CN219585728U - 一种顶升旋转装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶升旋转装置，输送单元置于底座单元上方，旋转单元置于顶升单元上方，顶升单元置于底座单元上，顶升单元可带动旋转单元相对底座单元做垂直方向上的往复位移，旋转单元包括回转支承、旋转板和第一驱动机构，回转支承包括回转支撑内圈和回转支承外圈，回转支承内圈和回转支承外圈套设，回转支承外圈与旋转板固定连接，回转支承内圈与顶升单元固定连接，回转支承外圈通过第一驱动机构驱动进行预设角度的旋转，即旋转板进行预设角度的旋转，优势在于，利用回转支承作为承接旋转板和顶升单元的旋转机构，并采用伺服电机驱动带动旋转，具有定位精度高且运行节拍快的特点，有效的将旋转板旋转至指定角度，便于后续的机械手操作。

Description

一种顶升旋转装置

技术领域

本实用新型应用于自动化输送领域，具体的涉及了一种顶升旋转装置。

背景技术

在自动化输送领域中，在对托盘上的载物进行抓取时，通常采用顶升装置，将运送至指定位置的托盘进行举升动作，并由机械手进行抓取加工。由于载物的角度可能存在多种情况，从而导致机械手的抓取不便，现有技术中，及时加装了旋转装置，也无法自由的控制其转动角度，造成了很多不便。

发明内容

本实用新型公开了一种顶升旋转装置，包括输送线体单元，旋转单元，顶升单元和底座单元，所述输送线体单元置于所述底座单元上方，所述旋转单元置于所述顶升单元上方，所述顶升单元置于所述底座单元上，所述顶升单元可带动所述旋转单元相对所述底座单元做垂直方向上的往复位移，所述旋转单元包括回转支承、旋转板和第一驱动机构，所述回转支承包括回转支撑内圈和回转支承外圈，所述回转支承内圈和所述回转支承外圈套设，并可相对轴心自由旋转，所述回转支承外圈与所述旋转板固定连接，所述回转支承内圈与所述顶升单元固定连接，所述回转支承外圈通过所述第一驱动机构驱动进行预设角度的旋转，从而带动所述旋转板进行预设角度的旋转，从而对旋转角度可控。

优选的，所述回转支承外圈的外周面呈连续的齿形，所述第一驱动机构包括第一减速机和第一伺服电机，所述第一伺服电机套设有所述第一减速机并通过连接块与所述旋转板的底面固定连接，所述第一减速机的电机轴端设有齿轮，所述齿轮与所述回转支承外圈的外周面的齿形啮合传动，采用伺服电机作为驱动，使其旋转角具有度的精度高，且节拍快的优点。

优选的，所述旋转板的顶面设有若干定位销和定位块，所述定位销和所述定位块用于对托盘进行定位。

优选的，所述顶升单元包括上板、下板、立柱、丝杠和第二驱动机构，所述上板和所述下板间隔叠置，所述上板和所述下板之间通过若干所述立柱固定连接，所述丝杠套设轴承设置在所述上板和所述下板之间，并穿过所述下板，所述丝杠套设有丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构与所述底座单元浮动连接，所述丝杠通过所述第二驱动机构驱动沿所述丝杠的轴心旋转，所述底座单元与所述顶升单元之间不发生干涉，通过所述第二驱动机构来所述驱动丝杠转动，从而带动所述顶升单元上下位移，结构简单且便于维护。

优选的，所述底座单元包括底座框架，所述底座框架由若干型材相交组成，相邻的所述型材之间形成垂直于地面方向的中空部，所述顶升单元的所述上板设置于所述底座框架上方，所述下板设置于所述底座框架的下方，所述立柱和所述丝杠穿过所述中空部且不与所述型材接触，所述丝杠螺母结构与其相邻的所述型材浮动连接，结构可靠且不与顶升单元发生干涉。

