CN111498371A - 模块化伞齿轮辊道线输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及托盘辊道线输送系统，包括：两个相互平行的支撑框架，在两个支撑框架的上端并且连接两个支撑框架之间设有多个排列设置的辊轴，每个辊轴两端分别连接有一个固定模块座，辊轴通过固定模块座连接在支撑框架上；位于两个支撑框架其中一侧的支撑框架的一端设有驱动机构，靠近驱动机构一端的每个固定模块座外侧配合设有一套伞齿轮传动单元，每套伞齿轮传动单元共同连接在一个通轴上，所述通轴上靠近驱动机构的位置设有传动齿轮，传动齿轮通过与驱动机构内的齿轮配合连接，通过驱动机构带动通轴旋转进而通过伞齿轮传动单元的传动作用带动辊轴转动。采用模块化设计核心组件，用侧边紧固的方式通过定位特征连接模块和框架型材，更加厚实可靠。

Description

模块化伞齿轮辊道线输送系统

技术领域

本发明涉及托盘辊道线输送系统，具体是涉及在标准铝型材基础上建立的模块化伞齿轮辊道线输送系统。

背景技术

在标准化托盘系统中，辊道线作为重载形式应用于实际生产中。辊道线的形式一般为链传动和伞齿轮传动两种，无论是链传动还是伞齿轮传动，在单个托盘负载为300kg-700kg之间，均采用积放结构，用以实现单驱动带动多工位的功能。

在市场上现有的伞齿轮传动结构中，大多数输送设备的设计中，伞齿轮的安装尺寸无法得到有效保证，因此齿轮啮合不良，造成噪音过大、磨损过快等情况。同时，目前的设计一般需要在支撑框架的侧边打孔，并需要精加工以符合轴承的装配要求，这在工艺上具有一定的难度，同时加工周期长、成本高。

同时，另外一种设计，将伞齿轮和积放机构均采用悬臂的方式安装在输送机框架型材的内侧，利用型材的槽口作为输送辊轮的安装基准，此时可以不需在型材边框的侧面打孔，但是此模块必须预置无法后置，且维护麻烦。而此结构的配合伞齿轮也没有装配位置的限位从而造成了装配伞齿轮的位置精度不高，也会出现噪音和磨损的问题。

在国外的设计中，虽然将相对啮合的伞齿轮设计为一个单元，但是功能单一，结构复杂，且装配繁琐，成本高，同样无法符合我们国内的生产需要和成本需要。

在目前行业中，已有成熟技术的输送线是将两个啮合的伞齿轮独立设计为一个模块化单元，通过定位特征将模块座和侧边轴承支架连接为一个尺寸固定的支架，用来保证伞齿轮的装配定位精度；使用从上向下连接到输送机框架上的方式装配上述模块化单元，用来保证辊轮安装的平面度（型材上表面的平面度要优于型材槽口的表面）。这种设计理念是轴可以在维护时独立拿出，而模块底座需要先固定在型材框架上。

相比于上述的成熟技术的输送线，现有的技术缺点是：轴和模块的底座是分体的，辊轴的两侧轴承在装配时坐落在已经安装后的模块底座上，此时的模块轴承室是一个半圆，因此安装时公差不易保证。而相比于其他设计，现有的技术缺点是：相互啮合的伞齿轮没有固定的装配位置，无法保证其装配精度；相互啮合的伞齿轮不能独立形成一个模块，无法后置，装配时的自由度低，且装配效率低。

发明内容

鉴于上述技术存在的缺陷，本发明采用模块化设计核心组件，采用侧边紧固的方式通过定位特征连接模块和框架型材，具有很好的装配灵活性，相比于现有技术大大提高装配精度。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：模块化伞齿轮辊道线输送系统，包括：两个相互平行的支撑框架，在两个支撑框架的上端并且连接两个支撑框架之间设有多个排列设置的辊轴，每个辊轴两端分别连接有一个固定模块座，辊轴通过固定模块座连接在支撑框架上；位于两个支撑框架其中一侧的支撑框架的一端设有驱动机构，靠近驱动机构一端的每个固定模块座外侧配合设有一套伞齿轮传动单元，每套伞齿轮传动单元共同连接在一个通轴上，所述通轴上靠近驱动机构的位置设有传动齿轮，传动齿轮通过与驱动机构内的齿轮配合连接，通过驱动机构带动通轴旋转进而通过伞齿轮传动单元的传动作用带动辊轴转动。

