CN111792559A - 一种倍力机构及一种举升装置 - Google Patents

Abstract

本发明首先提供了一种倍力机构，包括安装底板、动力源及托板，所述动力源与连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述托板固定。所述倍力机构可克服托盘与线体之间摩擦对托盘进行找正，本发明进一步提供了一种使用此倍力机构的举升装置。本发明提供的一种倍力机构及一种举升装置，可设置在自动组装或检测线体的两侧，通过在举升装置上设置由电机驱动的倍力机构，在电机和气缸的带动下，克服托盘与线体的摩擦力，实现堆拆垛操作，且不影响托盘输送节拍，使单位长度的线体得以容纳更多数量的物料。

Description

一种倍力机构及一种举升装置

技术领域

本发明属于自动组装线体技术领域，尤其是适用于堆拆垛的倍力机构及一种举升装置。

背景技术

电表托盘的码垛需要将托盘先找正再举升，等待下一只托盘移动到正下方时再将其摞在下方的托盘上，举升模块再移动至工位最下方的托盘将所有托盘举升后摞到下一个托盘上，重复上述过程直至码垛一定数量的托盘；然而在这一过程中的托盘内是装满电表的，且随着托盘的叠加找正机构需要克服的摩擦力也在增加，影响举升模块的工作效果和使和寿命。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可克服托盘与线体之间摩擦对托盘进行找正的倍力机构及使用此倍力机构的举升装置。

为实现本发明的目的，本发明首先提供了一种倍力机构，采用如下技术方案：

一种倍力机构，包括安装底板、动力源及托板，所述动力源与连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述托板固定。

进一步的，所述连杆包括主连杆和副连杆，所述主连杆一端与所述动力源固定，另一端通过主旋转轴与所述副连杆的一端固定，所述副连杆的另一端与所述托板固定。

进一步的，所述主连杆及所述动力源与所述安装底板的顶面固定，所述主旋转轴穿过所述安装底板上的通孔，两端分别与所述主、副连杆固定，所述主旋转轴可在所述通孔内旋转。

进一步的，所述托板一侧的一端与所述连杆固定，另一端与所述安装底板固定，并可绕固定点旋转。

进一步的，所述托板一侧的另一端通过连接板与所述安装底板固定，所述托板可绕与所述连接板的固定点旋转。

为实现发明目的，本发明进一步提供了一种举升装置，采用如下技术方案：

一种举升装置，包括升降驱动模块，还包括如前文所述的倍力机构，所述托板在所述动力源的带动下插入到托盘的插槽内，所述倍力机构在所述升降驱动模块的驱动下升降。

进一步的，所述升降驱动模块包括升降机构和驱动模块，所述升降机构包括设有转轴的框架和同步带，所述转轴与所述驱动模块的输出轴之间通过所述同步带连接，所述安装底板与所述同步带的一侧固定，在所述同步带的作用下实现升降。

进一步的，所述升降机构还包括导向杆，所述导向杆的一端通过安装座与所述框架顶部横梁固定，另一端所述与安装底板上的导向套套装。

进一步的，所述驱动模块包括电机和转杆，所述转杆与所述电机的输出轴之间通过另一根同步带连接，所述转杆同时与所述升降机构的同步带连接，或驱动模块包括电机，电机输出轴的端部与升降机构的同步带连接。

进一步的，所述倍力模块为两个，相对设置在所述升降驱动模块的两端。

有益效果：本发明提供的一种倍力机构及一种举升装置，可设置在自动组装或检测线体的两侧，通过在举升装置上设置由电机驱动的倍力机构，在电机和气缸的带动下，克服托盘与线体的摩擦力，实现堆拆垛操作，且不影响托盘输送节拍，使单位长度的线体得以容纳更多数量的物料。

附图说明

图1：本发明一种举升装置的整体结构示意图（放置托盘）。

图2：本发明一种举升装置的整体结构示意图（无托盘）。

图3：本发明一种倍力机构结构示意图。

图4：本发明一种倍力机构底部结构示意图。

其中，倍力机构1，安装底板1-1，主旋转轴1-2，托板1-3，光电开关1-4， 承1-5，气缸支架1-6，气缸1-7，鱼眼轴承1-8，主连杆1-9，副连杆1-10，副旋转轴1-11，导向套1-12，升降驱动模块2，电机2-1，转杆2-2，第一同步带2-3，固定轴套2-4，托盘3，固定支撑板4，升降机构5，框架5-1，转轴5-2，导向杆5-3，第二同步带5-4，支撑块5-5。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

