本發(fā)明屬于機械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，可用于自動化的產(chǎn)品裝配流水線。

背景技術(shù)：

自動化裝配在工業(yè)裝配工藝中得到越來越多的應(yīng)用，目前工業(yè)生產(chǎn)線上部件的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)也在進(jìn)行自動化改進(jìn)。通過機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與自動控制技術(shù)綜合應(yīng)用，使得部件轉(zhuǎn)運技術(shù)快速發(fā)展，正逐步實現(xiàn)部件轉(zhuǎn)運過程的自動化和智能化。部件周轉(zhuǎn)是整個轉(zhuǎn)運過程的關(guān)鍵步驟，需要將部件從一個承載機構(gòu)轉(zhuǎn)移至另一個承載機構(gòu)，實現(xiàn)自動化改進(jìn)。

一般的工業(yè)部件或物料轉(zhuǎn)運時，其輸送過程是單向連續(xù)運動，無精確定位要求且在同一平臺下傳送，通常采用輸送帶式、滾筒式或滑軌式轉(zhuǎn)運裝置直接進(jìn)行部件周轉(zhuǎn)。當(dāng)部件需要在平臺間轉(zhuǎn)運且有精確定位要求的情況下，轉(zhuǎn)運系統(tǒng)通常安裝抓取機器人進(jìn)行物料取放進(jìn)行部件周轉(zhuǎn)。而在對部件周轉(zhuǎn)的精度和安全性要求都相對較高的情況下，傳送帶式和滾筒式轉(zhuǎn)運裝置無法滿足相應(yīng)要求，需要額外加裝周轉(zhuǎn)裝置，采用機器人定位取放，但存在部件墜落風(fēng)險，且定位范圍較小，成本相對較高。

如授權(quán)公告號cn202657670u、名稱為“一種輸送裝置”的中國專利，公開了一種滑軌式循環(huán)輸送裝置，輸送產(chǎn)品的載座由導(dǎo)軌支撐，載座由輸送單元驅(qū)動，并由移載機構(gòu)在第一、第二導(dǎo)軌間轉(zhuǎn)移，該裝置用導(dǎo)軌代替輸送帶進(jìn)行產(chǎn)品輸送，有效地克服了輸送帶式輸送裝置剛性差，易打滑，無法承受重載等缺點，但載座由輸送單元的摩擦輪驅(qū)動，在重載情況下易產(chǎn)生相對滑動，無法保證產(chǎn)品周轉(zhuǎn)過程的穩(wěn)定性和精確性，同時在載座需要過軌的情況下，位置精度要求較高，需要較高的軌道對接精度，一旦精度無法滿足，則存在產(chǎn)品載座卡滯的風(fēng)險，安全性較差。

如授權(quán)公告號cn204123035u、名稱為“一種艙段整修及對接轉(zhuǎn)運裝置”的中國專利，公開了一種用于艙段整修及異地長途轉(zhuǎn)運的轉(zhuǎn)運裝置，將一套裝置的對接組合產(chǎn)品的圓柱段和圓錐段水平支撐分解成獨立的兩段，完成產(chǎn)品分解及內(nèi)部維修工作，并能夠?qū)⒎纸夂蟮膬刹慷嗡街沃匦聦咏M合，旨在解決現(xiàn)有設(shè)備不能兼顧異地分解維修產(chǎn)品功能和通過公路、鐵路長途轉(zhuǎn)運產(chǎn)品功能的問題，但該裝置只能針對單一直徑艙段進(jìn)行支撐轉(zhuǎn)運，且需要人工進(jìn)行搬運和拖動，自動化程度低，安全性差，勞動強度大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，通過兩個支撐架和兩個轉(zhuǎn)運架的交替支撐、放開與牽引等一系列動作，將部件從動基座沿水平方向周轉(zhuǎn)至靜基座上，避免支撐架和轉(zhuǎn)運架在動基座與靜基座之間過軌轉(zhuǎn)移，同時避免在部件周轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生其它自由度的運動，實現(xiàn)產(chǎn)品周轉(zhuǎn)的自動化改進(jìn)，解決現(xiàn)有技術(shù)安全性低、導(dǎo)軌對接精度要求高和勞動強度大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，包括動基座1、靜基座2、支撐架3和轉(zhuǎn)運架4，其中：

