CN218800792U - 一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，底板安装伺服电机，滚珠丝杠组合与伺服电机传动连接，滚珠丝杠组合的螺母与滚珠丝杠组合丝杠螺接构成螺纹传动链，使滚珠丝杠组合丝杠正反转动时，通过螺接的滚珠丝杠组合螺母带动上下移动架升降位移，油缸的伸缩杆与上下移动架连接，导轨插入导轨滑块的滑动凹槽内后与支架连接固定，导轨滑块同步沿着位置对应啮合的导轨滑动摩擦式升降位移，本实用新型根据控制系统发出的指令执行阶段式升降，分割器执行分度转动，实现把工件多工位节拍式移动流水线式加工，达到工件自动装夹上料、移动、工件送出的完整加工，大大提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备

技术领域

本实用新型涉及加工设备类技术领域，具体是一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备。

背景技术

不锈钢保温杯的杯体制作由拉伸、平头切边、成型等多重工序，传统的不锈钢保温杯体的加工方式有以下几种：

第一种加工方式为：在每台加工设备上安装上加工单道工序的工装夹具，如有六道工序，则在六台加工设备上分别安装对应各工序的工装夹具，并以此按作业指导书安排的工序进行依次加工，单道工序完工的半成品人工流转进行，类似的常规加工方式固有的弊端是：1、单道工序加工时，需加工前装夹、加工后取下、半成品放置；2、上下工序加工间，需容器内放置、工序间半成品流转；此两个主要的弊端形成的后果是加工效率低，辅助工时高，加工成本偏高。

第二种加工方式为：在每台加工设备上安装上加工单道工序的工装夹具，如有六道工序，则在六台加工设备上分别安装对应各工序的工装夹具，并在相邻的两台加工设备间设置机器人或智能机械臂，并以此按作业指导书安排的工序进行依次加工，单道工序完工的半成品由机器人或智能机械臂进行自动抓取前道工序完工的工件、放入后一道加工工序执行的加工设备的工装家具上流转进行，类似的常规加工方式固有的弊端是：3.前期投入成本较高，且后续的软件和硬件维护和维修相对概率高，售后维护费用也相对高；4.加工设备为常规模式的分散性安置，需用的场地较大，并且很难集约化工序排定操作。

以上两种加工方式常规应用均为与产品对应的生产模式，适应性和应用上较有局限性。

为此，新设计和打造出能把工件多工位节拍式移动、流水线式一次加工完成的转动式多工位移动加工装置，该加工装置需要一种升降装备把工件升起、转动、并降落进入下一工位装夹加工。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，升降组件总成直立安装在加工装置本体中，包含支撑平台箱体总成，底板安装伺服电机，滚珠丝杠组合与伺服电机传动连接，滚珠丝杠组合的螺母与滚珠丝杠组合丝杠螺接构成螺纹传动链，使滚珠丝杠组合丝杠正反转动时，通过螺接的滚珠丝杠组合螺母带动上下移动架升降位移，油缸的伸缩杆与上下移动架连接，导轨插入导轨滑块的滑动凹槽内后与支架连接固定，导轨滑块同步沿着位置对应啮合的导轨滑动摩擦式升降位移，装置本体的工作均由控制系统发出指令操作，本实用新型根据控制系统发出的指令执行阶段式升降，分割器执行分度转动，实现把工件多工位节拍式移动流水线式加工，达到工件自动装夹上料、移动、工件送出的完整加工，大大提高生产效率，降低生产成本。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

本实用新型提供一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，升降组件总成，所述升降组件总成包含支撑平台箱体总成、安装在支撑平台箱体总成顶部的分割器总成和旋转卡爪总成，所述支撑平台箱体总成设左侧板和右侧板，所述左侧板和右侧板的底部设底板固定连接、若干上下排列的前板两端分别与左侧板和右侧板的前端面固定连接、若干上下排列的后板两端分别与左侧板和右侧板的后端面固定连接，使左侧板和右侧板、底板、前板和后板组合为支撑平台箱体总成的箱体；

