本發(fā)明屬于機械結構技術領域，特別涉及一種交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉裝置，可用于自動化的產(chǎn)品裝配流水線。

背景技術：

自動化裝配在工業(yè)裝配工藝中得到越來越多的應用，目前工業(yè)生產(chǎn)線上部件的轉運系統(tǒng)也在進行自動化改進。通過機械結構設計與自動控制技術綜合應用，使得部件轉運技術快速發(fā)展，正逐步實現(xiàn)部件轉運過程的自動化和智能化。部件周轉是整個轉運過程的關鍵步驟，需要將部件從一個承載機構轉移至另一個承載機構，實現(xiàn)自動化改進。

一般的工業(yè)部件或物料轉運時，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、滾筒式或滑軌式轉運裝置直接進行部件周轉。當部件需要在平臺間轉運且有精確定位要求的情況下，轉運系統(tǒng)通常安裝抓取機器人進行物料取放進行部件周轉。而在對部件周轉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運裝置無法滿足相應要求，需要額外加裝周轉裝置，采用機器人定位取放，但存在部件墜落風險，且定位范圍較小，成本相對較高。

如授權公告號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)品的載座由導軌支撐，載座由輸送單元驅(qū)動，并由移載機構在第一、第二導軌間轉移，該裝置用導軌代替輸送帶進行產(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)品載座卡滯的風險，安全性較差。

如授權公告號cn204123035u、名稱為“一種艙段整修及對接轉運裝置”的中國專利，公開了一種用于艙段整修及異地長途轉運的轉運裝置，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、鐵路長途轉運產(chǎn)品功能的問題，但該裝置只能針對單一直徑艙段進行支撐轉運，且需要人工進行搬運和拖動，自動化程度低，安全性差，勞動強度大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術的問題，提出一種交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉裝置，通過兩個支撐架和兩個轉運架的交替支撐、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至靜基座上，避免支撐架和轉運架在動基座與靜基座之間過軌轉移，同時避免在部件周轉過程中產(chǎn)生其它自由度的運動，實現(xiàn)產(chǎn)品周轉的自動化改進，解決現(xiàn)有技術安全性低、導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)明采用的技術方案如下：

一種交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉裝置，包括動基座1、靜基座2、支撐架3和轉運架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軌11，在任一直線導軌安裝面下方內(nèi)側固定有第一齒條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軌21，在任一直線導軌安裝面下方內(nèi)側固定有第二齒條22；

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

所述轉運架4，包括第二水平運動機構和安裝在其上端的第二升降機構，所述第二升降機構上固定有環(huán)形抱緊機構，用于承載和抱緊待轉運圓柱形部件，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軌11上，所述轉運架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軌12上，其中，同向安裝的任一支撐架3的內(nèi)側和同向安裝的任一轉運架4的內(nèi)側各設置一個距離傳感器5，用于檢測兩個支撐架3及兩個轉運架4之間的距離，所述動基座1上的任一第一直線導軌11和靜基座2上的任一第二直線導軌21的兩端，各安裝一個限位開關6，用于防止支撐架3和轉運架4從其所安裝的基座上滑落；通過兩個支撐架3和兩個轉運架4的交替支撐、放開與牽引，在支撐架3和轉運架4都無需在兩個基座的導軌間進行轉移的情況下，將待轉運圓柱形部件從動基座1沿水平方向周轉至靜基座2上。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉裝置，其第一水平運動機構，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裝置，其第一升降機構，包括第一垂直升降機305、第一導向柱307、第一導向柱支座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，所述第一導向柱307，其底端通過安裝在第一底板301上的第一導向柱支座306，固定在第一垂直升降機305的兩側，其頂端穿過安裝在第一托板309上的導向套，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裝置，其第二水平運動機構，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裝置，其第二升降機構，包括第二垂直升降機405、第二導向柱407、第二導向柱支座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，所述第二導向柱407，其底端通過安裝在第二底板401上的第二導向柱支座406，固定在第二垂直升降機405的兩側，其頂端穿過安裝在第二托板409上的導向套，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裝置，其環(huán)形抱緊機構，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裝置，其第一運動裝置302和第二運動裝置402，采用滾輪結構或滑塊結構。

上述交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉裝置，其第一托架310和第二托架410，采用圓弧型結構或v型結構。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下特點：

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

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至靜基座上，避免了圓柱形部件周轉過程使用吊裝設備而產(chǎn)生的提升動作，保證部件周轉過程平穩(wěn)可靠，提高了部件轉運過程的安全性，同時支撐架和轉運架避免了在動基座與靜基座之間過軌轉移，降低了對導軌精確對準的設計要求，降低制造成本。

3、本發(fā)明通過支撐架的水平運動機構及轉運架的水平運動機構完成待轉運部件的水平移動，實現(xiàn)待轉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需求，具有較強的適應性。

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

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的整體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明中靜基座的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明中動基座的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中支撐架的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例中轉運架的結構示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例的周轉過程示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明作進一步詳細描述：

