一种整体式交叉升降滚道线的换向装置的制作方法

本实用新型涉及自动化行业输送技术领域，具体涉及一种整体式交叉升降滚道线的换向装置。

背景技术：

生产自动化中的装箱自动化已成为普遍现象，装箱自动化中，经常需要多工位装箱或空木箱自动周转，木箱周转存在横向或纵向移动的状态，受生产空间场地限制，在木箱横向与纵向移动切换过程中，需要在横向滚道线和纵向滚道线的中间交叉升降滚道线中设置换向装置，用以完成木箱的换向。

现有技术中，中间交叉升降滚道线的换向装置通常采用电动滚筒完成换向操作，且单个电动滚筒用气缸直接从中间顶升，两侧用直线导轨或直线轴承导向，一般布置若干个，此方法存在以下缺陷：

1.气缸直接顶升，当满载木箱移动时压在电动滚筒上，气缸直接受力，气缸选择必须考虑满负荷状态，因此气缸选型较大；

2.气缸从中间顶升，两侧导向，当木箱规格有变化时，木箱受力不一定在电动滚筒中间，重载时电动滚筒有一定倾斜；

3.若干个电动滚筒都要同时上升或下降，木箱才能从横向移动转换为纵向移动，电气检测元件较多。

技术实现要素：

本实用新型提供一种整体式交叉升降滚道线的换向装置，通过对升降机构的进一步调整，可大幅减小实现升降所需动力，同时换向装置整体部件工作稳定，电气线路简单，便于维修。

一种整体式交叉升降滚道线的换向装置，包括底座，底座上安装有用于与不同传输方向的滚道线分别对接的固定传动组件和升降传动组件，以及与升降传动组件联动的升降机构，所述升降机构包括：

升降板，所述升降传动组件安装在该升降板的顶面；

导向件，固定在所述升降板的底面，该导向件具有与水平面相对倾斜的工作面；

气缸，水平安装在所述底座上；

驱动轮，转动连接在所述气缸的活塞杆上且与所述工作面滚动相抵。

本实用新型中气缸用于使驱动轮产生运动，通过驱动轮与导向件的相抵滚动使升降板进行升降，实现升降传动组件的升降运动，完成滚道线上物品的换向操作，该过程中气缸无需对升降传动组件直接作用，而采用机械部件实现升降动力的传导，可大幅减小实现升降所需动力，且降低对气缸的要求；升降传动组件安装在升降板的顶面，通过对升降板的作用，实现升降传动组件的同时升降，避免对升降传动组件中的单元进行单个控制，显著简化电气线路，便于后期维修。

固定传动组件和升降传动组件的布置方式，使得滚道线上物品在换向前和换向后均具有足够的支撑点，实现平稳换向。

作为优选，所述固定传动组件采用平行排布的多条链板输送线，所述升降传动组件采用平行排布的多个电动滚筒。

作为优选，所述换向装置还设有升降导向机构，包括固定安装在底座上的竖直导轨，固定在所述升降板的侧边且与所述竖直导轨配合的滑块。

升降导向机构用于在升降板升降时进行限位，避免在升降板升降时出现偏移现象，保证升降传动组件的正常工作。

作为优选，所述导向件包括依次连接的：

固定部，固定连接所述升降板的底面；

工作部，由固定部起倾斜向下延伸，所述工作面位于该工作部的底侧；

引导部，由工作部起水平朝远离固定部的方向水平延伸。

作为优选，所述固定部的底侧提供与所述工作面衔接的第一抵靠面，所述引导部的底侧提供与所述工作面衔接的第二抵靠面；

所述升降板在下降就位状态下，所述驱动轮与第一抵靠面相配合；

所述升降板在上升就位状态下，所述驱动轮与第二抵靠面相配合。

驱动轮通过在导向件的第一抵靠面、工作面和第二抵靠面之间的位置切换实现升降板的升降，且可通过第一抵靠面和第二抵靠面的垂直间距确定升降板的具体升降高度，而无需对气缸进行控制，可简化本换向装置的电气线路，提高升降板的升降位移准确性，降低实施难度。

作为优选，所述导向件整体上为条形导轨，所述驱动轮的外周侧带有与条形导轨侧边相抵的限位凸肩。

限位凸肩可提高导向件与驱动轮之间的配合度，避免驱动轮在运动过程中出现脱轨现象。

作为优选，所述气缸的活塞杆上连接有联动架，所述导向件在升降板的底面行列排布有多个，所述驱动轮有多个且与各导向件一一对应，所述驱动轮均安装在所述联动架上。

通过联动架实现气缸与驱动轮之间的力的传递，便于驱动轮进行多组多个设置，将升降板升降所需动力进行分散，不仅可提高升降板升降的稳定性，还可延长驱动轮、导向件等部件的使用寿命。