优选的，所述立柱的一侧设有直线滑轨，所述直线滑轨的方向为垂直于地面的方向，所述底座框架上的对应位置设有配套的滑块，所述直线滑轨和所述滑块配合连接。

优选的，所述底座框架上设有向上的限位柱，用于对所述上板的最低高度进行限位。从而确保所述顶升单元的向下位移行程不低于预设值，即不会与所述底座框架接触从而造成损耗。

优选的，所述旋转板的下表面固定设有第一限位块，所述上板的上表面固定设有第二限位块，在所述旋转板旋转预设角度时，所述第一限位块和所述第二限位块相接，通过所述第一限位块和第二限位块的来限制所述旋转板的旋转角度。

优选的，所述第一限位块和所述第二限位块的两端设有突出的限位钉，所述限位钉的突出的长度可调，所述旋转板在所述第一限位块的位置设有贯穿所述旋转板高度方向上的调试孔，通过可调节的所述限位钉进一步的限制所述旋转板的旋转角度，其中所述调试孔可以便于从所述旋转板上方对所述限位钉的长度进行调节。

优选的，还包括挡停单元，所述挡停单元设置在远离所述输送线体单元的入口方向的一端，用来将托盘稳定的挡停在所述旋转单元的上方位置，防止托盘发生回弹。

本实用新型的优势在于，利用回转支承作为承接旋转板和顶升单元的旋转机构，并采用伺服电机驱动带动旋转，具有定位精度高且运行节拍快的特点，有效的将旋转板旋转至指定角度，便于后续的机械手操作。

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的顶升单元的结构示意图。

图2为本实用新型的顶升单元的主视图。

图3为本实用新型的旋转单元的结构示意图。

图4为本实用新型的旋转单元的主视图。

图5为本实用新型的底座单元的结构示意图。

图6为本实用新型的挡停单元的结构示意图。

图7为本实用新型的结构爆炸图。

图8为本实用新型的结构示意图。

图9为本实用新型的主视图。

图中：1、上板；2、下板；3、立柱；4、直线滑轨；5、丝杠；6、轴承；7、同步带轮；8、第一伺服电机；9、第一减速机；10、同步带；11、丝杠螺母机构；111、丝杠螺母套筒；112、浮动连接板；12、第二限位块；13、旋转板；14、回转支承外圈；15、回转支承内圈；16、第二伺服电机；17、第二减速机；18、连接块；19、齿轮；20、第一限位块；21、限位钉；22、调试孔；23、定位块；24、定位销；25、底座框架；26、型材；27、中空部；28、线体安装柱；29、安装板；30、限位柱；31、滑块；32、支腿；33、缓冲挡停器；34、挡停器支架；35、连接板；36、辊筒线体。

实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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和2所示，上板1和下板2为矩形金属板，上板1和下板2间隔叠置，上板1与下板2之间连接有四根立柱3，立柱3可为切割的金属铝型材，四根立柱3分设在四角，立柱3的一侧设有直线滑轨4，直线滑轨4的方向为垂直向下，丝杠5的上端和下端分别套设有轴承6与上板1和下板2连接，其中丝杠5的上端不穿过上板1，丝杠5的下端穿过下板2，并在其端部固定设有一同步带轮7，丝杠5可相对上板1和下板2沿其轴心自由旋转，第一伺服电机8的电机端向下套设有第一减速机9并穿过下板2，第一减速机9的轴端固定设有同步带轮7，该同步带轮7与丝杠5端部的同步带轮7均位于下板2下方处于同一高度，并套接有同步带10。丝杠螺母机构11由丝杠螺母套筒111和浮动连接板112组成，其中丝杠螺母套筒111的内筒壁设有与丝杠5配合的螺纹，丝杠螺母套筒111套设在丝杠5上，丝杠螺母套筒111外插设有浮动连接板112，上板1的上表面设有两个相对设置的第二限位块12，第二限位块12的两侧设有突出的限位钉21。