在本发明中，以电表自动组装线体上电表托盘的举升为例，介绍本发明要提供的一种倍力机构和应用此倍力机构的举升装置。

如图1和图2所示，适用于电表托盘堆拆垛用的举升装置，包括两侧对称设置的倍力机构1及位于两个倍力机构1之间的升降驱动模块2，升降驱动模块2稳定固定在固定支撑板4上。

两侧倍力机构结构相同，以其中一侧结构为例，介绍本发明提供的倍力机构的具体结构，如图3所示，倍力机构1包括安装底板1-1、动力源及托板1-3，在本实施例中，动力源采用气缸1-7，在实际应用中，可采用能实现类似动力驱动的任意装置，包括但不限于常见的电机、气缸、液压以及将来可能出现的其他驱动机构。L型的气缸支架1-6的横向底板与安装底板1-1的顶面固定，竖向侧板的外侧面上固定有U型结构的连接件（图中未标识），连接件的底边与气缸支架1-6的竖向侧板固定，气缸1-7的固定端插入到连接件两侧壁形成的插槽内，并通过螺栓与连接件固定，并可绕固定点旋转，从而气缸1-7通过连接件、气缸支架1-6与安装底板1-1的顶面固定。连接件与气缸支架1-6可一体成型，或通过螺钉/栓、铆接、焊接的方式固定，不做要求和限定。

气缸1-7的自由端（输出轴）固定有可带动托板1-3运动从而使托板1-3插入托盘3插槽内的连杆，如图3所示，连杆包括主连杆1-9和副连杆1-10，主连杆1-9的一端通过鱼眼轴承1-8与气缸1-7的自由端固定，并可绕固定点旋转，主旋转轴1-2从上到下顺序穿过主连杆1-9另一端的轴孔、安装底板1-1的通孔后，如图4所示，与副连杆1-10的一端固定，副连杆1-10的另一端通过副旋转轴1-11与托板1-3固定，托板1-3可绕与副旋转轴1-11的固定点旋转。

如图3和图4所示，托板1-3大体呈“工”字形，在保证托板1-3整体强度的同时实现减重的效果，连杆与托板1-3的一端固定，带动托板1-3在水平平面内实现平移，插入到托盘3的插槽内，或从插槽内脱离，在升降驱动模块2的带动下，实现倍力托举。为使托盘3受力均衡，如图3所示，托板1-3的另一端通过轴承1-5与托板1-3固定，轴承1-5从上至下，依次穿过轴承套、安装底板1-1的通孔后与安装底板1-1底面下的另一个副连杆1-10的一端固定，此副连杆1-10的另一端与托板1-3的另一端（未与主旋转轴1-2固定的一端）固定，从而使托板1-3的另一端与安装底板1-1固定，托板1-3可绕此固定点旋转。轴承1-5处设置轴承套，可加强轴承1-5与安装底1-1的安装强度。

如图4所示，安装底板1-1底部的两个副连杆1-10均呈 “﹁”状，竖向支臂设有与安装底板1-1上的通孔相通的轴承孔，底面与安装板1-1的底面相抵，并分别通过主旋转轴1-2、轴承1-5与安装底板1-1顶面的对应的主连杆1-9、轴承套固定。两个副连杆1-10的横向支臂相互平行，托板1-3可绕副连杆1-10的两个固定点旋转。两个副连杆1-10的横向支臂相互平行。

