移動式多自由度舉升定位設備的製作方法

2023-04-27 05:03:56

專利名稱：移動式多自由度舉升定位設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於舉升工具技術領域，主要涉及一種舉升定位設備，特別是涉及一種移動式 的多自由度的舉升定位設備。背景技術：
在產品的生產裝配和物料搬運過程中經常要對一些箱體類零部件或者包裝箱進行裝 載、搬運、舉升、定位、排放等操作，傳統的方法大多採用叉車、吊車、舉升機等設備配合人力 實現，定位精度低，勞動強度大，只能滿足零部件和物料移動、安裝和擺放的一般要求，不能 對操作對象實現翻轉等角度移動，無法滿足複雜的多角度安裝定位作業要求。傳統方法中叉車的機動性好，自動化程度較高，可以搬運、舉升的重量大，但其只 能完成零部件的平移和垂直作業，擺放的定位精度低，適合對精度要求較低的場合。機器人或機械手可以抓取物體並進行多個方向的移動，精度高，靈活性好，但機構 複雜，實現困難。液壓升降臺主要有直頂式和液壓叉剪式兩種，直頂式結構是通過液壓缸推動升降 平臺沿下支架上的垂直軌道上下滑動來實現升降功能。叉剪式結構是通過液壓缸推動相對 應的兩個叉杆，使叉杆之間的距離發生變化，進而使整個相互連接在一起的杆結構產生上 下運動，使工作檯上升。液壓升降臺可以實現零部件的垂直舉升，結構簡單，但平移性能不好，被移動物體 只能放置到舉升工作檯上，沒有對物體的抓取作用力，為避免物體滑落，臺面要保持水平， 不能實現物體的角度翻轉動作，也不能對舉升後的物體位置的進行調整定位。
發明內容
1、發明目的
本發明針對製造企業中自動化裝配作業以及設備安裝和物料精確移動定位的要求，提 供了一種移動式多自由度舉升定位設備，其目的在於滿足物料移動、舉升、翻轉、精確定位 的要求。2、技術方案
本發明是通過以下技術方案來實現的
一種移動式多自由度舉升定位設備，其特徵在於該設備包括一個由車輪、支撐油缸、 下支架構成的可移動結構；下支架上方設有上支架，下支架和上支架之間設有一個叉架式 升降機構，叉架式升降機構上設有叉架組件；上支架上設有能夠實現角度翻轉動作的翻轉 機構；翻轉機構上方設有兩套緊湊的平動機構，分別為橫向移動機構和縱向移動機構；該 設備上方為上工作檯，上工作檯內還安裝有真空吸盤。叉架組件主要由叉架杆、叉架連接軸和叉架滾輪組成，叉架組件的上部一端通過 第二銷軸鉸接於上支架上，下部同側的一端通過第一銷軸鉸接於下支架上，叉架組件上下 部的另一端分別安裝有叉架滾輪，在上支架和下支架框架縱向的內部兩側安裝分別有叉架 滾輪上滾道和叉架滾輪下滾道，叉架滾輪可在滾道內縱向滾動，升降油缸的一端與叉架連 接軸連接，另一端與下支架連接。
所述翻轉機構由翻轉油缸推動，翻轉油缸一端設在上支架上，另一端設在翻轉支 架上，翻轉支架與上支架之間通過翻轉鉸軸連接。所述的橫向移動機構包括橫向移動框架、橫向移動油缸和橫向滑動副，橫向滑動 副設置在翻轉支架的兩側，翻轉支架的上方為橫向移動框架，橫向移動框架內部下方設有 橫向移動油缸。所述的縱向移動機構包括縱向滑動副和縱向移動油缸，縱向滑動副設置在橫向移 動框架的外部，縱向移動油缸設置在上工作檯下方。在下支架的一端還設有推把，推把的中間設有控制箱，操縱杆設在控制箱上。3、優點及效果
本發明提出的一種移動式多自由度舉升定位設備，與現有技術相比優點如下 本發明克服了傳統設備無抓取固定力，不能實現角度移動，舉升定位不準確，勞動強度 大的缺點，結構簡單可靠，可實現自動操控，可以對箱體類零部件牢固抓取，移動運輸，穩定 舉升，多角度精確定位。四

圖1為本發明三維結構示意圖； 圖2為本發明主要結構示意圖； 圖3為本發明主要結構。附圖標記說明