进一步的，所述的辊轴的两端分别通过轴承与固定模块座连接，辊轴与固定模块座之间为转动连接方式，辊轴上靠近固定模块座位置固定设有辊轮；

进一步的，所述固定模块座为标准化模块，固定模块座中心设有通腔，通腔中心穿设辊轴，通腔内辊轴的外部空间设置轴承室，轴承设置在轴承室内，轴承内圈内部与辊轴外壁贴合，所述通腔内轴承外圈的外壁设有连接垫圈，连接垫圈的外端面为平面基准面；固定模块座两端边缘设有延伸部，延伸部上开设有螺栓孔，固定模块座通过螺栓与支撑框架上端面连接；在固定模块座的一侧侧壁上开设有销孔，用于穿设销轴；

进一步的，所述的伞齿轮传动单元包括：与固定模块座配合的第一齿轮、与第一齿轮相啮合的第二齿轮、位于固定模块座销孔一侧的止挡环及预紧机构；第一齿轮设有安装基准面，所述安装基准面与轴承室外部连接垫圈的平面基准面相配合，保证两者无间隙配合，保证装配精度；止挡环一端为环形部，另一端设有销轴通孔，销轴穿过销轴通孔将止挡环连接在固定模块座销孔内，止挡环的环形部通过轴承套设在通轴上，第二齿轮与第一齿轮啮合并与止挡环贴合；所述的第二齿轮及止挡环内部轴承均通过预紧机构设置通轴上；

进一步的，所述的预紧机构包括：包套，所述包套的两端设有挡片，两挡片之间位置设有压紧碟簧，压紧碟簧一端通过垫片与第二齿轮顶紧，压紧碟簧另一端通过垫片与固定环连接，固定环通过螺纹方式紧固在通轴上；

进一步的，所述的通轴为六方轴结构，所述包套内部设有与六方轴相配合的六方孔，从而增加包套与通轴之间的摩擦，提高旋转同步性；

进一步的，所述的固定模块座销孔处设置有与止挡环匹配的连接块，所述的连接块中心通孔与销孔连通并两者直径相同，连接块边缘采用圆弧曲面与直线曲面间隔组合结构，连接块外端面为平面，止挡环设有与连接块形状相配合的凹槽，止挡环与连接块形成配合面，提高装配精度；

进一步的，所述的固定模块座与止挡环接触位置的固定模块座下底面、下底面相邻侧面和止挡环上顶面为相互配合基准面，无间隙配合保证定位精度；

进一步的，所述的固定模块座上部还设有防尘组件；所述防尘组件包括插槽式挡边和挡边盖；固定模块座与防尘组件的插槽式挡边采用插槽配合结构；固定模块座上表面设有插槽，插槽式挡边下部设有与插槽相配合的凸块，插槽式挡边通过凸块与插槽之间配合完成装配，挡边盖盖合在插槽式挡边上面；

为了保证固定模块座与插槽式挡边的精密配合，固定模块座插槽两边的上表面与槽式挡边凸块两边的下表面为平面配合基准面；

进一步的，所述的驱动机构包括：电机、减速机，电机通过联轴器连接于减速机，减速机输出轴上设有齿轮，齿轮与通轴的传动齿轮传动连接实现为输送系统提供动力。

上述技术方案中，整个输送系统由一套辊轴、一套辊轴两端分别连接一个固定模块座及一侧固定模块座连接的伞齿轮传动单元共同组成一个独立组合单元，若干个独立组合单元构成整个输送系统的骨架结构；