因安装底板1-1位置有限，为避免气缸1-7与轴承套产生位置干涉，气缸1-7通过气缸支架1-6与安装底板1-1固定，使气缸1-7的自由端中心与安装底板1-1的顶面之间留有一定距离，如图3所示，安装底板1-1的通孔处同样设置有相同结构的轴承套，加强主旋转轴1-2与安装底板1-1之间安装强度的同时，抬高主连杆1-9底面位置，主旋转轴1-2可在轴承套内旋转。主连杆1-9与副连杆1-10的结构形态相同，区别在于反向设置，主连杆1-9横向支臂的底面与轴承套的顶面相抵或留有较小间隙，以减小主连杆1-9转动时与轴承套的摩擦。主连杆1-9、轴承套的配合，可进一步增强主旋转轴1-2与安装底板1-1与主连杆1-9的安装强度。在实际应用中，可根据气缸1-7的外径、安装底板1-1 的结构尺寸，确定轴承套的高度及主连杆1-9横向支臂长度以及是否有必要设置轴承套，必要时，可将主连杆1-9反向固定，使主连杆1-9竖向支臂的底面（图3所示方位中的顶面）与轴承套相抵或留有一定间隙。

使用时，气缸1-7的输出轴（自由端）向前运动（图3所示方位的左侧，向左运动 ，后同），带动主连杆1-9横向支臂的前端绕鱼眼轴承1-8的中心旋转，同时也向左水平旋转运动，主连杆1-9同时带动主旋转轴1-2在轴承套内旋转，主旋转轴1-2的旋转带动安装底板1-1底面的副连杆1-10旋转，副连杆1-10的旋转最终带动托板1-3的向前（图3所示方位的向左）运动，主连杆1-9、主旋转轴1-2及与主旋转轴1-2连接的副连杆1-10组成与气缸1-7直接连接并在其带动下主动运动的连杆机构，托板1-3的一端在气缸1-7、连杆的带动下主动向前运动，同时，托板1-3带动另一端的副连杆1-10的旋转运动，在本发明中，未与气缸1-7连接的副连杆1-10为从动杆，起到从动支撑的作用，从而使整个托板1-3水平且稳定的向安装底板1-1的外侧伸出，插入托盘的插槽中或从插槽中脱离，回到安装底板1-1处。需将托板1-3从托盘的插槽内脱离时，气缸1-7反向运动，带动连杆及托板1-3反向旋转，收回到安装底板1-1的底面下。

如图3和图4所示，在安装底板1-1上两轴承套的之间还设有光电开关1-4，可检测是否有托盘3经过需倍力机构工作，光电开关1-4与气缸1-7的控制机构（图中示未出）连接，当检测到托盘3到达预定位置时，发送信号给控制机构，从而控制气缸1-7的工作状态。托板1-3朝向托盘3方向外侧的两个拐角进行导圆处理，在托板1-3插入托盘3的插槽内时，一方面避免托板1-3的拐角划伤托盘，另一方面，在插入插槽的同时，对托盘3 的位置进行调整、找正，从而减小托盘3与线体的摩擦力，提高举升效果。

需要说明的是，在本实施例中，主连杆1-9和副连杆1-10分别设置在安装底板1-1的两侧，在实际应用中，也可在各部件不产生干涉的情况下，对各部件结构形态和位置做微调后，将主连杆1-9和副连杆1-10设置在安装底板1-1的同一侧。且，从动的副连杆1-10的数量也可根据需要确定，不限于一套。

本发明提供的一种举升装置，布置在自动化生产线堆拆垛工位，或其他需对工位上部件进行举升的位置，如图1和图2所示，升降驱动模块包括设置在固定支撑板4上的驱动模块2和升降机构5，驱动模块2包括电机2-1和转杆2-2，在本实施例中，转杆2-2和电机2-1的输出轴之间通过第一同步带2-3连接，转杆2-2对应电机2-1输出轴的位置处套装轴套，第一同步带2-3一端与轴套套装，另一端套装置在电机2-1的输出轴上，电机2-1输出轴旋转，通过第一同步带2-3带动转杆2-2旋转。转杆2-2轴套的外侧套装有固定轴套2-4，转杆2-2可在固定轴套2-4内旋转，固定轴套2-4与固定支撑板4固定，支撑转杆2-2。

升降机构5包括升降框架5-1，框架5-1底部横梁可与生产线的顶面固定，朝向托盘3的方向上，对称固定有两个支撑块5-5，用于支撑倍力机构1，同时对倍力机构1进行限位。框架5-1顶部横梁的中部位置设置有转轴5-2，转杆2-2的外端部套有与转轴5-2同直径的轴套，转轴5-2与转杆2-2端部的轴套之间通过第二同步带5-4连接，倍力机构1的安装底板1-1在相对第二同步带5-4的位置处设置避让区，第二同步带5-4在避免区内穿行，减小整个举升装置的体积。第二同步带5-4的一侧与安装底板1-1固定，通过同步带的运动，带动倍力机构的升降。