所述底板设电机固定架，所述电机固定架安装伺服电机，朝下进入电机固定架内腔中的伺服电机的输出轴安装驱动轮；

所述电机固定架内侧设丝杠支撑架，所述丝杠支撑架设内腔，滚珠丝杠组合的丝杆下端与丝杠支撑架采用轴承滚动连接，所述滚珠丝杠组合伸入丝杠支撑架内腔的输入轴安装从动轮，从动轮与伺服电机输出轴的驱动轮啮合，使伺服电机转动时同步带动滚珠丝杠组合的丝杆转动；

所述左侧板和右侧板外侧面均设位置对称的侧面支架，直立安装的油缸缸体与侧面支架的通孔连接，使油缸的伸缩杆朝上伸展；

平板状的上下移动架下端面连接直立支撑板，两件平行并向下伸展的直立支撑板上端与上下移动架下端面固定连接，两件直立支撑板中间位置下端安装滚珠丝杠连接板，所述滚珠丝杠连接板两端面与两侧的直立支撑板内端面固定，滚珠丝杠连接板贯穿的通孔内安装滚珠丝杠组合的螺母，滚珠丝杠组合的螺母与滚珠丝杠组合丝杠螺接构成螺纹传动链，使滚珠丝杠组合丝杠正反转动时，通过螺接的滚珠丝杠组合螺母带动上下移动架升降位移；

直立支撑板外侧面均设固定的导轨滑块；

所述左侧板和右侧板内侧上端和下端各设均向内伸展的支架，导轨从上而下插入导轨滑块的滑动凹槽内后，导轨的两端分别于左侧板和右侧板内侧上端和下端的支架连接固定，直立固定的导轨与相对应位置的左侧板、右侧板间留有空隙；

所述导轨滑块与位置对应的导轨嵌入式啮合，使上下移动架、两件直立支撑板固定连接的组件升降移动时，导轨滑块同步沿着位置对应啮合的导轨滑动摩擦式升降位移；

所述油缸朝上伸展的伸缩杆上部与上下移动架两端连接固定。

进一步设置，所述分割器总成的间歇转动的角度与桌面上安装的各工位位置对应。

进一步设置，所述分割器总成在控制系统预设程序的指令下间歇性圆周转动。

进一步设置，所述伺服电机与滚珠丝杠组合的丝杆间为齿轮传动。

进一步设置，所述导轨滑块的连接凹槽内均布滚针。

进一步设置，所述滚珠丝杠组合的丝杆下端与丝杠支撑架连接端的轴承不少于两件。

进一步设置，所述左侧板和右侧板内侧直立设置的导轨不少于两件，且导轨间互相平行。

进一步设置，单件导轨对应啮合的导轨滑块不少于两件，且各导轨滑块为上下排列。

本实用新型的有益技术效果

本实用新型根据控制系统发出的指令执行阶段式升降，分割器执行分度转动，实现把工件多工位节拍式移动流水线式加工，达到工件自动装夹上料、移动、工件送出的完整加工，大大提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的分解图；

图3为本实用新型的应用安装示意图。

图中：加工装置本体100、进料传送带总成200、出料传送带总成300、工位410、升降组件总成500、转盘501、油缸503、导轨滑块504、导轨5041、左侧板505、前板506、伺服电机507、电机固定架508、滚珠丝杠组合509、丝杠支撑架5091、底板510、右侧板511、后板512、上下移动架513、直立支撑板514、滚珠丝杠连接板515、侧面支架516、机架600、分割器总成800、支撑平台箱体总成900、控制系统999。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

如图1、图2中所示的一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，直立安装在如图3中所示的加工装置本体100上，升降组件总成500包含支撑平台箱体总成900、安装在支撑平台箱体总成900顶部的分割器总成800和分割器总成800上端连接的旋转卡爪总成700，支撑平台箱体总成900包含的左侧板505和右侧板511、底板510、前板506和后板512组合为支撑平台箱体总成900的箱体；