上述独立组合单元中，包括由辊轴、辊轴两端连接的固定模块座及伞齿轮传动单元中的第一齿轮组成的可拆卸单元，当整个输送系统的某个独立组合单元需要维护时，无需将整个输送系统停机，可单独维护相应的独立组合单元，将独立组合单元的可拆卸单元整体取出，再更换其中的其他零件。

采用上述结构的输送线系统的操作方法：

启动驱动机构，电机带动减速机转动，减速机输出轴通过齿轮与通轴上的传动齿轮传动带动通轴旋转；通轴旋转带动连接在通轴上的若干第二齿轮同步转动；若干第二齿轮旋转啮合若干第一齿轮同步旋转，进而若干第一齿轮带动相对应的辊轴同步转动，通过设置在辊轴两端的辊轮对上部产品进行传送；

整个输送线在运行过程中出现故障需要对故障处部件进行更换时，对出现故障的独立组合单元进行维护，需要对拆卸止挡环上的销轴，销轴拆卸后由于压紧碟簧的作用，压紧碟簧从固定环方向向止挡环方向呈伸展状态， 从而带动第二齿轮脱离与第一齿轮的啮合，此时，止挡环从固定模块座中分离；当第一齿轮和第二齿轮分离后，可拆卸单元可以整体取出，取出后再将辊轴从固定模块座中抽出，对零件进行更换；

更换后需要重新装配时，先将可拆卸单元预配好整体放回原位，用螺栓将固定模块座固定在支撑框架上，然后将止挡环与固定模块座通过相互的定位基准面进行定位，使通轴上的第二齿轮与模块固定座外侧的第一齿轮恢复成啮合状态；然后再通过销轴对止挡环在固定模块座上进行紧固；紧固后止挡环推动压紧碟簧使压紧碟簧呈收缩状态，此时，完成输送线的维护，回到正常运行状态。

本发明的有益效果是：采用模块化设计核心组件，采用侧边紧固的方式通过定位特征连接模块和框架型材，更加厚实可靠，具有很好的装配灵活性，相比于现有技术大大提高装配精度，可以批量备货用以提高输送线的制作效率，缩短交货周期；

采用辊轴与标准固定模块座组成整体式可拆卸单元，不仅方便输送线维护，同时保证安装公差；通过标准固定模块座与支撑框架连接，在安装时便于调节辊轴的间距；采用标准固定模块座与伞齿轮传动单元及其他配件间的基准定位面结构保证其定位装配精度，装配效率高，从而避免部件出现噪音和磨损的问题。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为图1的局部结构俯视图。

图3为图1中A处局部放大图。

图4为图1中B处局部放大图。

图5为输送线的独立组合单元结构图。

图6为可拆卸单元结构图。

图7为止挡环结构图。

图8为固定模块座结构图。

图9为伞齿轮传动单元的预紧机构结构图。

图10为插槽式挡边结构图。

图中，1、支撑框架、2、辊轴、3、固定模块座、4、通轴、5、传动齿轮、6、辊轮、7、轴承、8、连接垫圈、8.1、连接垫圈的平面基准面、9、延伸部螺栓孔、10、销轴、11、第一齿轮、12、第二齿轮、13、止挡环、13.1、环形部、13.2、销轴通孔、14、包套、15、挡片、16、压紧碟簧、17、固定环、18、连接块、18.1、圆弧曲面、18.2、直线曲面、3.1、固定模块座下底面、3.2、下底面相邻侧面、13.3、止挡环上顶面、19、插槽式挡边、20、挡边盖、3.3、插槽、19.1、凸块、3.4、插槽两边的上表面、19.2、凸块两边的下表面、21、电机、22、减速机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。基于本发明中的下述实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1-10所示，模块化伞齿轮辊道线输送系统，包括：两个相互平行的支撑框架1，在两个支撑框架1的上端并且连接两个支撑框架1之间设有多个排列设置的辊轴2，每个辊轴2两端分别连接有一个固定模块座3，辊轴2通过固定模块座3连接在支撑框架1上；位于两个支撑框架1其中一侧的支撑框架1的一端设有驱动机构，靠近驱动机构一端的每个固定模块座3外侧配合设有一套伞齿轮传动单元，每套伞齿轮传动单元共同连接在一个通轴4上，所述通轴4上靠近驱动机构的位置设有传动齿轮5，传动齿轮5通过与驱动机构内的齿轮配合连接，通过驱动机构带动通轴4旋转进而通过伞齿轮传动单元的传动作用带动辊轴4转动。