所述動基座1，其座體上安裝有兩條平行布置的第一直線導(dǎo)軌11，在任一直線導(dǎo)軌安裝面下方內(nèi)側(cè)固定有第一齒條12；

所述靜基座2，其座體上安裝有兩條平行布置的第二直線導(dǎo)軌21，在任一直線導(dǎo)軌安裝面下方內(nèi)側(cè)固定有第二齒條22；

所述支撐架3，包括第一水平運動機構(gòu)和安裝在其上端的第一升降機構(gòu)，用于承載待轉(zhuǎn)運圓柱形部件，并實現(xiàn)水平運動和升降運動；

所述轉(zhuǎn)運架4，包括第二水平運動機構(gòu)和安裝在其上端的第二升降機構(gòu)，所述第二升降機構(gòu)上固定有環(huán)形抱緊機構(gòu)，用于承載和抱緊待轉(zhuǎn)運圓柱形部件，并實現(xiàn)水平運動和升降運動；

所述支撐架3有兩個，同向安裝在動基座1座體上的兩條平行布置的第一直線導(dǎo)軌11上，所述轉(zhuǎn)運架4有兩個，同向安裝在靜基座2座體上的兩條平行布置的第二直線導(dǎo)軌12上，其中，同向安裝的任一支撐架3的內(nèi)側(cè)和同向安裝的任一轉(zhuǎn)運架4的內(nèi)側(cè)各設(shè)置一個距離傳感器5，用于檢測兩個支撐架3及兩個轉(zhuǎn)運架4之間的距離，所述動基座1上的任一第一直線導(dǎo)軌11和靜基座2上的任一第二直線導(dǎo)軌21的兩端，各安裝一個限位開關(guān)6，用于防止支撐架3和轉(zhuǎn)運架4從其所安裝的基座上滑落；通過兩個支撐架3和兩個轉(zhuǎn)運架4的交替支撐、放開與牽引，在支撐架3和轉(zhuǎn)運架4都無需在兩個基座的導(dǎo)軌間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的情況下，將待轉(zhuǎn)運圓柱形部件從動基座1沿水平方向周轉(zhuǎn)至靜基座2上。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，其第一水平運動機構(gòu)，包括第一底板301、第一運動裝置302、第一齒輪303和第一水平電機304；所述第一底板301安裝在第一運動裝置302上，所述第一水平電機304固定在第一底板301上，其輸出軸穿過第一底板301與第一齒輪303連接。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，其第一升降機構(gòu)，包括第一垂直升降機305、第一導(dǎo)向柱307、第一導(dǎo)向柱支座306、第一托板309、第一托架310和第一升降電機308；所述第一托架310固定在第一托板309上，所述第一升降電機308，通過安裝在第一底板301上的第一垂直升降機305，驅(qū)動第一托板309作升降運動，所述第一導(dǎo)向柱307，其底端通過安裝在第一底板301上的第一導(dǎo)向柱支座306，固定在第一垂直升降機305的兩側(cè)，其頂端穿過安裝在第一托板309上的導(dǎo)向套，實現(xiàn)第一托板309的升降運動。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，其第二水平運動機構(gòu)，包括第二底板401、第二運動裝置402、第二齒輪403和第二水平電機404；所述第二底板401安裝在第二運動裝置402上，所述第二水平電機404固定在第二底板401上，其輸出軸穿過第二底板401與第二齒輪403連接。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，其第二升降機構(gòu)，包括第二垂直升降機405、第二導(dǎo)向柱407、第二導(dǎo)向柱支座406、第二托板409、第二托架410和第二升降電機408；所述第二托架410固定在第二托板409上，所述第二升降電機408，通過安裝在第二底板401上的第二垂直升降機405，驅(qū)動第二托板409作升降運動，所述第二導(dǎo)向柱407，其底端通過安裝在第二底板401上的第二導(dǎo)向柱支座406，固定在第二垂直升降機405的兩側(cè)，其頂端穿過安裝在第二托板409上的導(dǎo)向套，實現(xiàn)第二托板409的升降運動。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，其環(huán)形抱緊機構(gòu)，包括底座411、扣合圓環(huán)412和鎖緊頂桿413；所述底座411安裝在第二托板409上，并通過鉸鏈與扣合圓環(huán)412連接，所述鎖緊頂桿413安裝在扣合圓環(huán)412的弧頂位置。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，其第一運動裝置302和第二運動裝置402，采用滾輪結(jié)構(gòu)或滑塊結(jié)構(gòu)。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，其第一托架310和第二托架410，采用圓弧型結(jié)構(gòu)或v型結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點：

