工件升降機械裝置暨升降機械臂的製作方法
2023-05-06 16:20:51
專利名稱：工件升降機械裝置暨升降機械臂的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械裝配工具，特別是涉及一種工件升降機械裝置及其升降機械臂。
背景技術
流水裝配線某工位上，較大質量的產品，時常需要及時、輕鬆、準確地進行原地翻轉，而每一翻轉總需伴隨一間接的運動即翻轉前，已握牢工件的機械手必須從拖板上提起一個適當高度，至翻轉結束後，再適時下降，把產品放回拖板上。此間，在降至離拖板較近高度時，若速度控制不好，則會令拖板受到過份的衝擊以致受損。
傳統上，用於流水裝配線上較大質量產品的移動的機械設備，採用平衡吊，其設有折臂和吊鉤，工作原理是起吊重物是靠後部電機驅動一豎置的絲槓副，重物位移前後、左右全憑人手於吊鉤處牽引。因為折臂一直懸垂，不能在工件翻轉位置上所需高度待命，因此在應用上很不方便，折臂及後部配重鐵，直接佔據了人的活動空間，操作上會受阻，而且不能控制其上升下降速度，也不能實現工件翻轉。
用於流水裝配線上較大質量產品的翻轉及移動的另一種業界慣用的工具是懸臂吊，一般的懸臂吊包括立柱和搖臂，立柱和搖臂的長度固定，搖臂與立柱夾角處連接有支撐三角板，搖臂和支撐三角板可繞立柱轉動，搖臂上安裝鋼絲繩輥筒，採用電機驅動纏繞鋼絲繩的輥筒，升降鋼絲繩下端的產品。鋼絲吊產品下降時，一般採用先快速下降，到一定高度後緩慢下降，速度變換通過控制驅動輥筒的電機的速度實現。該懸臂吊由於電機慣性作用， 下降速度不能及時改變，達不到適當的速度控制，會對拖板造成衝擊；起升、下降的高度位置沒辦法加設指令開關，使得上升最高點不能有效限定；整體尺寸龐大，佔地面積和佔據空間較大，支撐三角板懸於操作者上方，佔據空間大。
發明內容
本發明的目的在於提供一種簡便，且有效控制升降速度的升降機械臂。
本發明的另一目的在於提供一種用於流水線上移動翻轉工件時可有效控制升降機械臂升降速度的工件升降機械裝置。
為實現本發明目的，提供以下技術方案一種升降機械臂，其包括立柱以及連接在立柱上的搖臂，該搖臂可沿立柱上下滑動，該升降機械臂進一步包括可驅動搖臂上下滑動的油缸，該油缸的活塞接頭與搖臂鉸接。採用油缸來驅動搖臂升降從而實現重物的升降以及升降速度的控制，該結構變速快，可理想實現慢速穩定落板。
在一些實施例中，該油缸外部適當位置設有下磁感開關。所述下磁感開關的位置在所述油缸的活塞杆的行程之內。通過磁感開關的設置從而使系統能夠通過對油路的及時切換，實現對上升高度和下降速度的及時準確控制及切變，可確保大質量工件在拖板上的軟著陸，可以及時且準確的實現慢速落板。
磁感開關的設置還可以根據工作需要設置控制上限高度位置的上磁感開關，或者設置速度轉換高度位置磁感開關等，根據工序需要的運動特點設置需要的磁感開關，實現工作需要的運動控制。
在一些實施例中，該升降機械臂進一步包括搖臂座，該搖臂安裝在搖臂座上，該搖臂座安裝在立柱上並與立柱上下滑動配合，從而實現搖臂的上下滑動。
在一些實施例中，該搖臂座與立柱之間設置有相互配合的防轉動定位組件，使搖臂座與立柱之間只是上下滑動，而不會相對轉動。在一些實施例中，該防轉動定位組件為鍵與鍵槽。
在一些實施例中，該搖臂的根部與搖臂座的下鉸接孔和油缸活塞接頭同軸鉸接。
在一些實施例中，其進一步包括設置在搖臂上方並連接搖臂與搖臂座的斜拉杆總成，限制搖臂使其不會向下旋動，大大提高了搖臂的抗彎矩能力，支持搖臂斷面可以做得成倍精悍，且避免了大型支撐三角板的應用給操作人員帶來的結構複雜龐大和安全問題。在一些實施例中，該斜拉杆總成包括雙絲螺母和連接雙絲螺母兩端的上部螺杆和下部螺杆， 該上部螺杆上端與搖臂座鉸接，該下部螺杆下端與搖臂鉸接。斜拉杆總成的這種元件組合， 使得斜拉杆的長度可調，即搖臂的角度可調，保證工作中的最佳工作態不會因為斜拉杆長時間受拉而走形，使工作更穩定。