进一步的，所述的辊轴2的两端分别通过轴承7与固定模块座3连接，辊轴2与固定模块座3之间为转动连接方式，辊轴2上靠近固定模块座3位置固定设有辊轮6；

所述固定模块座3为标准化模块，固定模块座3中心设有通腔，通腔中心穿设辊轴2，通腔内辊轴2的外部空间设置轴承室，轴承7设置在轴承室内，轴承7内圈内部与辊轴2外壁贴合，所述通腔内轴承7外圈的外壁设有连接垫圈8，连接垫圈8的外端面为平面基准面；固定模块座3两端边缘设有延伸部，延伸部上开设有螺栓孔9，固定模块座3通过螺栓与支撑框架1上端面连接；在固定模块座3的一侧侧壁上开设有销孔，用于穿设销轴10；

所述的伞齿轮传动单元包括：与固定模块座3配合的第一齿轮11、与第一齿轮11相啮合的第二齿轮12、位于固定模块座3销孔一侧的止挡环13及预紧机构；第一齿轮11设有安装基准面，所述安装基准面与轴承室外部连接垫圈的平面基准面8.1相配合，保证两者无间隙配合，保证装配精度；止挡环13一端为环形部13.1，另一端设有销轴通孔13.2，销轴10穿过销轴通孔13.2将止挡环13连接在固定模块座3的销孔内，止挡环13的环形部13.1通过轴承套设在通轴4上，第二齿轮12与第一齿轮11啮合并与止挡环13贴合；所述的第二齿轮12及止挡环13内部轴承均通过预紧机构设置通轴4上；

所述的预紧机构包括：包套14，所述包套14的两端设有挡片15，两挡片15之间位置设有压紧碟簧16，压紧碟簧16一端通过垫片15与第二齿轮12顶紧，压紧碟簧16另一端通过垫片15与固定环17连接，固定环17通过螺纹方式紧固在通轴4上；

所述的通轴4为六方轴结构，所述包套14内部设有与六方轴相配合的六方孔，从而增加包套14与通轴4之间的摩擦，提高旋转同步性；

所述的固定模块座3销孔处设置有与止挡环13匹配的连接块18，所述的连接块18中心通孔与销孔连通并两者直径相同，连接块18边缘采用圆弧曲面18.1与直线曲面18.2间隔组合结构，连接块18外端面为平面，止挡环13设有与连接块18形状相配合的凹槽，止挡环13与连接块18形成配合面，提高装配精度；

所述的固定模块座3与止挡环13接触位置的固定模块座下底面3.1、下底面相邻侧面3.1和止挡环上顶面13.3为相互配合基准面，无间隙配合保证定位精度；

所述的固定模块座3上部还设有防尘组件；所述防尘组件包括插槽式挡边19和挡边盖20；固定模块座3与防尘组件的插槽式挡边19采用插槽配合结构；固定模块座3上表面设有插槽3.3，插槽式挡边19下部设有与插槽3.3相配合的凸块19.1，插槽式挡边19通过凸块19.1与插槽3.3之间配合完成装配，挡边盖20盖合在插槽式挡边19上面；

为了保证固定模块座3与插槽式挡边19的精密配合，固定模块座插槽两边的上表面3.4与槽式挡边凸块两边的下表面19.2为平面配合基准面；

所述的驱动机构包括：电机21、减速机22，电机21通过联轴器连接于减速机22，减速机输出轴上设有齿轮，齿轮与通轴4的传动齿轮5传动连接实现为输送系统提供动力。

上述技术方案中，整个输送系统由一套辊轴2、一套辊轴2两端分别连接一个固定模块座3及一侧固定模块座3连接的伞齿轮传动单元共同组成一个独立组合单元，若干个独立组合单元构成整个输送系统的骨架结构；

