CN111825002A - 一种提升设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升设备，包括：机架；悬挂组件，其用于承接第一工件；提升机构，其包括：提升臂，其用于承载所述悬挂组件；提升驱动机构，其安装在所述机架上，用于驱动所述提升臂在竖直方向上运动，进而带动所述悬挂组件携带第一工件运动并将其与第二工件装配。本发明的提升设备，通过设置刚性的提升臂配合悬挂组件提升或者下放内胆，提升臂以及悬挂组件在升降过程中全程无晃动，保证了悬挂于悬挂组件上的内胆在竖直方向上升降，提升臂下方设置有输送热水器外壳的线体，在外壳到位后，可以准确将内胆装配至外壳中，无需人工辅助手动扶正，全程自动化实现，装配效率高，节省人力。

Description

一种提升设备

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，具体地说，涉及一种自动取料装置。

背景技术

现有的生产线装配，例如热水器内胆生产线上的装配，将内胆装配至外壳中的内胆预装工序中，目前主要采用吊索提升内胆的方法进行装配，其装配方式为工人将内胆挂在吊索的挂钩上之后，操作吊索携带内胆提升至一定高度，外壳到位至内胆的正下方，控制吊索下降，工人手扶内胆调节其与外壳的开口对准，吊索继续下降直至将内胆放置进外壳中，再将内胆与挂钩脱离，以便继续下一工序。在控制内胆下降装配至外壳的过程中，操作工人均需要手扶内胆进行对准装配，否则会因为吊索的柔性导致内胆晃动无法正常装配。且装配过程过于繁琐，工人需要弯腰、挂扣、对位吊装等一系列动作才能完成装配，效率低下，不符合人因工程学。

发明内容

本发明针对现有技术中将一种工件装配至另外一工件中时，对人工操作依赖性强，需要人工辅助才能完成，存在装配效率低、耗费人力的技术问题，提出了一种提升设备，可以解决上述问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种提升设备，包括：机架；

悬挂组件，其用于承接第一工件；

提升机构，其包括：

提升臂，其用于承载所述悬挂组件；

提升驱动机构，其安装在所述机架上，用于驱动所述提升臂在竖直方向上运动，进而带动所述悬挂组件携带第一工件运动并将其与第二工件装配。

进一步的，所述机架包括：立柱；所述提升臂包括：支撑部，其在所述提升驱动机构的驱动下沿所述立柱上下运动；臂部，其用于承载所述悬挂组件，设置在所述支撑部上，且至少包括两条长臂，所述两条长臂水平设置且分置于所述立柱的相对两侧。

进一步的，所述提升臂还包括：平移驱动机构，用于驱动所述长臂沿水平方向运动。

进一步的，所述平移驱动机构包括：平移电机，其设置在所述支撑部上；齿条，其具有两个，分别设置在所述两条长臂上；齿轮，其具有两个，分别与两个所述齿条一一对应啮合设置，所述齿轮通过连接轴与所述平移电机连接。

进一步的，所述臂部还包括连接臂，其固定连接在所述两条长臂之间，与所述长臂围成横卧的U形框结构，所述立柱位于U形框结构内。

进一步的，所述提升驱动机构包括：提升电机；链轮，其包括：主动轮，其由所述提升电机驱动转动；从动轮；链条，其为闭合结构，依次绕过所述主动轮和从动轮并且分别与所述主动轮和从动轮相啮合；所述链条与所述提升臂固定连接。

进一步的，所述立柱具有两个，分别为相对设置的第一立柱和第二立柱；所述提升臂具有两个，分别为第一提升臂和第二提升臂；所述提升驱动机构具有两套，分别为第一提升驱动机构和第二提升驱动机构；其中，第一提升驱动机构用于驱动所述第一提升臂沿所述第一机架竖直运动，带动所述悬挂组件携带第一工件运行至第一设定高度，并通过所述平移驱动机构将所述悬挂组件转移至第二提升臂；所述第二提升驱动机构用于驱动所述第二提升臂沿所述第二立柱竖直运动，带动所述悬挂组件携带第一工件运行至第二设定高度，将第一工件装配至第二工件中。

进一步的，所述第二提升臂的长臂的延长线与第一提升臂的长臂的延长线相错位。

进一步的，所述机架还包括：横梁，其一端与所述第一立柱的上端部固定连接，另外一端与所述第二立柱的上端部固定连接。

进一步的，所述悬挂组件包括：悬挂梁，其用于支撑在所述提升臂上；第三轨道，其位于所述悬挂梁下方，其具有沿长度方向贯通的导轨腔，所述第三轨道的下表面沿长度方向开设有导向口，所述导向口与所述导轨腔相通；连接杆，其固定连接在所述悬挂梁和所述第三轨道之间。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的提升设备，通过设置提升臂配合悬挂组件提升或者下放第一工件，在第二工件到位后，可以自动将第一工件装配至第二工件中，全程无需人工参与，有利于提高装配效率，节约了人力成本。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 是本发明所提出的提升设备的一种实施例结构示意图；