在一些實施例中，其進一步包括油缸座，該油缸安裝在油缸座上，該油缸座安裝在立柱上。進一步的可使該油缸平行貼附於立柱，該結構節省空間，可有利於實現搖臂的上下滑動，以及安裝上磁感開關和下磁感開關。
在一些實施例中，其進一步包括底座，該立柱以及油缸座分別可相對底座轉動。在一些實施例中，該立柱與底座之間，以及該油缸座與底座之間安裝有滾動軸承。由於設置了立柱滾動軸承和油缸座滾動軸承，使得立柱和油缸座可以繞底座轉動，使懸臂吊的工作點不受安裝角度的限制，360度範圍內的工序點均可以調用懸臂吊進行工作。
本發明還提供一種工件升降機械裝置，其包括如上所述的升降機械臂，以及設置在升降機械臂的搖臂下方的機械手。
對比現有技術，本發明具有以下優點本發明的升降機械臂，由於採用油缸作為搖臂升降的驅動，從而實現重物的升降以及升降速度的控制，該結構變速快，可理想實現慢速穩定落板。油缸貼附於立柱的設計，油缸的油路轉換的控制方便，不存在系統慣性影響，使得變速過程較快且穩定，從而及時、理想地實現慢速落板。另外，本發明升降機械臂以上斜拉取代現有懸臂吊的下部斜支撐，從而使純懸臂態改進為雙鉸支，大大提高了搖臂梁的抗彎性能，令材料成倍的精悍，兼有省材料和操作靈便的顯著效果。本發明工件升降機械裝置可實現異地翻轉工件並使放置工件時的下降速度有效可控，理想實現工件慢速穩定落板，操作靈便。
圖I為本發明升降機械臂的結構示意圖；圖2為圖I中A-A方向剖視圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本發明升降機械臂包括立柱3以及連接在立柱3上的搖臂13，該搖臂 13斷面為工字型鋼，該搖臂13可沿立柱3上下滑動，搖臂13上靠近立柱3端的根部孔與同軸套於立柱13上部之搖臂座4下部耳孔以搖臂鉸軸10連接。該搖臂座4安裝在立柱上並與立柱上下滑動配合，從而實現搖臂13的上下滑動，搖臂座4以寬鍵5與立柱3之間鎖定， 而使搖臂座4與立柱3之間不互相轉動。
該升降機械臂還包括可驅動搖臂上下滑動的油缸7，該油缸7的活塞接頭與搖臂 13以及搖臂座4以搖臂鉸軸10同軸鉸接。採用油缸來驅動搖臂升降從而實現重物的升降以及升降速度的控制，該結構變速及時，可理想實現慢速穩定落板。油缸7油路切換通過連接開關盒15實現手動可控。
該油缸7以鉸軸6鉸接安裝在油缸座2上，該油缸座2安裝在立柱3上，並且，其中心孔與立柱3同軸以寬鍵5相配合，該結構節省空間，可有利於實現搖臂的上下滑動，以及安裝上磁感開關和下磁感開關。
在搖臂上方設置有連接搖臂13與搖臂座4的斜拉杆總成8，限制搖臂使其不會向下旋動，該斜拉杆總成8包括雙絲螺母82和連接雙絲螺母兩端的上部螺杆81和下部螺杆 83，該雙絲螺母82為具有左、右反向細牙螺孔，雙絲螺母82的左、右則分別聯接著上部螺杆 81和下部螺杆83。該上部螺杆81上端(非螺紋端)設有鉸接孔，與搖臂座4以鉸軸84鉸接；該下部螺杆83下端(非螺紋端)設有鉸接孔，與搖臂13以鉸軸84鉸接，該鉸軸設置在搖臂中段偏外端的位置。斜拉杆總成8的這種元件組合，使得斜拉杆的長度可調，即搖臂的角度可調，保證工作中的最佳工作態不會因為斜拉杆長時間受拉而走形，使工作更穩定。
請一併參閱圖2，所述立柱3安裝在底座I上，該立柱3和油缸座2以及以上搖臂整個系統，可同時相對底座I轉動，由較大的滾動軸承支持，搖臂繞立柱3的轉動，由操作人隨機牽引機械手時順勢而發生。
該油缸7上在搖臂13的下方設有控制上限、下限高度位置的上磁感開關91、下磁感開關92。所述上磁感開關91、下磁感開關92的位置在所述油缸的活塞杆的行程之內。通過磁感開關的設置從而使系統能夠通過對油路的及時切換，實現對上升高度和下降速度的及時準確控制及切變，可確保大質量工件在拖板上的軟著陸，可以及時且準確的實現慢速落板。
本發明還提供一種工件升降機械裝置，其包括如上所述的升降機械臂，以及通過懸掛滾輪組14安裝在升降機械臂的搖臂下方的機械手16。