上述独立组合单元中，包括由辊轴2、辊轴2两端连接的固定模块座3及伞齿轮传动单元中的第一齿轮11组成的可拆卸单元，当整个输送系统的某个独立组合单元需要维护时，无需将整个输送系统停机，可单独维护相应的独立组合单元，将独立组合单元的可拆卸单元整体取出，再更换其中的其他零件。

采用上述结构的输送线系统的操作方法：

启动驱动机构，电机21带动减速机22转动，减速机22输出轴通过齿轮与通轴4上的传动齿轮5传动带动通轴4旋转；通轴4旋转带动连接在通轴4上的若干第二齿轮12同步转动；若干第二齿轮12旋转啮合若干第一齿轮11同步旋转，进而若干第一齿轮11带动相对应的辊轴2同步转动，通过设置在辊轴2两端的辊轮6对上部产品进行传送；

整个输送线在运行过程中出现故障需要对故障处部件进行更换时，对出现故障的独立组合单元进行维护，需要拆卸止挡环13上的销轴10，销轴10拆卸后由于压紧碟簧16的作用，压紧碟簧16从固定环17方向向止挡环13方向呈伸展状态， 从而带动第二齿轮13脱离与第一齿轮11的啮合，此时，止挡环13从固定模块座3中分离；当第一齿轮11和第二齿轮12分离后，可拆卸单元可以整体取出，取出后再将辊轴2从固定模块座3中抽出，对零件进行更换；

更换后需要重新装配时，先将可拆卸单元预配好整体放回原位，用螺栓将固定模块座3固定在支撑框架1上，然后将止挡环13与固定模块座3通过相互的定位基准面进行定位，使通轴4上的第二齿轮14与模块固定座3外侧的第一齿轮11恢复成啮合状态；然后再通过销轴10对止挡环13在固定模块座3上进行紧固；紧固后止挡环13推动压紧碟簧16使压紧碟簧16呈收缩状态，此时，完成输送线的维护，回到正常运行状态。

Claims (10)

1.模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于，包括：两个相互平行的支撑框架，在两个支撑框架的上端并且连接两个支撑框架之间设有多个排列设置的辊轴，每个辊轴两端分别连接有一个固定模块座，辊轴通过固定模块座连接在支撑框架上；位于两个支撑框架其中一侧的支撑框架的一端设有驱动机构，靠近驱动机构一端的每个固定模块座外侧配合设有一套伞齿轮传动单元，每套伞齿轮传动单元共同连接在一个通轴上，所述通轴上靠近驱动机构的位置设有传动齿轮，传动齿轮通过与驱动机构内的齿轮配合连接，通过驱动机构带动通轴旋转进而通过伞齿轮传动单元的传动作用带动辊轴转动。

2.根据权利要求1所述的模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于：所述固定模块座为标准化模块，固定模块座中心设有通腔，通腔中心穿设辊轴，通腔内辊轴的外部空间设置轴承室，轴承设置在轴承室内，轴承内圈内部与辊轴外壁贴合，所述通腔内轴承外圈的外壁设有连接垫圈，连接垫圈的外端面为平面基准面；固定模块座两端边缘设有延伸部，延伸部上开设有螺栓孔，固定模块座通过螺栓与支撑框架上端面连接；在固定模块座的一侧侧壁上开设有销孔，用于穿设销轴。

3.根据权利要求2所述的模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于：所述的伞齿轮传动单元包括：与固定模块座配合的第一齿轮、与第一齿轮相啮合的第二齿轮、位于固定模块座销孔一侧的止挡环及预紧机构；第一齿轮设有安装基准面，所述安装基准面与轴承室外部连接垫圈的平面基准面相配合，保证两者无间隙配合，保证装配精度；止挡环一端为环形部，另一端设有销轴通孔，销轴穿过销轴通孔将止挡环连接在固定模块座销孔内，止挡环的环形部通过轴承套设在通轴上，第二齿轮与第一齿轮啮合并与止挡环贴合；所述的第二齿轮及止挡环内部轴承均通过预紧机构设置通轴上。