图2是图1中提升臂的局部示意图；

图3是图1中的A部放大图；

图4是图1中悬挂组件的局部示意图；

图5是本发明所提出的提升设备的再一种实施例结构示意图；

图6是图5中两个提升臂的俯视图。

其中，1、产品装配线体，10、提升设备，11、机架，111、立柱，12、提升机构，121、提升臂，1211、支撑部，12111、支撑块，12112、支撑梁，12113、侧边，12114、减重孔，1212、臂部，1213、平移驱动机构，12131、平移电机，12132、齿条，12133、齿轮，12134、连接轴，1214、连接臂，1215、垫块，122、提升驱动机构，1221、提升电机，1222、链轮，12221、主动轮，12222、从动轮，1223、链条，23、悬挂组件，230、第三轨道腔，231、第三轨道，232、悬挂梁，233、连接杆，234、垫块，30、第一输送线体，20、第二输送线体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连'、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接:可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参考图1，图示了示例性产品装配线体1。更具体地说，产品装配线体1是热水器内胆装配线体。在其他实施例中，产品装配线体1可以是任何其他产品，例如洗衣机内桶悬挂装配线体、车辆悬挂装配线体、发电机装配线体等，总而言之，将产品的第一工件吊起后转移或者下降将其放置在第二工件上或者放置在第二工件内，以实现第一工件与第二工件装配的生产线体，本产品装配线体1均适用。

产品装配线体1至少包括提升设备10和第二输送线体20，其中，第二输送线体20可以用于输送产品的第一工件和/或第二工件，当第一工件到位后，提升设备10将第一工件提升，提升至第一设定高度后第二工件到位，第二工件到位后的位置是经过定位设备进行定位，其与第一工件对准，第二工件到位后提升设备10带动第一工件下降，将第一工件放置在第二工件上，若第二工件为外壳，则将第一工件放置至第二工件内，完成第一工件与第二工件的初步装配。第二输送线体20可以单用于输送产品的第一工件，第二工件可通过手动或者通过其他线体输送过来，第二输送线体20也可以单用于输送产品的第二工件，第一工件可通过其他线体输送过来，或者第二输送线体20可以同时输送第一工件和第二工件，需要在第二输送线体20上将第一工件和第二工件交叉布设，第一工件首先到位，提升设备10将第一工件提升，提升至第一设定高度后第二工件到位，随之将第一工件下降放置在第二工件上或者内部。

本实施例中以热水器内胆装配线体为例进行说明，其中，第一工件是指热水器的内胆，第二工件是指热水器的外壳，本实施例中优选还包括第一输送线体30，其中，第一输送线体30用于输送外壳，第二输送线体20用于输送内胆。通过设置两条输送线体，内胆的输送和外壳的输送同时进行，互不干涉，有利于提高生产效率。装配时，外壳的端部开口，且外壳在第一输送线体30上时其开口端朝上，可保证内胆能够在下降过程中顺利装配至外壳中。

参考图1，提升设备10包括：机架11、提升机构12、悬挂组件23，悬挂组件23用于承接第一工件；提升机构12包括：提升臂121和提升驱动机构122，提升臂121用于承载悬挂组件23；提升驱动机构122安装在机架11上，用于驱动提升臂121在竖直方向上运动，提升臂121优选采用刚性材质，悬挂组件23同样优选采用刚性材质，悬挂组件23与提升臂121相配合，优选悬挂组件23与提升臂121非固定连接，悬挂组件23可通过挂钩挂在提升臂121上，优选通过横梁支撑在提升臂121上，悬挂组件23可从提升臂121上脱离，悬挂组件23悬挂在提升臂121时，提升臂121直接带动悬挂组件23进行升降，悬挂组件23下方直接或者间接悬挂有内胆，进而可带动内胆进行升降，在升降过程中，悬挂组件23与提升臂121均不会产生摆动，进而可以保证内胆在竖直方向上运动，因此可以自动实现内胆与外壳的精确对准，提升臂121可直接将内胆下放至外壳中，无需人工手动扶正，全程自动化实现，装配效率高，节省人力。