底板510设电机固定架508，电机固定架508安装伺服电机507，伺服电机507的输出轴朝下进入电机固定架508内腔中，并在伺服电机507的输出轴安装驱动轮，驱动轮位于电机固定架508内腔中；电机固定架508内侧设丝杠支撑架5091，丝杠支撑架5091设内腔，滚珠丝杠组合509的丝杆下端与丝杠支撑架5091采用轴承滚动连接，所述滚珠丝杠组合509伸入丝杠支撑架5091内腔的输入轴安装从动轮，滚珠丝杠组合509的从动轮与伺服电机507输出轴的驱动轮啮合，使伺服电机507转动时同步带动滚珠丝杠组合509的丝杆转动；平板状的上下移动架513下端面连接直立支撑板514，两件平行并向下伸展的直立支撑板514上端与上下移动架513下端面固定连接，两件直立支撑板514中间位置下端安装滚珠丝杠连接板515，所述滚珠丝杠连接板515两端面与两侧的直立支撑板514内端面固定，滚珠丝杠连接板515贯穿的通孔内安装滚珠丝杠组合509的螺母，滚珠丝杠组合509的螺母与滚珠丝杠组合509丝杠螺接构成螺纹传动链，使滚珠丝杠组合509丝杠正反转动时，通过螺接的滚珠丝杠组合509螺母带动上下移动架513升降位移，并同步实现分割器总成800和上端连接的旋转卡爪总成700升降位移；

左侧板505和右侧板511外侧面均设位置对称的侧面支架516，直立安装的油缸503缸体与侧面支架516的通孔连接，使油缸503朝上伸展的伸缩杆与上下移动架513两端连接，油缸503的工作行程不小于上下移动架513升降位移行程，上下移动架513升降位移时，两侧的油缸503同步工作，缓冲和消除了升降组件总成500升降时的误差和即时间隙，也消除了滚珠丝杠组合509的从动轮与伺服电机507输出轴的驱动轮间啮合和往复转动时的间隙误差。

如图1、图2中所示，直立支撑板514外侧面均设固定的导轨滑块504，导轨滑块504的连接凹槽内均布滚针，左侧板505和右侧板511内侧上端和下端各设均向内伸展的支架，导轨5041从上而下插入导轨滑块504的滑动凹槽内后，导轨5041的两端分别于左侧板505和右侧板511内侧上端和下端的支架连接固定，直立固定的导轨5041与相对应位置的左侧板505、右侧板511间留有空隙，利于容纳导轨滑块504的体积；

导轨滑块504与位置对应的导轨5041嵌入式啮合，使上下移动架513、两件直立支撑板514固定连接的组件升降移动时，导轨滑块504同步沿着位置对应啮合的导轨5041滑动摩擦式升降和顺畅的位移。

伺服电机507与滚珠丝杠组合509的丝杆间的传动结构优选为齿轮传动结构，齿轮传动包括但不限于单齿轮与单齿轮啮合、自调间隙的双齿轮与自调间隙的双齿轮啮合，单齿轮与单齿轮啮合传动的间隙和误差由液压持续的油缸503缓冲和消除，自调间隙的双齿轮与自调间隙的双齿轮啮合传动的间隙在液压持续的油缸503缓冲和消除时，还能由自调间隙的双齿轮间的弹簧弹性拉力进一步缓冲。

应用设置中，滚珠丝杠组合509的丝杆下端与丝杠支撑架5091连接端的轴承不少于两件，左侧板505和右侧板511内侧直立设置的导轨5041不少于两件，且导轨5041间互相平行，单件导轨5041对应啮合的导轨滑块504不少于两件，且各导轨滑块504为上下排列。

升降组件总成500上端安装的属于现有技术并普遍应用的产品，可以把一个物品分割成几段或几片实现间歇运动的机构，分度精度高、运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁、结构紧凑、体积小、噪音低、高速性能好、寿命长等显著特点，是替代槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、气动控制机构等传统机构的理想产品，本技术方案中无需具体的描述。