1、本發(fā)明通過兩個支撐架和兩個轉(zhuǎn)運架的交替支撐、放開與牽引等一系列動作，將待轉(zhuǎn)運圓柱形部件從動基座沿水平方向周轉(zhuǎn)至靜基座上，降低人工參與程度，實現(xiàn)待轉(zhuǎn)運圓柱形部件周轉(zhuǎn)過程的自動化改進(jìn)。

2、本發(fā)明在動基座與靜基座完成對接調(diào)整完成后，使圓柱形部件沿水平方向從動基座平移周轉(zhuǎn)至靜基座上，避免了圓柱形部件周轉(zhuǎn)過程使用吊裝設(shè)備而產(chǎn)生的提升動作，保證部件周轉(zhuǎn)過程平穩(wěn)可靠，提高了部件轉(zhuǎn)運過程的安全性，同時支撐架和轉(zhuǎn)運架避免了在動基座與靜基座之間過軌轉(zhuǎn)移，降低了對導(dǎo)軌精確對準(zhǔn)的設(shè)計要求，降低制造成本。

3、本發(fā)明通過支撐架的水平運動機構(gòu)及轉(zhuǎn)運架的水平運動機構(gòu)完成待轉(zhuǎn)運部件的水平移動，實現(xiàn)待轉(zhuǎn)運圓柱形部件的精確定位，同時通過調(diào)節(jié)兩個支撐架之間的距離，可以滿足不同長度圓柱形部件的周轉(zhuǎn)需求，具有較強的適應(yīng)性。

4、本發(fā)明的水平運動機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，運動行程較大，運動過程平穩(wěn)，可以實現(xiàn)大范圍內(nèi)運動目標(biāo)的精確控制，同時便于系統(tǒng)的安裝和維護(hù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中靜基座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中動基座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例中轉(zhuǎn)運架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例的周轉(zhuǎn)過程示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見圖1，一種交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉(zhuǎn)裝置，包括動基座1、靜基座2、支撐架3和轉(zhuǎn)運架4；支撐架3有兩個，同向安裝在動基座1座體上的兩條平行布置的第一直線導(dǎo)軌11上，轉(zhuǎn)運架4有兩個，同向安裝在靜基座2座體上的兩條平行布置的第二直線導(dǎo)軌12上，其中，同向安裝的任一支撐架3的內(nèi)側(cè)和同向安裝的任一轉(zhuǎn)運架4的內(nèi)側(cè)各設(shè)置一個距離傳感器5，用于檢測兩個支撐架3及兩個轉(zhuǎn)運架4之間的距離，動基座1上的任一第一直線導(dǎo)軌11和靜基座2上的任一第二直線導(dǎo)軌21的兩端，各安裝一個限位開關(guān)6，用于防止支撐架3和轉(zhuǎn)運架4從其所安裝的基座上滑落；通過兩個支撐架3和兩個轉(zhuǎn)運架4的交替支撐、放開與牽引，在支撐架3和轉(zhuǎn)運架4都無需在兩個基座的導(dǎo)軌間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的情況下，將待轉(zhuǎn)運圓柱形部件從動基座1沿水平方向周轉(zhuǎn)至靜基座2上，避免了支撐架3和轉(zhuǎn)運架4對導(dǎo)軌對接部位產(chǎn)生的碰撞磨損和沖擊。

參見圖2，靜基座2是采用矩形鋼管焊接而成的細(xì)長型鋼架結(jié)構(gòu)，通過地腳螺栓固定在地面上，其座體上安裝有兩條平行布置的第二直線導(dǎo)軌21，用于安裝兩個轉(zhuǎn)運架4，在任一直線導(dǎo)軌安裝面下方內(nèi)側(cè)固定有第二齒條22。

參見圖3，動基座1的座體上安裝有兩條平行布置的第一直線導(dǎo)軌11，第一直線導(dǎo)軌用于安裝兩個支撐架3，在任一直線導(dǎo)軌安裝面下方內(nèi)側(cè)固定有第一齒條12，第一齒條12與第二齒條22采用相同規(guī)格，在動基座1與靜基座2處于對接位置時，第一齒條12與第二齒條22在同一側(cè)。