外壳与内胆竖向放置时均具有一定的高度，提升驱动机构122需要通过提升臂121带动悬挂有内胆的悬挂组件23运行至第一设定高度，对外壳进行避让，在外壳到位后，提升驱动机构122带动悬挂组件运行至第二设定高度，将内胆装配至外壳中。由于不同型号体积的热水器在竖向放置时高度不尽相同，第一设定高度和第二设定高度可以根据具体情况进行设定，在此不做具体限制，一般情况下，第一高度应高于第二高度。

机架11包括：立柱111，该立柱111沿竖直方向设置；参考图2，提升臂121包括：支撑部1211和臂部1212，支撑部1211在提升驱动机构122的驱动下沿立柱111上下运动；臂部1212用于承载悬挂组件23，臂部1212设置在支撑部1211上，臂部1212至少包括两条长臂，分别为长臂1212a和长臂1212b，再次参考图1，长臂1212a和长臂1212b水平设置且分别设置于立柱111的相对两侧；支撑部1211与提升驱动机构122固定连接，提升驱动机构122带动支撑部1211沿立柱111的长轴方向（竖直方向）上运动，进而臂部1212可随着支撑部1211一起运动。悬挂组件23悬挂在臂部1212上，臂部1212为刚性材质，悬挂组件23悬挂在臂部1212上不容易产生晃动，臂部1212可固定设置在支撑部1211上面，也可活动设置在支撑部1211上面，两者能够同步在竖直方向上运动，当臂部1212可活动设置在支撑部1211上面时，两者在水平方向上可以发生相对运动。此外，提升驱动机构122通过带动支撑部1211沿立柱111的长轴方向（竖直方向）上运动，立柱111可起到对支撑部1211在竖直方向上运动时的导向作用。

参考图2，由于悬挂组件23直接作用在臂部1212上，为了提高臂部1212的载重能力和稳固性，臂部1212还包括连接臂1214，连接臂1214固定连接在长臂1212a和长臂1212b之间，与长臂1212a和长臂1212b围成横卧的U形框结构，立柱111位于U形框结构内。再次参考图1，该U形框结构在水平方向上设置，由于立柱111的限位作用，有利于减小在升降过程中内胆的晃动。

当同时设置两条输送线体时，提升机构12仅能够带动内胆在竖直方向上做上下运动，一方面需要对准第二输送线体20，用于从该线体上取下内胆进行提升，另外一方面还需要对准第一输送线体30，在外壳到位时将内胆下降，放入至外壳中，容易导致第一输送线体30与第二输送线体20之间产生相互干涉，参考图2，本实施例中优选提升臂121还包括：平移驱动机构1213，平移驱动机构1213用于驱动臂部1212在长臂的长轴方向上运动。臂部1212能够在长臂的长轴方向上做伸缩运动，可以有效解决了第一输送线体30与第二输送线体20之间产生干涉的问题，也即，第一输送线体30与第二输送线体20可以并列设置，悬挂组件23悬挂在臂部1212上时，两者之间不产生相对运动，因此，悬挂组件23可随着臂部1212的伸缩一起运动，通过控制臂部1212伸缩，实现在不同工况下悬挂组件23分别与第一输送线体30或者第二输送线体20的对准。

再次参考图2，平移驱动机构1213包括：平移电机12131，其设置在支撑部1211上；齿条12132，具有两个，分别设置在长臂1212a和长臂1212b上；齿轮12133，具有两个，分别与两个齿条12132一一对应啮合设置，齿轮12133通过连接轴12134与平移电机12131连接。平移电机12131通过连接轴12134带动两个齿轮12133同步转动，进而可驱动两条长臂同步沿其长轴方向运动。

本实施例中的平移驱动机构1213不限于采用齿轮与齿条的配合实现方式，还可以采用链轮与链条的配合实现。平移电机12131可以采用减速电机实现，但不限于上述实现方式，采用其他具有同等驱动功能的替换方案，均属于本专利的保护范围。

支撑部1211包括对称设置的两块支撑块12111和连接在支撑块12111之间的支撑梁12112，支撑块12111与提升机构固定，平移电机12131固定在支撑梁12112上，支撑块12111与支撑梁12112之间形成限位槽，长臂1212a和长臂1212b位于与其对应的限位槽内，起到对两条长臂的限位导向作用。平移电机12131同时驱动两个连接轴转动，其可以采用差速器等具有相近功能的现有器件实现。支撑块12111具有呈三角形的或者倒梯形的侧边12113，其用于增加支撑块12111的稳固性，侧边12113上开有减重孔12114，减小支撑块12111的自重，有利于减少提升机构的做功。优选立柱111位于支撑梁12112与连接臂1214之间，有利于延长臂部1212向前伸出的长度。