4.根据权利要求3所述的模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于：所述的预紧机构包括：包套，所述包套的两端设有挡片，两挡片之间位置设有压紧碟簧，压紧碟簧一端通过垫片与第二齿轮顶紧，压紧碟簧另一端通过垫片与固定环连接，固定环通过螺纹方式紧固在通轴上。

5.根据权利要求4所述的模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于：所述的通轴为六方轴结构，所述包套内部设有与六方轴相配合的六方孔，从而增加包套与通轴之间的摩擦，提高旋转同步性。

6.根据权利要求3所述的模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于：所述的固定模块座销孔处设置有与止挡环匹配的连接块，所述的连接块中心通孔与销孔连通并两者直径相同，连接块边缘采用圆弧曲面与直线曲面间隔组合结构，连接块外端面为平面，止挡环设有与连接块形状相配合的凹槽，止挡环与连接块形成配合基准面，提高装配精度。

7.根据权利要求3所述的模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于：所述的固定模块座与止挡环接触位置的固定模块座下底面、下底面相邻侧面和止挡环上顶面为相互配合基准面，无间隙配合保证定位精度。

8.根据权利要求1所述的模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于：所述的固定模块座上部还设有防尘组件；所述防尘组件包括插槽式挡边和挡边盖；固定模块座与防尘组件的插槽式挡边采用插槽配合结构；固定模块座上表面设有插槽，插槽式挡边下部设有与插槽相配合的凸块，插槽式挡边通过凸块与插槽之间配合完成装配，挡边盖盖合在插槽式挡边上面；固定模块座插槽两边的上表面与槽式挡边凸块两边的下表面为平面配合基准面。

9.根据权利要求3所述的模块化伞齿轮辊道线输送系统，其特征在于：整个输送系统由一套辊轴、一套辊轴两端分别连接一个固定模块座及一侧固定模块座连接的伞齿轮传动单元共同组成一个独立组合单元，若干个独立组合单元构成整个输送系统的骨架结构；所述独立组合单元中，包括由辊轴、辊轴两端连接的固定模块座及伞齿轮传动单元中的第一齿轮组成的可拆卸单元。

10.采用权利要求1-9任意一项所述辊道线输送系统的操作方法，其特征在于：启动驱动机构，电机带动减速机转动，减速机输出轴通过齿轮与通轴上的传动齿轮传动带动通轴旋转；通轴旋转带动连接在通轴上的若干第二齿轮同步转动；若干第二齿轮旋转啮合若干第一齿轮同步旋转，进而若干第一齿轮带动相对应的辊轴同步转动，通过设置在辊轴两端的辊轮对上部产品进行传送；

整个输送线在运行过程中出现故障需要对故障处部件进行更换时，对出现故障的独立组合单元进行维护，需要拆卸止挡环上的销轴，销轴拆卸后由于压紧碟簧的作用，压紧碟簧从固定环方向向止挡环方向呈伸展状态， 从而带动第二齿轮脱离与第一齿轮的啮合，此时，止挡环从固定模块座中分离；当第一齿轮和第二齿轮分离后，可拆卸单元可以整体取出，取出后再将辊轴从固定模块座中抽出，对零件进行更换；

更换后需要重新装配时，先将可拆卸单元预配好整体放回原位，用螺栓将固定模块座固定在支撑框架上，然后将止挡环与固定模块座通过相互的定位基准面进行定位，使通轴上的第二齿轮与模块固定座外侧的第一齿轮恢复成啮合状态；然后再通过销轴对止挡环在固定模块座上进行紧固；紧固后止挡环推动压紧碟簧使压紧碟簧呈收缩状态，此时，完成输送线的维护，回到正常运行状态。

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