[发明专利]一种升降承重装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有升降和平移功能的升降承重装置。

背景技术

在灌装包装领域中需要将物品在竖直方向和水平方向上进行搬运，以便完成包装、装箱、输送等操作。现有技术中常采用机器人和具备升降平移功能的升降承重装置来完成搬运。机器人具有多轴转向功能，能在空间内形成立体的运动轨迹，但机器人价格高，编程、调试和保养维护困难，在灌装包装领域机器人应用范围比较窄，常被应用在同步抓取操作技术中，即在两个同步运动的设备之间进行物品搬运操作，在此使用环境下机器人的功能用尽。因此在竖直方向和水平方向上进行搬运的使用环境中采用机器人未能达到最佳的设计方案。升降承重装置结构简单，功能单一，可以完全适用于竖直方向和水平方向的搬运操作。现有技术中该升降承重装置包括两个部分，水平移动部和竖直升降部。水平移动部分由链条、机架、电机、链轮、滑动组件组成。机架上设有两个链轮，每个链轮上安装一个电机，链条安装在链轮上支撑展开，滑动组件与链轮固定连接、还与机架活动连接，链条运动时滑动组件跟随链条一起水平直线运动。竖直升降部同样也由链条、机架、电机、链轮、滑动组件组成，链条运动时该处的滑动组件同能与链条一起竖直直线运动，区别与前者，该处滑动组件上安装有载物机构，例如载物箱、挂钩、吸盘等。工作时水平移动部工作带动竖直升降部在水平方向上直线运动，当水平移动部暂停后竖直升降部工作带动载物机构在竖直方向上直线运动。

虽然现有技术中的升降承重装置能够适用于竖直方向和水平方向的搬运操作，但是在实际使用过程中存在使用缺陷，动作慢，这与该设备采用链条传动有关。另外，水平移动部需要克服由于竖直升降部产生的摩擦力，竖直升降部重量大，导致水平移动部在电机选型时必须选用比竖直升降部所用电机的功率大的电机，以保证整个设备正常运作，该设计缺陷导致该装置还存在能耗大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是通过采用同步带传动机构，解决动作慢和能耗大的问题，本发明的目的在于提供一种工作效率高、噪音低、能耗低的升降承重装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该升降承重装置包括升降部、支撑部和动力部，所述升降部包括升降架、底座、张紧轮组，所述升降架活动连接在底座上，所述张紧轮组固定安装在底座上，所述底座活动连接在支撑部上，所述支撑部上设有两个动力部，所述动力部位于升降部两侧，所述升降部与动力部之间通过一根同步带连接，所述同步带与动力部之间啮合连接，所述同步带与升降架一端活动连接，与升降架另一端固定连接，所述同步带穿过张紧轮组呈纵横分布。

整个升降承重装置的升降部与动力部之间只用一根同步带传动连接，同步带缠绕形成十字型。通过动力部进行同向运转和反向运转来驱使同步带工作，最终形成水平位移动作和竖直位移动作。该升降承重装置的结构中只有位于支撑部上的两个动力部，支撑部在搬运动作中处于静止状态，而升降部结构简单，重量非常轻，所以动力部只需提供相对较小的驱动力即可驱动整个装置。

升降部结构简单、重量轻，作为本发明的优选，所述升降架包括四根导柱、顶板、带轮和安装板，所述导柱一端与顶板固定连接，另一端与安装板固定连接，所述导柱在顶板与安装板之间呈矩阵排列，所述带轮活动安装在顶板上，所述同步带与带轮之间啮合连接，所述同步带与安装板之间固定连接，所述底座上设有四个通孔，所述通孔呈矩阵排列在底座上，所述升降架通过导柱安装在通孔内与底座活动连接。

升降部整个类似框架结构，它在同步带的拉动作用下随同步带顺势运动。但是升降部只能在同一时间内做水平位移动作或者竖直位移动作，因为同步带由一套驱动机构驱动即两个动力部，动力部都输出同向的动力时升降部做水平位移动作，动力部输出反向的动力时升降部做竖直位移动作。

由于升降部结构简单、重量轻，故升降部在水平位移动作和竖直位移动作之间过渡所需时间极小，能够形成从水平位移动作到竖直位移动作的连贯转变，也可以形成从竖直位移动作到水平位移动作的连贯转变。

同步带的纵横分布结构是升降承重装置实现水平和竖直运动的关键结构。该纵横分布结构包括两种形式，一种是指同步带整体呈平行四边形，另一种是指同步带整体呈十字形。本技术方案中优选十字形的同步带，它的四端中有三端都是和带轮啮合，剩下一端固定在升降架上。十字形的分布结构通过张紧轮组的导向作用实现，作为本发明的优选，所述张紧轮组包括四个张紧轮，所述张紧轮呈矩阵排列，所述四个张紧轮都与同步带活动连接。同步带光滑面与张紧轮接触，相对于整个张紧轮组，每个张紧轮与同步带的接触面都位于张紧轮组的内侧。张紧轮组位于运动轨迹的中心位置，也是升降部主要受力部位。