提升臂121支撑悬挂组件23时，悬挂组件23挂设在长臂1212a和长臂1212b的自由端，为了减小悬挂组件23初始悬挂在提升臂上时与提升臂的刚性碰撞，优选在长臂1212a和长臂1212b的自由端部上表面设置有垫块1215，垫块1215可以起到悬挂组件23与提升臂121之间的缓冲作用，同时，垫块1215有利于增加两者之间的摩擦力，防止在升降过程中悬挂组件23从提升臂121上脱落。

臂部1212可以采用槽钢或者方形钢实现，承重能力强，当然不限于上述两种形式。

参考图1、图3，提升驱动机构122包括：提升电机1221、链轮1222以及链条1223，链轮1222包括：主动轮12221和从动轮12222，主动轮12221由提升电机1221驱动转动，链条1223为闭合结构，依次绕过主动轮12221和从动轮12222并且分别与主动轮12221和从动轮12222相啮合；提升臂1211与链条1223固定。提升电机1221带动主动轮12221转动，链条1223相应绕主动轮12221和从动轮12222转动，通过控制提升电机1221的转动方向，实现提升臂1211的上升或者下降。

具体地，提升臂的支撑部1211与链条1223固定。

主动轮12221和从动轮12222沿竖直方向设置，优选分别设置在立柱111的两端，以能够带动提升臂沿竖直方向运动。其中，主动轮12221可以设置在下端，从动轮12222设置在上端，也可以将主动轮12221设置在上端，从动轮12222设置在下端，本实施例中将主动轮12221设置在立柱111的上端，由立柱111支撑。

提升驱动机构122的实现方案不限于本实施例中所举例的链轮、链条的实现方案，还可以采用齿轮、齿条等其他能够实现带动物体运动的实现方案，均属于本发明的保护范围。

参考图4，悬挂组件23包括：第三轨道231、悬挂梁232和连接杆233，悬挂梁232位于第三轨道231的上方，悬挂梁232用于支撑在提升臂121上；连接杆233固定连接在悬挂梁232和第三轨道231之间。提升臂121与悬挂梁232的下表面接触，用于将悬挂梁232托举支撑，同时提升臂121可带动悬挂组件23在竖直方向上运动，悬挂组件23下方直接或者间接悬挂有内胆，进而提升臂121可带动内胆进行升降。

为了提高第三轨道231和悬挂梁232的连接稳固性，优选连接杆233具有多个，本实施例中设置了2个，但不限于2个，理论上连接杆233的数量越多连接越稳固。

悬挂梁232的下表面设置有若干个垫块234，垫块234可以起到悬挂组件23与提升臂121之间的缓冲作用，同时，垫块234有利于增加两者之间的摩擦力，防止在升降过程中悬挂组件23从提升臂121上脱落。

第三轨道231需要具有第三轨道腔230，第三轨道腔230沿第三轨道231的长度方向贯通，当第三轨道231定位于与第二输送线体20对接时，第三轨道腔230与第二输送线体20衔接围成闭合的轨道腔体，第三轨道231用于承接第二输送线体20输送过来的内胆。

至少第三轨道231的下表面具有导向口，用于与第二输送线体20的导向口相匹配，悬挂有内胆的运载车能够顺利被转移至第三轨道231中，导向口与第三轨道腔230相通。

实施例二

参考图5，为了进一步提高装配效率，本方案中优选提升臂121具有两个，分别为第一提升臂121a和第二提升臂121b，其中第一提升臂121a用于提升内胆，第二提升臂121b用于将内胆下放至外壳中，相应立柱111具有两个，分别为第一立柱111a和第二立柱111b，第一立柱111a和第二立柱111b相对设置；提升驱动机构122具有两套，分别用于驱动第一提升臂121a沿第一立柱111a在竖直方向上运动，以及驱动第二提升臂121b沿第二立柱111b在竖直方向上运动；第一提升臂121a带动悬挂有内胆的悬挂组件23运行至第一设定高度，悬挂组件23转移至第二提升臂121b，外壳到位后第二提升臂121b带动悬挂组件23运行至第二设定高度，将内胆装配至外壳中。在第二提升臂121b带动内胆下降并装配至外壳中的过程中，第一提升臂121a同样下降，等待内胆从悬挂组件23上脱离后，再次接过空的悬挂组件23，准备接收下一个内胆，当悬挂组件23从第二提升臂121b上转移回至第一提升臂121a上之后，第二提升臂121b随之上升至第一高度，等待接收第一提升臂121a送上来的下一个内胆。两个提升臂如此配合循环，可以极大提高工作效率。