參見圖1，一種交替牽引支撐式圓柱形部件平移周轉裝置，包括動基座1、靜基座2、支撐架3和轉運架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軌11上，轉運架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軌12上，其中，同向安裝的任一支撐架3的內(nèi)側和同向安裝的任一轉運架4的內(nèi)側各設置一個距離傳感器5，用于檢測兩個支撐架3及兩個轉運架4之間的距離，動基座1上的任一第一直線導軌11和靜基座2上的任一第二直線導軌21的兩端，各安裝一個限位開關6，用于防止支撐架3和轉運架4從其所安裝的基座上滑落；通過兩個支撐架3和兩個轉運架4的交替支撐、放開與牽引，在支撐架3和轉運架4都無需在兩個基座的導軌間進行轉移的情況下，將待轉運圓柱形部件從動基座1沿水平方向周轉至靜基座2上，避免了支撐架3和轉運架4對導軌對接部位產(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長型鋼架結構，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軌21，用于安裝兩個轉運架4，在任一直線導軌安裝面下方內(nèi)側固定有第二齒條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軌11，第一直線導軌用于安裝兩個支撐架3，在任一直線導軌安裝面下方內(nèi)側固定有第一齒條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。

參見圖4，支撐架3包括第一水平運動機構和安裝在其上端的第一升降機構，用于承載待轉運圓柱形部件，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構，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；其第一升降機構包括第一垂直升降機305、第一導向柱307、第一導向柱支座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采用圓弧型結構，根據(jù)圓柱形部件直徑尺寸的不同，可以更換相應尺寸的圓弧型托架，第一托架310也可以采用v型結構等其他結構形式，滿足不同的細長型部件的周轉需求，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，第一導向柱307，其底端通過安裝在第一底板301上的第一導向柱支座306，固定在第一垂直升降機305的兩側，其頂端穿過安裝在第一托板309上的導向套，實現(xiàn)第一托板309的升降運動，第一導向柱307限制第一托板309沿垂直方向進行升降運動，避免第一托板309產(chǎn)生旋轉運動。

參見圖5，轉運架4包括第二水平運動機構和安裝在其上端的第二升降機構，第二升降機構上固定有環(huán)形抱緊機構，用于承載和抱緊待轉運圓柱形部件，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，也可以采用滑塊結構，其結構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；其第二升降機構包括第二垂直升降機405、第二導向柱407、第二導向柱支座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采用圓弧型結構，根據(jù)圓柱形部件直徑尺寸的不同，可以更換相應尺寸的圓弧型托架，第一托架310也可以采用v型結構等其他結構形式，滿足不同形狀的部件的周轉需求，具體實施過程中，其結構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，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，第二導向柱407，其底端通過安裝在第二底板401上的第二導向柱支座406，固定在第二垂直升降機405的兩側，其頂端穿過安裝在第二托板409上的導向套，保證第二托板409沿垂直方向進行升降運動，避免第二托板409產(chǎn)生旋轉運動；其環(huán)形抱緊機構包括底座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通過繞鉸鏈的旋轉運動在打開和扣合兩個位置間轉換，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，避免在周轉過程中，圓柱形部件與周轉架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)明的周轉過程進行描述如下：

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上的第一直線導軌11調(diào)節(jié)至與靜基座2上的第二直線導軌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，周轉控制系統(tǒng)啟動。兩個支撐架3的第一水平運動機構同步動作，兩者以相同速度向右側的靜基座2方向移動，將圓柱形部件轉移至動基座1與靜基座2對接位置處，同時安裝在靜基座2上的兩個轉運架4的第二升降機構處于最低位置，兩個轉運架4向左側的動基座1方向移動，準備接收圓柱形部件。

參見圖6(b)，兩個支撐架3中的右側支撐架運動至動基座1右端極限位置處，觸發(fā)限位開關6，兩個支撐架3的第一水平運動機構停止運動，同時兩個轉運架4并排?？吭陟o基座2左端的極限位置處，兩個轉運架4中的右側轉運架的第二升降機構動作，上升至最高位置處，支撐住圓柱形部件，并通過環(huán)形抱緊機構對圓柱形部件進行抱緊固定，該動作完成后，右側支撐架3的第一垂直升機構下降至最低位置處，右側支撐架3與圓柱形部件分離，此時圓柱形部件由左側支撐架3和右側轉運架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，左側支撐架3和右側轉運架4支撐圓柱形部件以相同速度繼續(xù)向右移動，當兩個支撐架3將要發(fā)生接觸時，位于右側支撐架3上的距離傳感器發(fā)出信號，左側支撐架3和右側轉運架4停止運動，右側支撐架3的第一升降機構上升至最高位置，支撐住圓柱形部件，左側支撐架3的第一升降機構下降至最低位置，左側支撐架3與部件分離，此時圓柱形部件由右側支撐架3和右側轉運架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，左側支撐架3向左移動，運動至圓柱形部件后端位置，左側支撐架3的第一升降機構上升至最高位置，支撐住圓柱形部件，右側支撐架3第一升降機構下降至最低位置，右側支撐架3與圓柱形部件分離，此時圓柱形部件由左側支撐架3和右側轉運架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，左側支撐架3和右側轉運架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，位于右側支撐架3上的距離傳感器5發(fā)出信號，左側支撐架3和右側轉運架4停止運動，左側轉運架4的第二升降機構上升至最高位置，支撐住圓柱形部件，并通過抱緊機構對圓柱形部件進行抱緊固定，該動作完成后，左側支撐架3的第一升降機構下降至最低位置，左側支撐架3與圓柱形部件分離，此時圓柱形部件由兩個轉運架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)完全轉移至靜基座2上，兩個轉運架4以相同速度繼續(xù)向右移動，運動至預定位置時停止，同時兩個支撐架3復位，動基座1與靜基座2分離，等待轉運下一圓柱形部件，至此完成了一段帶舵面的圓柱形部件的周轉過程。