为避免倍力机构1在升降过程中产生晃动或是倾斜，框架5-1的两侧还各固定有一个导向杆5-3，在倍力机构1的安装底板1-1的对应位置处还设有导向套1-12，倍力机构1在第二同步带5-4的带动下升降时，导向杆5-3在导向套1-13内滑动，防止安装底板1-1倾斜。

在本实施例中，因考虑到托盘3盛装电表后的重量较大，托盘体积较大，需要的托举力大，同时避免托盘3在托板1-3上脱落，采用两个倍力机构1在托盘3两侧同步对同一托盘3进行托举，两个倍力机构1对称设置在升降驱动模块的两端，同样的，与倍力机构1配合的升降机构5也为两个，驱动模块2的电机2-1为单轴输出时，仅有的一个输出轴通过第一同步带2-3及转杆2-2同步带动两侧的第二同步带5-4运动，从而两侧的倍力机构1同步升降。也可以采用双轴输出电机2-1，电机2-1两侧的输出轴分别通过第一同步带2-3与转杆2-2连接，两个第一同步带2-3同时同步带动转杆2-2转动，避免两侧的第二同步带5-4因转杆2-2两端力矩不同而产生的不同步运转问题。当采用双轴输出电机2-1时，也可不设转杆2-2及第一同步带2-3，第二同步带5-4直接与对应侧的电机2-1输出轴端部或套设在输出轴端部的轴套连接，带动两侧第二同步带5-4运转，实现两侧倍力机构1的同步升降。

在实际应用中，可根据需举升的托盘3的体积、重量、生产线的宽度，确定倍力机构1的使用数量以及倍力机构1间的相对位置，不可因前文的描述而视为对本发明的限制。驱动模块2固定在固定支撑板4上，固定支撑板4可与生产线的支撑框架或底面固定，或可将驱动模块2直接固定在生产线工作台面底部的地面上，或固定支撑板4直接固定在地面上，对此不做要求和限制。

常态下，倍力机构1位于最低位置，底面与支撑块5-5相抵，或位于顶部，导向套1-12的顶面与导向杆5-3在框架 5-1上的安装座的底面相抵，或位于任意位置，不做限制，光电开关1-4检测到托盘3到达指定位置，将信号传输给倍力机构1的控制装置，控制装置控制气缸1-7运动，带动托板1-3插入到托盘3对应侧的插槽内，插入过程中同时对托盘3的位置进行找正，以减少在举升过程中托盘3与工作台面之间以及托盘3与托板1-3之间的摩擦力，并使托盘3以正确方位举升，实现多个托盘3之间的对正堆码，避免托盘3在工作台面上位置不正直接举升产生的堆码升效。光电开关1-4同时与电机2-1的控制器连接，当检测到托板1-3与托盘3插送到位后，发送信号给电机2-1的控制器，电机2-1运转，输出轴通过第一同步带2-3带转杆2-2旋转，进而带动第二同步带5-4运转，最终带动倍力机构1实现上升，使托盘3脱离生产线工作台面，托盘3到达预定高度后电机2-1停止动作，通过移动机构实现托盘3的堆码，移动机构非本发明重点，在此不做赘述，可采用现有技术中的移动机构任意移动堆码机构。托盘3离开生产线台面后，生产线即可带动下一托盘3移动到举升装置的工作范围内，不影响生产节拍。移动机构接收托盘3后，托板1-3在气缸1-7及连杆的带动下从插槽内退出，回到安装底板1-1的底部，电机2-1动作，带动倍力机构1回到工作台面两侧，进行下一次的举升。当光电开关1-4检测到托板1-3复位且安装底板1-1回到初始位置，电机2-1停止工作，整个举升装置等待一下次举升操作，循环往复。反向操作亦然，倍力机构在升降机构5的顶部或任意位置，检测到托盘3（托盘3可由移动机构夹持在此位置，不做要求限制），光电开关1-4控制气缸1-7的控制装置，使托板1-3插入到托盘3的插槽内，再由光电开关1-4发送信号给电机2-1的控制器，带动倍力机构1下降至托盘3落于生产线的工作台面上，再将托板1-3收回，根据需要确定倍力机构1是否回到原位置。同样的，当倍力机构1从移动机构接收到托盘3并带动托盘3下长后，移动机构即可回到初始位置，再次夹持托盘3回到举升装置的工作范围内，等待倍力机构1回来进行循环操作。

