶升旋转机构用于自输送线上顶升产品，并使之旋转预定角度，然后将产品放回所述输送线上。顶升旋转机构采用本发明上述各个实施例提供的顶升旋转机构。

本发明实施例提供的产品输送线，其通过采用本发明上述各个实施例提供的顶升旋转机构，可以提高结构可靠性、降低产品损坏率及提高生产效率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种顶升旋转机构，其特征在于，包括：

安装结构，用于固定在产品输送线的支架上；

升降台，位于所述安装结构的上方；

第一旋转电机，设置在所述安装结构上，用于提供的旋转动力；

传动机构，用于将所述第一旋转电机提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至所述升降台，同时使所述升降台保持水平；

承载台，位于所述升降台的上方；

第二旋转电机，设置在所述升降台上，用于驱动所述承载台旋转。

2.根据权利要求1所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述传动机构包括：

传动组件，用于将所述第一旋转电机提供的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至所述升降台；

至少两个导向结构，沿所述升降台的周向环绕设置，用于使所述升降台保持水平。

3.根据权利要求2所述的顶升旋转机构，其特征在于，每个所述导向结构包括直线导轨，所述直线导轨竖直设置在所述安装结构上，且与所述升降台可移动的连接。

4.根据权利要求3所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述安装结构包括：

安装底板，水平设置，所述第一旋转电机和传动机构设置在所述安装底板上；

至少两个安装侧板，均竖直设置在所述安装底板的边缘处；各个所述导向结构中的直线导轨一一对应地设置在各个所述安装侧板内侧；

安装顶板，水平设置在所述至少两个安装侧板的顶部，且设置有可供所述升降台通过的开口。

5.根据权利要求3所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述升降台包括：

升降底板，水平设置，且与所述传动机构连接；

至少两个升降侧板，均竖直设置在所述升降底板边缘处；各个所述升降侧板一一对应地与各个所述直线导轨可移动的连接；

升降顶板，通过升降支架水平设置在所述升降底板的上方，所述第二旋转电机设置在所述升降顶板上。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述顶升旋转机构还包括：升降限位装置，用于限定所述升降台的升降范围。

7.根据权利要求6所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述升降限位装置包括第一位置传感器、第二位置传感器和控制单元，其中，

所述第一位置传感器用于在所述升降台运动至预设的最低位置时，向所述控制单元发送第一信号；

所述第二位置传感器用于在所述升降台运动至预设的最高位置时，向所述控制单元发送第二信号；

所述控制单元在接收到所述第一信号或者第二信号时，控制所述第一旋转电机停止。

8.根据权利要求7所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均为光电开关，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器设置在所述升降台上；在所述安装结构上设置有第一遮挡件；并且，在所述升降台运动至所述最低位置时，所述第一遮挡件阻挡所述第一位置传感器发出光信号；在所述升降台运动至所述最高位置时，所述第一遮挡件阻挡所述第二位置传感器发出光信号。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述顶升旋转机构还包括：旋转限位装置，用于限定所述承载台的旋转角度。

10.根据权利要求9所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述旋转限位装置包括一个或多个第三位置传感器和控制单元，其中，

所述第三位置传感器用于在所述承载台旋转至预设角度时，向所述控制单元发送第三信号；不同所述第三位置传感器围绕所述承载台的轴线分布在与所述承载台的不同角度相对应的位置上；

所述控制单元在接收到所述第三信号时，控制所述第二旋转电机停止。

11.根据权利要求10所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述第三位置传感器为光电开关，所述第三位置传感器设置在所述升降台上；在所述承载台上设置有第二遮挡件；并且，在所述承载台旋转至所述预设角度时，所述第二遮挡件阻挡所述第三位置传感器发出光信号。

12.根据权利要求1所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述传动机构包括：滚珠丝杠副；

所述滚珠丝杠副的螺杆竖直设置，且与所述第一旋转电机连接；

所述滚珠丝杠副的螺母与所述升降台连接。

13.根据权利要求1所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述第一旋转电机为伺服电机。

14.根据权利要求1所述的顶升旋转机构，其特征在于，所述第二旋转电机为直接驱动马达。

15.一种产品输送线，包括支架和安装在所述支架上的顶升旋转机构，所述顶升旋转机构用于自输送线上顶升产品，并使之旋转预定角度，然后将所述产品放回所述输送线上；其特征在于，所述顶升旋转机构采用权利要求1-14任意一项所述的顶升旋转机构。