工件升降機械裝置工作時，具體如下I)調平搖臂輕旋斜拉杆總成8中部的雙絲螺母82，改變斜拉杆總成8長度，直至使搖臂13基本水平、末端微高一點，實施例中約為高8 10mm ；2)等待狀態等待狀態搖臂13處於設定的「高位」，並且用手輕撥機械手15，使搖臂13 旋至與裝配線平行的位置；3)抓取工件輕鬆牽引機械手，向迴轉動搖臂13，使機械手16位臨流水線上工件的正上方，觸動開關盒15中的下降按鈕，油缸7活塞桿頭向下運動，搖臂13攜機械手16下降至 「抓件」高度，按開關停止下降，並使機械手包容式握牢工件；4)提升、翻件按開關盒15中上升按鈕，油缸7活塞桿頭向上伸出，促搖臂鉸軸10、搖臂13攜機械手、工件上升，遇上磁感開關91，而停至設計高度，繼而機械手16及工件同時翻轉設計的角度，使產品底座面至水平狀態；5)下降觸動開關盒15中下降按鈕，搖臂13攜產品下行，開始較快，至距接近流水線拖板處，如託板上方60mm處,遇下磁感應開關92指令油路切換至慢速,495kg的總成,遂緩緩落穩，實現「軟著陸」。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種升降機械臂，其包括立柱以及連接在立柱上的搖臂，其特徵在幹，該搖臂可沿立柱上下滑動，該升降機械臂進一歩包括可驅動搖臂上下滑動的油缸，該油缸的活塞接頭與搖臂鉸接。
2.如權利要求I所述的升降機械臂，其特徵在幹，該油缸上在適當的高度設有下磁感開關。
3.如權利要求I或2所述的升降機械臂，其特徵在幹，該油缸上還設有上磁感開關。
4.如權利要求I所述的升降機械臂，其特徵在於，其進ー步包括搖臂座，該搖臂安裝在搖臂座上，該搖臂座安裝在立柱上並與立柱上下滑動配合。
5.如權利要求4所述的升降機械臂，其特徵在幹，該搖臂座與立柱之間設置有相互配合的防轉動定位組件。
6.如權利要求5所述的升降機械臂，其特徵在於，該防轉動定位組件為鍵與鍵槽。
7.如權利要求4所述的升降機械臂，其特徵在幹，該搖臂的根部與搖臂座的下鉸接孔和油缸活塞接頭孔同軸鉸接。
8.如權利要求4所述的升降機械臂，其特徵在於，其進ー步包括設置在搖臂上方並連接搖臂與搖臂座的斜拉杆總成。
9.如權利要求8所述的升降機械臂，其特徵在於，該斜拉杆總成包括雙絲螺母和連接雙絲螺母兩端的上部螺杆和下部螺杆，該上部螺杆上端與搖臂座鉸接，該下部螺杆下端與搖臂鉸接。
10.如權利要求I所述的升降機械臂，其特徵在於，其進ー步包括油缸座，該油缸安裝在油缸座上，該油缸座安裝在立柱上。
11.如權利要求10所述的升降機械臂，其特徵在幹，該油缸平行貼附於立柱。
12.如權利要求10所述的升降機械臂，其特徵在於，其進ー步包括底座，該立柱以及油缸座分別可相對底座轉動。
13.如權利要求12所述的升降機械臂，其特徵在於，該立柱與底座之間，以及該油缸座與底座之間安裝有滾動軸承。
14.一種エ件升降機械裝置，其特徵在於，其包括如權利要求I所述的升降機械臂，以及設置在升降機械臂的搖臂下方的機械手。
全文摘要
本發明提供一種工件升降機械裝置，其包括升降機械臂以及設置在升降機械臂的搖臂下方的機械手。本發明升降機械臂，其包括立柱以及連接在立柱上的搖臂，該搖臂可沿立柱上下滑動，該升降機械臂進一步包括可驅動搖臂上下滑動的油缸，該油缸的活塞接頭與搖臂鉸接。採用油缸來驅動搖臂升降從而實現重物的升降以及升降速度的控制，該結構變速快，可理想實現慢速穩定落板。本發明的升降機械臂，由於採用油缸作為搖臂升降的驅動，從而實現重物的升降以及升降速度的控制，該結構變速快，可理想實現慢速穩定落板。油缸貼附於立柱的設計，油缸的油路轉換的控制方便，不存在系統慣性影響，使得變速過程較快且穩定，從而及時、理想地實現慢速落板。本發明工件升降機械裝置可實現原地翻轉工件並放置工件時的下降速度有效可控。
文檔編號B66C23/16GK102976213SQ201210426199
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者方原龍, 郎炳華 申請人:日立電梯電機(廣州)有限公司