一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备的工作原理和实施例一：

步骤一：接通的总电源，加工装置本体100上的升降组件总成500通电待命，包括控制系统999；

控制系统999为PLC编程联动系统，升降组件总成500的工作均由控制系统999发出指令操作；

步骤一：升降组件总成500的伺服电机507正向转动，同步带动滚珠丝杠组合509的丝杠转动，转动的丝杠把旋转运动转化为直线位移，升降组件总成500的由左侧板505和右侧板511、底板510、前板506和后板512组合的箱体同步向上升起，并使支撑平台箱体总成900箱体的上下移动架513上端的分割器总成800向上升起，两件直立支撑板514外侧固定的导轨5041沿着左侧板505、右侧板511内侧固定的导轨滑块504的滑槽同步向上直线位移，使向上升起位移的分割器总成800稳定的移动，移动的轨迹精确度高，误差控制在0.05mm内；

步骤二：带动分割器总成800上升就位后，分割器总成800自带的电机工作，带动转盘501分度旋转，分度圆周旋转的转盘501同步带动夹住工件的卡爪按程序设定的角度转动，并在工位410上端停止转动并定位；

步骤三：夹住工件的卡爪角度转动到位后，伺服电机507返向旋转工作，同步带动滚珠丝杠组合509的丝杠反向转动，升降组件总成500支撑平台箱体总成900的箱体带动分割器总成800下降就位，卡爪710同步把夹住的工件放置在工位内就位，并加工第一道工序；

升降组件总成500和上端的分割器总成800的工作执行均由控制系统999和控制系统999内预设的程序命令执行，并按程序命令执行节拍式、步骤式的工作。

如图3中所示，升降组件总成500是加工装置本体100工作中执行工件升降、转动式多工位夹装、在相邻工位间换装的关键部件，升降组件总成500包含支撑平台箱体总成900、及安装在支撑平台箱体总成900上端的分割器总成800配合执行，支撑平台箱体总成900为左侧板505和右侧板511、底板510、前板506和后板512组合为箱体，并通过固定安装在底板510的伺服电机507旋转、同步带动滚珠丝杠组合509转动使支撑平台箱体总成900按照控制系统999内预设的程序命令执行升降式移动。

升降组件总成500的升降动作执行步骤如下：

一、控制系统999发出指令；

二、伺服电机507正向转动，输出轴的驱动轮同步转动，并带动驱动轮啮合的滚珠丝杠组合509输入轴上的从动轮转动；

三、滚珠丝杠组合509同部转动；

四、升降组件总成500的由左侧板505和右侧板511、底板510、前板506和后板512组合的箱体同步向上升起；

五、控制系统999发出指令使分割器总成800的转盘分度转动；

六、控制系统999发出指令伺服电机507反向转动，输出轴的驱动轮同步反向转动，并带动驱动轮啮合的滚珠丝杠组合509输入轴上的从动轮反向转动；

七、滚珠丝杠组合509同部反向转动；

八、升降组件总成500的由左侧板505和右侧板511、底板510、前板506和后板512组合的箱体同步向下降落；

九、升降组件总成500的单个升降位移过程结束。

本技术方案的创新点：

一、升降组件总成500为一套应用于转动式多工位移动加工装置的升降转动组件，并采用控制系统999按照根据待加工产品对应的预设程序进行执行升降动作，辅助执行工件输入上料、各工位换装、工件下料并输出的工序；

二、升降组件总成500也属于一种生产现场布局的广泛性的装备，本技术方案中以保温杯的杯体为例进行说明，也同样能应用于其它的产品内转多工位移动加工，当产品、工序步骤等有差异时，本技术方案只需在布局时相应的调整升降组件总成500的升降高度、分割器总成800的分度节拍和单次分度的度数即可，并把对应不同产品的加工程序输入控制系统999,并由控制系统999按本技术方案中的工作原理和步骤执行即可。

三、本技术方案应用范围较广，属于一直能广泛应用的技术方案，适用于多领域的产品加工，能根据客户的实际需求、布设场地、产品工序多少适应性调整，即时加工产品不同，也只需进行具体的小部件进行适应性调整，无需更换或改装关键功能模块。