1 一真空吸盤；2—叉架組件；3—叉架滾輪；4一叉架滾輪上滾道；5—叉架連接軸；6— 叉架滾輪下滾道；7—升降油缸；8—操縱機構；9一控制箱；10—推把；11 一上工作檯；12— 縱向滑動副；13—縱向移動油缸；14一橫向移動框架；15—橫向移動油缸；16—翻轉支架； 17—橫向滑動副；18—翻轉油缸；19一翻轉鉸軸；20—上支架；21—叉架杆；22—下支架； 23—車輪；24—支撐油缸；25—第一銷軸；26—第二銷軸。五具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步的說明
一種移動式多自由度舉升定位設備，如圖2中所示，該設備包括一個由車輪23、支撐油 缸24、下支架22構成的可移動結構；下支架22上方設有上支架20，下支架22和上支架20 之間設有一個叉架式升降機構完成物體的上下升降動作，如圖1所示，叉架式升降機構上 設有叉架組件2 ；上支架20上設有能夠實現角度翻轉動作的翻轉機構；翻轉機構上方設有 兩套緊湊的平動機構，分別為橫向移動機構和縱向移動機構，通過液壓油缸完成物體的橫 向和縱向移動；該設備上方為上工作檯11，上工作檯11內還安裝有真空吸吸盤1。如圖1中所示，叉架組件2主要由叉架杆21、叉架連接軸5和叉架滾輪3組成，叉 架組件2的上部一端通過第二銷軸26鉸接於上支架20上，下部同側的一端通過第一銷軸 25鉸接於下支架22上，叉架組件上下部的另一端分別安裝有叉架滾輪3，在上支架20和下 支架22框架縱向的內部兩側安裝分別有叉架滾輪上滾道4和叉架滾輪下滾道6，叉架滾輪 3可在滾道內縱向滾動，升降油缸7的一端與叉架連接軸5連接，另一端與下支架22連接。所述翻轉機構由翻轉油缸18推動，翻轉油缸18 —端設在上支架20上，另一端設 在翻轉支架16上，翻轉支架16與上支架之間通過翻轉鉸軸19連接。所述的橫向移動機構包括橫向移動框架14、橫向移動油缸15和橫向滑動副17，橫向滑動副17設置在翻轉支架16的兩側，翻轉支架16的上方為橫向移動框架14，橫向移動 框架14內部下方設有橫向移動油缸15。所述的縱向移動機構包括縱向滑動副12和縱向移動油缸13，縱向滑動副12設置 在橫向移動框架14的外部，縱向移動油缸13設置在上工作檯11下方。在下支架22的一端還設有推把10，推把10的中間設有控制箱9，操縱杆8設在控 制箱9上。本發明的設備使用時，如圖2中所示，下支架22為設備的主體承載框架，支架下面 安裝有車輪23和對應的支撐油缸24，用於行走和舉升定位操作時的穩定支撐。叉架組件2，它由叉架杆21叉架連接軸5叉架滾輪3組成，叉架組件的上部一端 通過銷軸26鉸接於上支架20上，下部同側的一端通過銷軸25鉸接於下支架22上，叉架組 件上下部的另一端則分別安裝有叉架滾輪3。在上支架和下支架框架縱向的內部兩側安裝 分別有叉架滾輪上滾道4和叉架滾輪下滾道6。叉架滾輪3可在滾道內縱向滾動。升降油 缸7的一端與叉架組件的連接軸5連接，另一端與下支架22連接，通過油缸的作用推動叉 架組件上下移動，使物體升降。翻轉支架16通過翻轉鉸軸19鉸接於上支架20上，翻轉油缸18的兩端分別鉸接 於翻轉支架16和上支架20上，通過翻轉油缸18的伸縮使翻轉支架16繞鉸鏈19轉動，從 而實現角度動作。橫向移動框架14與翻轉支架16通過橫向滑動副17構成一對相對運動機構。橫 向移動油缸15的兩端分別鉸接於翻轉支架16和橫向移動框架14上，通過油缸推動二者相 對運動。上工作檯11與框架14通過縱向滑動副12構成一對相對運動機構，縱向移動油缸 13的兩端分別鉸接於上工作檯11和框架14上，通過油缸推動二者相對運動。真空吸盤1安裝於上工作檯11下部，在上工作平臺11對應真空吸盤1的部位開 有孔洞，吸盤盤口對應於工作檯11的上平面，操作時能夠保證與箱體類零部件充分接觸， 牢固吸附。控制箱9通過操縱機構8控制本設備的所有動作。本設備的特點是可實現3個方向的平動調整動作，1個方向的角度調整動作，被 移動物體通過吸盤或其他抓取裝置牢固置於載物平臺上。調整就位安裝結束後可自動解除 抓取力，實現自動操作，結構簡單，定位精確，適於工業應用。