參見圖4，支撐架3包括第一水平運動機構(gòu)和安裝在其上端的第一升降機構(gòu)，用于承載待轉(zhuǎn)運圓柱形部件，并實現(xiàn)水平運動和升降運動，其第一水平運動機構(gòu)包括第一底板301、第一運動裝置302、第一齒輪303和第一水平電機304；第一底板301安裝在第一運動裝置302上，本實施例中的第一運動裝置302采用滾輪組件，根據(jù)具體的精度要求和工作環(huán)境，其也可以采用滑塊結(jié)構(gòu)，第一水平電機304固定在第一底板301上，其輸出軸穿過第一底板301與第一齒輪303連接，第一齒輪303與第一齒條12嚙合，實現(xiàn)支撐架的水平運動；其第一升降機構(gòu)包括第一垂直升降機305、第一導(dǎo)向柱307、第一導(dǎo)向柱支座306、第一托板309、第一托架310和第一升降電機308；第一托架310固定在第一托板309上，本實施例中第一托架310采用圓弧型結(jié)構(gòu)，根據(jù)圓柱形部件直徑尺寸的不同，可以更換相應(yīng)尺寸的圓弧型托架，第一托架310也可以采用v型結(jié)構(gòu)等其他結(jié)構(gòu)形式，滿足不同的細(xì)長型部件的周轉(zhuǎn)需求，第一升降電機308，通過安裝在第一底板301上的第一垂直升降機305，驅(qū)動第一托板309作升降運動，第一導(dǎo)向柱307，其底端通過安裝在第一底板301上的第一導(dǎo)向柱支座306，固定在第一垂直升降機305的兩側(cè)，其頂端穿過安裝在第一托板309上的導(dǎo)向套，實現(xiàn)第一托板309的升降運動，第一導(dǎo)向柱307限制第一托板309沿垂直方向進(jìn)行升降運動，避免第一托板309產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。

參見圖5，轉(zhuǎn)運架4包括第二水平運動機構(gòu)和安裝在其上端的第二升降機構(gòu)，第二升降機構(gòu)上固定有環(huán)形抱緊機構(gòu)，用于承載和抱緊待轉(zhuǎn)運圓柱形部件，并實現(xiàn)水平運動和升降運動；其第二水平運動機構(gòu)包括第二底板401、第二運動裝置402、第二齒輪403和第二水平電機404；第二底板401安裝在第二運動裝置402上，本實施例中第二運動裝置402采用滾輪組件，也可以采用滑塊結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)和零件組成與第一運動裝置302相同，第二水平電機404固定在第二底板401上，其輸出軸穿過第二底板401與第二齒輪403連接；其第二升降機構(gòu)包括第二垂直升降機405、第二導(dǎo)向柱407、第二導(dǎo)向柱支座406、第二托板409、第二托架410和第二升降電機408；第二托架410固定在第二托板409上，本實施例中第一托架310采用圓弧型結(jié)構(gòu)，根據(jù)圓柱形部件直徑尺寸的不同，可以更換相應(yīng)尺寸的圓弧型托架，第一托架310也可以采用v型結(jié)構(gòu)等其他結(jié)構(gòu)形式，滿足不同形狀的部件的周轉(zhuǎn)需求，具體實施過程中，其結(jié)構(gòu)形式和尺寸與第一托架310相同，以保證對同一尺寸的部件安全周轉(zhuǎn)，第二升降電機408，通過安裝在第二底板401上的第二垂直升降機405，驅(qū)動第二托板409作升降運動，第二導(dǎo)向柱407，其底端通過安裝在第二底板401上的第二導(dǎo)向柱支座406，固定在第二垂直升降機405的兩側(cè)，其頂端穿過安裝在第二托板409上的導(dǎo)向套，保證第二托板409沿垂直方向進(jìn)行升降運動，避免第二托板409產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動；其環(huán)形抱緊機構(gòu)包括底座411、扣合圓環(huán)412和鎖緊頂桿413；底座411安裝在第二托板409上，通過鉸鏈與扣合圓環(huán)412連接，扣合圓環(huán)412通過繞鉸鏈的旋轉(zhuǎn)運動在打開和扣合兩個位置間轉(zhuǎn)換，在抱緊圓柱形部件時，扣合圓環(huán)412通過螺栓與底座另一個側(cè)的螺孔固定連接，實現(xiàn)扣合圓環(huán)412在扣合位置的固定，鎖緊頂桿413通過螺旋副安裝在扣合圓環(huán)412的弧頂位置，旋轉(zhuǎn)鎖緊頂桿413向下運動，使其下端壓緊圓柱形部件，實現(xiàn)對圓柱形部件的抱緊，避免在周轉(zhuǎn)過程中，圓柱形部件與周轉(zhuǎn)架4產(chǎn)生相對滑動。