为了方便悬挂组件23从一提升臂转移至另一提升臂，同时防止两个提升臂在各自的升降过程中产生干涉、止挡，至少其中一个提升臂上具有平移驱动机构，在需要转移悬挂组件23时，控制其臂部朝向前伸出，直至两个提升臂的臂部有重合部位，通过控制转移目标的提升臂上升一段距离，或者被转移的提升臂下降一段距离，即可实现悬挂组件23的转移，然后平移驱动机构控制臂部向后收缩，两个提升臂可进行各自升降互不干涉，其中，提升臂朝向前伸出是指臂部朝向接近另外一个提升臂的方向移动，向后收缩是指朝向背离另外一个提升臂的方向移动。

为了防止提升臂的臂部向前伸出时与对方提升臂的臂部产生干涉，参考图6，为两个提升臂的俯视图，优选第二提升臂121b的长臂的延长线与第一提升臂121a的长臂的延长线相错位。如此，第二提升臂121b的长臂与第一提升臂121a的长臂相互平行，且运行至同一平面上时不重叠，无论两个提升臂是否位于同一平面，臂部可自由伸缩。

再次参考图5，为了提高第一立柱111a和第二立柱111b的稳固性，机架还包括：横梁112，其一端与第一立柱111a的上端部固定连接，另外一端与第二立柱111b的上端部固定连接；提升驱动机构1221固定在横梁112上。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种提升设备，其特征在于，包括：

机架；

悬挂组件，其用于承接第一工件；

提升机构，其包括：

提升臂，其用于承载所述悬挂组件；

提升驱动机构，其安装在所述机架上，用于驱动所述提升臂在竖直方向上运动，进而带动所述悬挂组件携带第一工件运动并将其与第二工件装配。

2.根据权利要求1所述的提升设备，其特征在于，

所述机架包括：

立柱；

所述提升臂包括：

支撑部，其在所述提升驱动机构的驱动下沿所述立柱上下运动；

臂部，其用于承载所述悬挂组件，设置在所述支撑部上，且至少包括两条长臂，所述两条长臂水平设置且分置于所述立柱的相对两侧。

3.根据权利要求2所述的提升设备，其特征在于，

所述提升臂还包括：

平移驱动机构，用于驱动所述长臂沿水平方向运动。

4.根据权利要求3所述的提升设备，其特征在于，

所述平移驱动机构包括：

平移电机，其设置在所述支撑部上；

齿条，其具有两个，分别设置在所述两条长臂上；

齿轮，其具有两个，分别与两个所述齿条一一对应啮合设置，所述齿轮通过连接轴与所述平移电机连接。

5.根据权利要求2所述的提升设备，其特征在于，所述臂部还包括连接臂，其固定连接在所述两条长臂之间，与所述长臂围成横卧的U形框结构，所述立柱位于U形框结构内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的提升设备，其特征在于，

所述提升驱动机构包括：

提升电机；

链轮，其包括：

主动轮，其由所述提升电机驱动转动；

从动轮；

链条，其为闭合结构，依次绕过所述主动轮和从动轮并且分别与所述主动轮和从动轮相啮合；所述链条与所述提升臂固定连接。

7.根据权利要求3-5任一项所述的提升设备，其特征在于，

所述立柱具有两个，分别为相对设置的第一立柱和第二立柱；

所述提升臂具有两个，分别为第一提升臂和第二提升臂；

所述提升驱动机构具有两套，分别为第一提升驱动机构和第二提升驱动机构；其中，第一提升驱动机构用于驱动所述第一提升臂沿所述第一机架竖直运动，带动所述悬挂组件携带第一工件运行至第一设定高度，并通过所述平移驱动机构将所述悬挂组件转移至第二提升臂；所述第二提升驱动机构用于驱动所述第二提升臂沿所述第二立柱竖直运动，带动所述悬挂组件携带第一工件运行至第二设定高度，将第一工件装配至第二工件中。

8.根据权利要求7所述的提升设备，其特征在于，所述第二提升臂的长臂的延长线与第一提升臂的长臂的延长线相错位。

9.根据权利要求7所述的提升设备，其特征在于，所述机架还包括：

横梁，其一端与所述第一立柱的上端部固定连接，另外一端与所述第二立柱的上端部固定连接。

10.根据权利要求1-5任一项所述的提升设备，其特征在于，所述悬挂组件包括：

悬挂梁，其用于支撑在所述提升臂上；

第三轨道，其位于所述悬挂梁下方，其具有沿长度方向贯通的导轨腔，所述第三轨道的下表面沿长度方向开设有导向口，所述导向口与所述导轨腔相通；

连接杆，其固定连接在所述悬挂梁和所述第三轨道之间。

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