四、升降组件总成500中实现升降的部件选用近似于现有技术的应用，并组合其中，实现升降组件总成500的升降功能，即时后续维护和维修较为方便，成本较低。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，升降组件总成(500)，其特征在于:所述升降组件总成(500)包含支撑平台箱体总成(900)、安装在支撑平台箱体总成(900)顶部的分割器总成(800)和旋转卡爪总成(700)，所述支撑平台箱体总成(900)设左侧板(505)和右侧板(511)，所述左侧板(505)和右侧板(511)的底部设底板(510)固定连接、若干上下排列的前板(506)两端分别与左侧板(505)和右侧板(511)的前端面固定连接、若干上下排列的后板(512)两端分别与左侧板(505)和右侧板(511)的后端面固定连接，使左侧板(505)和右侧板(511)、底板(510)、前板(506)和后板(512)组合为支撑平台箱体总成(900)的箱体；

所述底板(510)设电机固定架(508)，所述电机固定架(508)安装伺服电机(507)，朝下进入电机固定架(508)内腔中的伺服电机(507)的输出轴安装驱动轮；

所述电机固定架(508)内侧设丝杠支撑架(5091)，所述丝杠支撑架(5091)设内腔，滚珠丝杠组合(509)的丝杆下端与丝杠支撑架(5091)采用轴承滚动连接，所述滚珠丝杠组合(509)伸入丝杠支撑架(5091)内腔的输入轴安装从动轮，从动轮与伺服电机(507)输出轴的驱动轮啮合，使伺服电机(507)转动时同步带动滚珠丝杠组合(509)的丝杆转动；

所述左侧板(505)和右侧板(511)外侧面均设位置对称的侧面支架(516)，直立安装的油缸(503)缸体与侧面支架(516)的通孔连接，使油缸(503)的伸缩杆朝上伸展；

平板状的上下移动架(513)下端面连接直立支撑板(514)，两件平行并向下伸展的直立支撑板(514)上端与上下移动架(513)下端面固定连接，两件直立支撑板(514)中间位置下端安装滚珠丝杠连接板(515)，所述滚珠丝杠连接板(515)两端面与两侧的直立支撑板(514)内端面固定，滚珠丝杠连接板(515)贯穿的通孔内安装滚珠丝杠组合(509)的螺母，滚珠丝杠组合(509)的螺母与滚珠丝杠组合(509)丝杠螺接构成螺纹传动链，使滚珠丝杠组合(509)丝杠正反转动时，通过螺接的滚珠丝杠组合(509)螺母带动上下移动架(513)升降位移；

直立支撑板(514)外侧面均设固定的导轨滑块(504)；

所述左侧板(505)和右侧板(511)内侧上端和下端各设均向内伸展的支架，导轨(5041)从上而下插入导轨滑块(504)的滑动凹槽内后，导轨(5041)的两端分别于左侧板(505)和右侧板(511)内侧上端和下端的支架连接固定，直立固定的导轨(5041)与相对应位置的左侧板(505)、右侧板(511)间留有空隙；

所述导轨滑块(504)与位置对应的导轨(5041)嵌入式啮合，使上下移动架(513)、两件直立支撑板(514)固定连接的组件升降移动时，导轨滑块(504)同步沿着位置对应啮合的导轨(5041)滑动摩擦式升降位移；

所述油缸(503)朝上伸展的伸缩杆上部与上下移动架(513)两端连接固定。

2.如权利要求1所述一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，其特征在于:所述分割器总成(800)的间歇转动的角度与桌面(610)上安装的各工位位置对应。

3.如权利要求1所述一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，其特征在于:所述分割器总成(800)在控制系统(999)预设程序的指令下间歇性圆周转动。

4.如权利要求1所述一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，其特征在于:所述伺服电机(507)与滚珠丝杠组合(509)的丝杆间为齿轮传动。

5.如权利要求1所述一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，其特征在于:所述导轨滑块(504)的连接凹槽内均布滚针。

6.如权利要求1所述一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，其特征在于:所述滚珠丝杠组合(509)的丝杆下端与丝杠支撑架(5091)连接端的轴承不少于两件。

7.如权利要求1所述一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，其特征在于:所述左侧板(505)和右侧板(511)内侧直立设置的导轨(5041)不少于两件，且导轨(5041)间互相平行。

8.如权利要求1所述一种基于转动式多工位移动加工装置的升降装备，其特征在于:单件导轨(5041)对应啮合的导轨滑块(504)不少于两件，且各导轨滑块(504)为上下排列。

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