作为优选，所述联动架为板状结构，板状结构上开设有镂空的避让区，所述气缸及其活塞杆处于该避让区内。

联动架通过避让区与气缸配合连接，可提高部件集成度，减少换向装置整体的占用空间，且可降低联动架在换向装置整体中的固定高度，从而使换向装置整体的重心下降，提高进行换向操作时的稳定性。

作为优选，所述换向装置还设有水平导向机构，包括固定安装在底座上的水平导轨，固定在所述联动架的底面且与所述水平导轨配合的水平滑块。

水平导向机构与升降导向机构相互配合，使得换向装置整体限定于设定的工作空间内，且各部件在该空间内沿既定的路径工作，实现滚道线上物品可靠的换向操作。

本实用新型的换向装置，通过对升降机构的进一步优化，可大幅减小实现升降所需动力，同时换向装置整体部件工作稳定，电气线路简单，便于维修。

附图说明

图1为本实用新型交叉升降滚道线的俯视图；

图2为本实用新型升降传动组件上升就位状态时交叉升降滚道线的主视图；

图3为本实用新型升降传动组件下降就位状态时交叉升降滚道线的主视图；

图4a为本实用新型升降传动组件下降就位状态时换向装置的主视图；

图4b为图4a中a部位的局部放大图；

图5为本实用新型升降传动组件上升就位状态时换向装置的主视图；

图6为图5的俯视图；

图7为图6去除升降板及以上部件后的示意图；

图8为图5的侧视图(仅显示局部)；

图9位本实用新型导向件的结构示意图。

图中：1、换向装置；2、横向滚道线；3、纵向滚道线；4、木箱；5、交叉升降滚道线区域；101、立板；102、电动滚筒；103、升降板；104、导向件；105、连接座；106、竖直导轨；107、滑块；108、侧板；109、驱动轮；110、轴承；111、驱动轴；112水平导轨；113、水平滑块；114、气缸；115、链板输送线；116、传动座；117、底板；118、联动架；1041、第一抵靠面；1042、工作面；1043、第二抵靠面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本实用新型的限定。

如图1所示，交叉升降滚道线区域5位于横向滚道线2和纵向滚道线 3的交叉部位。本实施例中的滚道线以用于木箱4的运输为例，木箱4在交叉升降滚道线区域5需实现由横向运动转换至纵向运动的换向操作，故需要在交叉升降滚道线区域5设置换向装置。

如图4a所示，换向装置包括底座，底座上安装有用于与不同传输方向的滚道线分别对接的固定传动组件和升降传动组件，以及与升降传动组件联动的升降机构。

本实施例中的底座包括固定在换向装置最底处的底板117。

其中，固定传动组件采用平行排布的多条链板输送线115，升降传动组件采用平行排布的多个电动滚筒102，链板输送线115与电动滚筒102 为交替布置，且两者的传送方向相互垂直。

电动滚筒102由相对设置的两个立板101固定，且同一对立板101之间可固定1个或多个电动滚筒102，如图5、图6所示，本实施例中为提升木箱4换向操作的稳定性，在同一对立板101之间固定1个或2个电动滚筒，组成单滚筒组和双滚筒组，在此基础上进行固定传动组件和升降传动组件的安装：从左至右依次安装有单滚筒组、链板输送线、双滚筒组、链板输送线、单滚筒组、链板输送线、双滚筒组、链板输送线以及单滚筒组，该布置方式使得木箱4在交叉升降滚道线处具有足够的横向传动点以及纵向传动点，换向操作不受木箱4的大小以及是否平衡负载等情况的影响。在其他实施应用中，链板输送线115和电动滚筒102的设置方式以及数量可根据待换向的物品的大小以及重量分布进行相应调整。

本实施例的升降机构包括用于安装升降传动组件的升降板103、安装在升降板103上的导向件104、水平安装在底座上的气缸114以及转动连接在气缸114上的驱动轮109。

如图5、图8所示，导向件104沿升降板103自身宽度方向排布安装有两组，每组中且沿升降板103自身长度方向前后布置有三个导向件，相邻的两导向件104之间的距离约为升降板103长度的二分之一。

如图9所示，导向件104整体上为条形导轨，包括依次连接的固定部 (如图9中L1段所示部位即为固定部)、工作部(如图9中L2段所示部位即为工作部)和引导部(如图9中L3段所示部位即为引导部)，该固定部连接在升降板103底面，且底侧提供与驱动轮109相抵的第一抵靠面 1041；该工作部由固定部起倾斜向下延伸，且底侧提供与第一抵靠面1041 衔接的工作面1042；该引导部由工作部起水平朝远离固定部的方向水平延伸，且底侧提供与工作面1042衔接的第二抵靠面1043。