如图3和图4所示，旋转板13为矩形金属板，旋转板13的中心位置下端设有回转支承，回转支承由回转支承外圈14和回转支承内圈15套设组成，回转支承外圈14和回转支承内圈15同轴设置可相对轴心自由转动，其中回转支承外圈14的上表面高度高于回转支承内圈15的上表面高度，回转支承外圈14的下表面高度高于回转支承内圈15的下表面高度，回转支承外圈14的上表面与旋转板13的下表面固定连接，回转支承外圈14的外周表面设有连续的齿形，第二伺服电机16的电机端向上套设有第二减速机17通过连接块18与旋转板13的下表面固定连接，第二减速机17的轴端设有齿轮19，齿轮19的高度与回转支承外圈14的高度相同，齿轮19与回转支承外圈14的齿形啮合接触，二者齿面宽度相同，两个相对的第一限位块20设于旋转板13的下表面，第一限位块20的两端设有突出的限位钉21，在第一限位块20的位置，旋转板13上设有贯穿上下表面的调试孔22。在旋转板13的上表面，设有六个圆柱体定位块23和两个定位销24，定位块23和定位销24均起到了对托盘定位的作用。

如图5所示，为本实施方式的底座单元的结构示意图，底座框架25由多个型材26十字相交组成，具体方式可采用焊接方式，结构强度高，且负载能力大，其中相邻的型材26之间形成了矩形的中空部27，在底座框架25的上表面的四个角的位置，设有四个线体安装柱28，在位于中心的中空部27两侧的型材26上，设有两个安装板29和两根向上的限位柱30，底座框架25的上表面上还设有滑块31，用于与立柱3上的直线滑轨4配合，底座框架25的下表面设有四根支腿32，支腿32的高度可调。

如图6所示，为本实施方式的挡停单元的结构示意图，两个相邻间隔设置的缓冲挡停器33通过挡停器支架34设置在连接板35上。

如图7至图9所示，为本实施方式的整体结构示意图，四根立柱3和丝杠5分别穿过了底座框架25上的中空部27，立柱3侧的直线滑轨4与滑块31配合连接，丝杠螺母套筒111通过浮动连接板112与型材26上的安装板浮动连接，限位柱30的位置位于上板1的下方位置。上板1的上表面与回转支承内圈15的下表面固定连接，两条辊筒线体36分别设置在底座框架25的两侧的上方，通过线体安装柱28与底座框架25固定连接，在辊筒线体36远离入口端的方向，连接板35与两条辊筒线体36固定连接，缓冲挡停器33的挡停方向为向着辊筒线体36入口端的方向，旋转板13位于两侧的辊筒线体36之间。

工作原理说明。当处于原始位置时，旋转板13位于两侧的辊筒线体36之间，并低于输送平面。当托盘在辊筒线体36的带动下完全进入辊筒线体36，并被缓冲挡停器33挡停，由于缓冲挡停器33的作用，托盘基本不会发生回弹现象，这里需要说明的是，输送线体并不限于辊筒线体，还可以是倍速链输送线体、辊道输送线体和皮带输送线体等常规输送线体，缓冲挡停器33为常规挡停器的一种，也可以根据托盘的实际载重选择重载挡停器或卧式挡停器等替代。此时托盘完全位于旋转板13的正上方，并被定位块23和定位销24定位。第一伺服电机8启动，通过同步带轮7带动丝杠5进行旋转，由于丝杠5上套设的丝杠螺母机构11与底座框架25浮动连接，此时丝杠5相对底座框架25上升，从而带动上板1和上板1上的旋转板13沿直线滑轨4上升，完成举升动作，当旋转板13上升至指定高度时，第一伺服电机8停止，第二伺服电机16启动，通过齿轮19带动回转支承外圈14转动，从而带动旋转板13转动，当旋转至指定角度时，第二伺服电机16停止，此时机械手完成对旋转板13上载物的抓取加工等动作。在旋转板13的旋转过程中，第一限位块20、第二限位块12和限位钉21起到了限制旋转角度极值的作用，当旋转的角度超过了预设角度时，第一限位块20和第二限位块12上的限位钉21会发生接触，从而限制了旋转板13的过度旋转，当对预设角度进行微调时，无需调整第一限位块20和第二限位块12的位置，仅需要调节限位钉21的长度即可，且不需要通过拆除旋转板13来调节限位钉21，可直接通过旋转板13上的调试孔22来对限位钉21进行调节即可。当机械手完成动作后，第二伺服电机16驱动旋转板13回到初始角度，第一伺服电机8带动丝杠5转动，带动上板1和旋转板13下落，在下落过程中，如若第一伺服电机故障或丝杠脱丝会产生的不受控的下落，得益于底座框架上设置了限位柱，可以通过限位柱30对上板1的下落高度进行限位，防止了意外下落过程中的装置受损的情况发生。当旋转板13回落至低于输送平面的初始位置时，缓冲挡停器33放行，辊筒线体36带动托盘移出。在整套装置中，可通过设置若干检测开关和配合电控系统完成自动化控制，在原有装置上加装电控检测属于常规技术，在此不做赘述。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种顶升旋转装置，其特征在于，包括输送线体单元，旋转单元，顶升单元和底座单元，所述输送线体单元置于所述底座单元上方，所述旋转单元置于所述顶升单元上方，所述顶升单元置于所述底座单元上，所述顶升单元可带动所述旋转单元相对所述底座单元做垂直方向上的往复位移，所述旋转单元包括回转支承、旋转板和第一驱动机构，所述回转支承包括回转支撑内圈和回转支承外圈，所述回转支承内圈和所述回转支承外圈套设，并可相对轴心自由旋转，所述回转支承外圈与所述旋转板固定连接，所述回转支承内圈与所述顶升单元固定连接，所述回转支承外圈通过所述第一驱动机构驱动进行预设角度的旋转，从而带动所述旋转板进行预设角度的旋转。