權利要求
一種移動式多自由度舉升定位設備，其特徵在於該設備包括一個由車輪(23)、支撐油缸(24)、下支架(22)構成的可移動結構；下支架(22)上方設有上支架(20)，下支架(22)和上支架(20)之間設有一個叉架式升降機構，叉架式升降機構上設有叉架組件(2)；上支架(20)上設有能夠實現角度翻轉動作的翻轉機構；翻轉機構上方設有兩套緊湊的平動機構，分別為橫向移動機構和縱向移動機構；該設備上方為上工作檯(11)，上工作檯(11)內還安裝有真空吸吸盤(1)。
2.根據權利要求1所述的移動式多自由度舉升定位設備，其特徵在於在所述叉架組 件(2)主要由叉架杆(21)、叉架連接軸(5)和叉架滾輪(3)組成，叉架組件(2)的上部一端通 過第二銷軸(26)鉸接於上支架(20)上，下部同側的一端通過第一銷軸(25)鉸接於下支架 (22)上，叉架組件上下部的另一端分別安裝有叉架滾輪(3)，在上支架(20)和下支架(22) 框架縱向的內部兩側安裝分別有叉架滾輪上滾道(4 )和叉架滾輪下滾道(6 )，叉架滾輪(3 ) 可在滾道內縱向滾動，升降油缸(7)的一端與叉架連接軸(5)連接，另一端與下支架(22)連 接。
3.根據權利要求1或2所述的移動式多自由度舉升定位設備，其特徵在於所述翻轉 機構由翻轉油缸(18)推動，翻轉油缸(18) —端設在上支架(20)上，另一端設在翻轉支架(16)上，翻轉支架(16)與上支架之間通過翻轉鉸軸(19)連接。
4.根據權利要求1或2所述的移動式多自由度舉升定位設備，其特徵在於所述的橫 向移動機構包括橫向移動框架(14)、橫向移動油缸(15)和橫向滑動副(17)，橫向滑動副(17)設置在翻轉支架(16)的兩側，翻轉支架(16)的上方為橫向移動框架(14)，橫向移動框 架(14)內部下方設有橫向移動油缸(15)。
5.根據權利要求1或2所述的移動式多自由度舉升定位設備，其特徵在於所述的縱 向移動機構包括縱向滑動副(12)和縱向移動油缸(13)，縱向滑動副(12)設置在橫向移動 框架(14)的外部，縱向移動油缸(13)設置在上工作檯(11)下方。
6.根據權利要求1所述的移動式多自由度舉升定位設備，其特徵在於在下支架(22) 的一端還設有推把(10)，推把(10)的中間設有控制箱(9)，操縱杆(8)設在控制箱(9)上。
全文摘要
本發明涉及一種移動式多自由度舉升定位設備，其特徵在於它由車輪、支撐油缸、下支架構成一個可移動結構，支撐油缸保證起升定位操作時的穩定支撐。下支架內有一個叉架式升降機構，完成物體的上下升降動作。升降結構上部框架上有一個液壓推動的角度翻轉機構，實現角度翻轉動作。翻轉機構上方有兩套緊湊的平動機構，完成物體的橫向和縱向移動，使裝載物達到準確定位。上工作檯安裝有一套真空吸附裝置，保證裝載物在移動過程中保持平穩牢靠。設備可實現箱體類物料轉運，牢固抓取，舉升，翻轉，精確定位操作，結構簡單可靠，可實現遠距離自動操控。
文檔編號B66F9/12GK101982398SQ201010551480
公開日2011年3月2日 申請日期2010年11月20日 優先權日2010年11月20日
發明者孫書會, 田國富 申請人:瀋陽工業大學