如图4a所示，升降板103在下降就位状态下，驱动轮109与第一抵靠面相配合；如图5所示，升降板103在上升就位状态下，驱动轮109与第二抵靠面相配合。随着驱动轮109在导向件104底侧的第一抵靠面、工作面以及第二抵靠面之间切换滚动，升降板103带动升降传送组实现升降，以完成木箱4的换向操作。

如图7、图8所示，气缸114通过角钢连接在底板117上，气缸114 的活塞杆通过传动座116连接有联动架118，本实施例中的联动架118为板状结构，且板状结构上开设有镂空的避让区，气缸114及其活塞杆处于该避让区内。

联动架118上安装有驱动轴111，驱动轴111通过轴承110连接驱动轮109，驱动轮109个数以及位置分别与导向件104一一对应，即驱动轮 109在联动架118上布置有两组，相邻的两驱动轮109之间的距离约为升降板103长度的二分之一，实现将气缸114的活塞杆运动转化为驱动轮109 的转动。

为了加强驱动轮109与导向件104之间的配合度，设置驱动轮109的外周侧带有与导向件104侧边相抵的限位凸肩，以防止驱动轮109在滚动过程中脱离导向件104。

换向装置还设有水平导向机构，包括固定安装在底板117上且位于气缸114两侧的水平导轨112，以及与水平导轨112配合的水平滑块113，联动架118安装在水平滑块113顶部，用于对联动架118进行限位，避免联动架118在运动过程出现左右或上下的位移。

如图4a、图4b所示，换向装置还设有升降导向机构，升降导向机构由固定在底板117侧边的侧板108固定，侧板108内表面安装有竖直导轨 106，竖直导轨106上配合设置有滑块107，滑块107通过连接座105与升降板103连接，在升降板103进行升降过程中，升降导向机构对升降板103 进行水平方向上限位，保持升降板103的竖直升降。

本实施例中的换向装置还安装有感应元件与控制系统，例如：如图2 所示，当木箱4的箱体接触到横向滚道线2接近交叉升降滚道线区域5的第一感应区域时(如图2中w1段所示区域即为第一感应区域)，设置在该区域的第一感应元件感应到木箱4的存在，发送感应信息至控制系统中，并由控制系统根据感应信息控制气缸114的活塞杆延伸，使升降传动组件上升；当木箱4的箱体接触到交叉升降滚道线区域5所在的第二感应区域时(如图2中w2段所示区域即为第二感应区域，第二感应区域为换向装置1所在区域除去靠近横向滚道线2一侧的w3段所示的区域，且w3段所示的区的宽度与木箱4的宽度L相等)，设置在该感应区域的第二感应元件感应到木箱4的存在，发送感应信息至控制系统中，并由控制系统根据感应信息控制气缸114的活塞杆缩回，使升降传动组件下降。通过感应元件与控制系统的设置，使得换向装置在需要时进行工作，有效降低换向装置能耗，减少换向装置中各部件的损耗。就感应元件与控制系统本身而言，并非本实用新型的重点，其结构特点以及工作原理可采用现有技术。

本实施例中的换向装置的具体工作步骤为：

1)当木箱4的箱体接触到第一感应区域时，该区域的感应元件被触发，控制系统控制气缸114的活塞杆延伸，通过联动架118带动驱动轮109 转动，当驱动轮109滚动到导向件104的工作部时，由于升降导向机构中对升降板103水平方向位移的限制，使得驱动轮109抵触在导向件104的工作部继续滚动，迫使升降板103上升，当驱动轮109到达导向件104的第二抵靠面时，升降传动组件升起并高于固定传动组件115，并与横向滚道线2的传送平面平齐，即为如图2所示的状态；

2)由于升降传动组件中的电动滚筒102的转动，木箱4继续横向移动到交叉升降滚道线区域5上方，当木箱4的箱体接触到第二感应区域时，触发该感应区域内的感应元件，控制系统控制电动滚筒102停止转动；

3)控制系统控制气缸114的活塞杆缩回，驱动轮109在导向件104 底侧往回滚动，使得升降板103下降，当驱动轮109到达导向件104的第一抵靠面时，升降传动组件下降并低于固定传动组件115，则木箱4被搁置在固定传送组115的链板输送线上，即为如图3所示的状态；

4)在气缸114的活塞杆完全缩回时，控制系统控制固定传送组115 的链板输送线启动，将木箱4纵向移动；

5)当木箱4沿纵向移动出交叉升降滚道线区域5时，等待位于横向滚道线2的第一感应区域的感应元件再次被触发时，升降传动组件再次升起，进行下一个循环。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。