參見圖6，本實施例以一段帶舵面的圓柱形部件為例對本發(fā)明的周轉(zhuǎn)過程進(jìn)行描述如下：

參見圖6(a)，兩個支撐架3安裝在動基座1上，兩個支撐架3的第一升降機構(gòu)處于最高位置，共同支撐一段圓柱形部件，在動基座1與靜基座2對接后，通過動基座1上的調(diào)姿裝置將動基座1上的第一直線導(dǎo)軌11調(diào)節(jié)至與靜基座2上的第二直線導(dǎo)軌21水平對正，供電系統(tǒng)開始向動基座1上的兩個支撐架3供電，周轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)啟動。兩個支撐架3的第一水平運動機構(gòu)同步動作，兩者以相同速度向右側(cè)的靜基座2方向移動，將圓柱形部件轉(zhuǎn)移至動基座1與靜基座2對接位置處，同時安裝在靜基座2上的兩個轉(zhuǎn)運架4的第二升降機構(gòu)處于最低位置，兩個轉(zhuǎn)運架4向左側(cè)的動基座1方向移動，準(zhǔn)備接收圓柱形部件。

參見圖6(b)，兩個支撐架3中的右側(cè)支撐架運動至動基座1右端極限位置處，觸發(fā)限位開關(guān)6，兩個支撐架3的第一水平運動機構(gòu)停止運動，同時兩個轉(zhuǎn)運架4并排?？吭陟o基座2左端的極限位置處，兩個轉(zhuǎn)運架4中的右側(cè)轉(zhuǎn)運架的第二升降機構(gòu)動作，上升至最高位置處，支撐住圓柱形部件，并通過環(huán)形抱緊機構(gòu)對圓柱形部件進(jìn)行抱緊固定，該動作完成后，右側(cè)支撐架3的第一垂直升機構(gòu)下降至最低位置處，右側(cè)支撐架3與圓柱形部件分離，此時圓柱形部件由左側(cè)支撐架3和右側(cè)轉(zhuǎn)運架4共同支撐，完成對圓柱形部件的第一次支撐變換。

參見圖6(c)，第一次支撐變換完成后，左側(cè)支撐架3和右側(cè)轉(zhuǎn)運架4支撐圓柱形部件以相同速度繼續(xù)向右移動，當(dāng)兩個支撐架3將要發(fā)生接觸時，位于右側(cè)支撐架3上的距離傳感器發(fā)出信號，左側(cè)支撐架3和右側(cè)轉(zhuǎn)運架4停止運動，右側(cè)支撐架3的第一升降機構(gòu)上升至最高位置，支撐住圓柱形部件，左側(cè)支撐架3的第一升降機構(gòu)下降至最低位置，左側(cè)支撐架3與部件分離，此時圓柱形部件由右側(cè)支撐架3和右側(cè)轉(zhuǎn)運架4共同支撐，完成對圓柱形部件的第二次支撐變換。

參見圖6(d)，第二次支撐變換完成后，左側(cè)支撐架3向左移動，運動至圓柱形部件后端位置，左側(cè)支撐架3的第一升降機構(gòu)上升至最高位置，支撐住圓柱形部件，右側(cè)支撐架3第一升降機構(gòu)下降至最低位置，右側(cè)支撐架3與圓柱形部件分離，此時圓柱形部件由左側(cè)支撐架3和右側(cè)轉(zhuǎn)運架4共同支撐，完成對圓柱形部件的第三次支撐變換。

參見圖6(e)，第三次支撐變換完成后，左側(cè)支撐架3和右側(cè)轉(zhuǎn)運架4以相同速度繼續(xù)向右移動，運動至兩個支撐架3將要發(fā)生接觸時，位于右側(cè)支撐架3上的距離傳感器5發(fā)出信號，左側(cè)支撐架3和右側(cè)轉(zhuǎn)運架4停止運動，左側(cè)轉(zhuǎn)運架4的第二升降機構(gòu)上升至最高位置，支撐住圓柱形部件，并通過抱緊機構(gòu)對圓柱形部件進(jìn)行抱緊固定，該動作完成后，左側(cè)支撐架3的第一升降機構(gòu)下降至最低位置，左側(cè)支撐架3與圓柱形部件分離，此時圓柱形部件由兩個轉(zhuǎn)運架4共同支撐，完成對圓柱形部件的第四次支撐變換。

參見圖6(f)，第四次支撐變換完成后，圓柱形部件已經(jīng)完全轉(zhuǎn)移至靜基座2上，兩個轉(zhuǎn)運架4以相同速度繼續(xù)向右移動，運動至預(yù)定位置時停止，同時兩個支撐架3復(fù)位，動基座1與靜基座2分離，等待轉(zhuǎn)運下一圓柱形部件，至此完成了一段帶舵面的圓柱形部件的周轉(zhuǎn)過程。