在实际应用中，电机2-1的控制器、气缸1-7的控制装置可集成在举升装置的控制中心，由控制中心根据内设的软件/控制程序结合光电开关1-4的信号分别控制气缸1-7及电机2-1的工作状态。在本实施例中，光电开关1-4多次检测托盘3的位置并发送相应的信号给不同的控制器件，在实际应用中，光电开关1-4可根据需要，确定要检测的内容以及要发送的信号，如仅检测是否有托盘3需举升/降，发送一次信号，后续的操作全部由控制中心根据内设的软件/控制程序，按时间顺序及间隔先后控制气缸1-7及电机2-1的动作，实现举升/降，配合移动机构，最终实现托盘3的堆拆垛操作。

需要说明的是，本发明提供的倍力机构1及举升装置，不仅适用于电表生产组装线，任意需要对部件、托盘3举升的自动化生产线均可应用，同时，倍力机构1也不仅可应用于举升装置，与不同的驱动机构连接，可应用在任何需要进行插接移动的任意机构上，如前文所述的实现堆码操作的移动机构，其他水平移动装置等。不可因本发明给出的实施例视为对倍力机构、举升装置的应用范围的限制，倍力机构1与其他机构的连接方式可采用任意结构，也非本发明的重点，不做介绍。

综上所述，本发明提供的一种倍力机构及一种举升装置，可设置在自动组装或检测线体的两侧，通过在举升装置上设置由电机驱动的倍力机构，在电机和气缸的带动下，克服托盘与线体的摩擦力，实现堆拆垛操作，且不影响托盘输送节拍，使单位长度的线体得以容纳更多数量的物料。

如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种倍力机构，其特征在于：包括安装底板、动力源及托板，所述动力源与连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述托板固定。

2.如权利要求1所述的一种倍力机构，其特征在于：所述连杆包括主连杆和副连杆，所述主连杆一端与所述动力源固定，另一端通过主旋转轴与所述副连杆的一端固定，所述副连杆的另一端与所述托板固定。

3.如权利要求2的所述一种倍力机构，其特征在于：所述主连杆及所述动力源与所述安装底板的顶面固定，所述主旋转轴穿过所述安装底板上的通孔，两端分别与所述主、副连杆固定，所述主旋转轴可在所述通孔内旋转。

4.如权利要求2所述的一种倍力机构，其特征在于：所述托板一侧的一端与所述连杆固定，另一端与所述安装底板固定，并可绕固定点旋转。

5.如权利要求4所述的一种倍力机构，其特征在于：所述托板一侧的另一端通过连接板与所述安装底板固定，所述托板可绕与所述连接板的固定点旋转。

6.一种举升装置，包括升降驱动模块，其特征在于：还包括如权利要求1至5任一项所述的倍力机构，所述托板在所述动力源的带动下插入到托盘的插槽内，所述倍力机构在所述升降驱动模块的驱动下升降。

7.如权利要求6所述的一种举升装置，其特征在于：所述升降驱动模块包括升降机构和驱动模块，所述升降机构包括设有转轴的框架和同步带，所述转轴与所述驱动模块的输出轴之间通过所述同步带连接，所述安装底板与所述同步带的一侧固定，在所述同步带的作用下实现升降。

8.如权利要求7所述的一种举升装置，其特征在于：所述升降机构还包括导向杆，所述导向杆的一端通过安装座与所述框架顶部横梁固定，另一端所述与安装底板上的导向套套装。

9.如权利要求7所述的一种举升装置，其特征在于：所述驱动模块包括电机和转杆，所述转杆与所述电机的输出轴之间通过另一根同步带连接，所述转杆同时与所述升降机构的同步带连接，或驱动模块包括电机，电机输出轴的端部与升降机构的同步带连接。

10.如权利要求1所述的一种举升装置，其特征在于：所述倍力模块为两个，相对设置在所述升降驱动模块的两端。

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