2.根据权利要求1所述的顶升旋转装置，其特征在于，所述回转支承外圈的外周面呈连续的齿形，所述第一驱动机构包括第一减速机和第一伺服电机，所述第一伺服电机套设有所述第一减速机并通过连接块与所述旋转板的底面固定连接，所述第一减速机的电机轴端设有齿轮，所述齿轮与所述回转支承外圈的外周面的齿形啮合传动。

3.根据权利要求1所述的顶升旋转装置，其特征在于，所述旋转板的顶面设有若干定位销和定位块，所述定位销和所述定位块用于对托盘进行定位。

4.根据权利要求1所述的顶升旋转装置，其特征在于，所述顶升单元包括上板、下板、立柱、丝杠和第二驱动机构，所述上板和所述下板间隔叠置，所述上板和所述下板之间通过若干所述立柱固定连接，所述丝杠套设轴承设置在所述上板和所述下板之间，并穿过所述下板，所述丝杠套设有丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构与所述底座单元浮动连接，所述丝杠通过所述第二驱动机构驱动沿所述丝杠的轴心旋转，所述底座单元与所述顶升单元之间不发生干涉。

5.根据权利要求4所述的顶升旋转装置，其特征在于，所述底座单元包括底座框架，所述底座框架由若干型材相交组成，相邻的所述型材之间形成垂直于地面方向的中空部，所述顶升单元的所述上板设置于所述底座框架上方，所述下板设置于所述底座框架的下方，所述立柱和所述丝杠穿过所述中空部且不与所述型材接触，所述丝杠螺母结构与其相邻的所述型材浮动连接。

6.根据权利要求5所述的顶升旋转装置，其特征在于，所述立柱的一侧设有直线滑轨，所述直线滑轨的方向为垂直于地面的方向，所述底座框架上的对应位置设有配套的滑块，所述直线滑轨和所述滑块配合连接。

7.根据权利要求5所述的顶升旋转装置，其特征在于，所述底座框架上设有向上的限位柱，用于对所述上板的最低高度进行限位。

8.根据权利要求4所述的顶升旋转装置，其特征在于，所述旋转板的下表面固定设有第一限位块，所述上板的上表面固定设有第二限位块，在所述旋转板旋转预设角度时，所述第一限位块和所述第二限位块相接。

9.根据权利要求8所述的顶升旋转装置，其特征在于，所述第一限位块和所述第二限位块的两端设有突出的限位钉，所述限位钉的突出的长度可调，所述旋转板在所述第一限位块的位置设有贯穿所述旋转板高度方向上的调试孔。

10.根据权利要求1至9任一项所述的顶升旋转装置，其特征在于，还包括挡停单元，所述挡停单元设置在远离所述输送线体单元的入口方向的一端。