一种转运物料装置的制作方法

本发明涉及机械加工领域，尤其是涉及自动转运物料装置。

背景技术：

机械加工中，有一种工艺是要将线体上加工好的工件装入料框并转移出去；有的需要人工完成，劳动强度大；有的用传输带将料框逐框装料并运出；传输带转运不能接受摞起来的空料框，也不能将装好料的料框摞起来，场地占用大，还需要进一步堆放料框工作。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种转运物料装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种转运物料装置，其包括架体、升降机构、动力头、料框，料框用于装载物料；升降机构用于托起空料框和接收已装料的料框；动力头用于将升降机构接料端一侧的空料框叉住、装料后转运到升降机构卸料端一侧；

所述升降机构包括水平设置于架体并且与接料端至卸料端方向垂直的卷轮轴和安装在靠近接料端与卸料端的架体两侧的托架，卷轮轴通过拉索驱动托架起降；

所述动力头包括杆体上布置有齿条的叉杆、安装在活动座上端并与齿条配合的齿轮机构、用于套装活动座的固定座，驱动电机通过作用齿轮机构并通过齿轮与齿条的作用，使叉杆伸缩和围绕固定座转动。

升降机构还包括在卷轮轴两端分别固定套接有卷轮、卷轮上缠绕有一端与其固定连接、另一端连接于托架的拉索；托架包括水平面与竖直面、且竖直面两侧布置有若干轨道滑轮，在架体的靠近接料端与卸料端的两侧竖向布置有轨道，托架通过轨道滑轮分别安装在架体两侧的轨道内。

所述动力头包括叉杆、导板、上盖板、活动座、固定座、行星齿轮、叉杆驱动齿轮；叉杆为杆体前端固定u形叉、叉杆的杆体为圆柱体且与轴线平行的水平方向一侧布置有齿条、另一侧中间一段布置为键齿条且键齿条两边为键、叉杆套装在两个平行的导板内且导板面垂直固定在活动座上；导板中间布置有导向叉杆在轴向滑动的、与叉杆杆体相适应的导孔；上盖板水平固定在两个导板上端、上盖板与活动座的板体之间安装有叉杆驱动齿轮和行星齿轮的上端齿轮，齿轮轴向呈竖向布置且位于叉杆杆体两侧、叉杆驱动齿轮与齿条相啮合、行星齿轮为双联齿且上端齿轮与键齿条啮合、下端齿轮与固定座上的齿轮啮合；活动座为水平面的板体下端垂直固定转轴、转轴套装在固定座的轴套内；固定座为水平面的板体上端垂直连接有与活动座转轴相配合的轴套、轴套上端外周为固定座齿轮、固定座通过板体安装在架体上端的动力头安装梁上。

所述卷轮中间有两道收卷拉索的槽、每一拉索固定在对应的一个槽内，避免相互干涉；连接每一托架上的两个拉索在卷轮上缠绕方向相同、而不同托架的拉索缠绕方向相反。

在架体内壁处设置有用于对拉索进行引导的导向滑轮，自卷轮引出后的拉索、经过导向滑轮的引导后呈竖直方向布置。

所述轨道滑轮中间为弧形凹槽，轨道为槽钢、两侧边内对称布置有轨道，轨道断面为突出的、与弧形凹槽匹配的弧形面，轨道滑轮卡在两个轨道之间；滑轮凹槽卡在轨道间，限制了滑轮的轴向串动、提高了托板的稳定性、增加了接触面和承载力。

所述料框为上端开口的长方体，两侧有突出的把手；料框与叉杆配合、叉杆的叉宽度略大于料框长度、小于把手之间长度；叉杆可以在料框把手下部、沿料框长度方向垂直进入，料框被叉杆叉住。

上述技术方案的进一步改进。

叉杆驱动齿轮上端连接驱动电机，驱动电机带动叉杆驱动齿轮转动、叉杆驱动齿轮又推动叉杆在导板的导孔内轴向伸、缩运动。

尤为重要的，由于叉杆两侧布置的齿条和键齿条、键，在导板对应的键槽内，保证了叉杆能够在轴向运动的同时，限制了叉杆的绕轴线转动。

上述技术方案的进一步改进。

所述叉杆的键齿条位于叉杆轴中间适当位置、分度线长度等于固定座齿轮分度圆周长一半，两边的键突出高度低于键齿条齿根高、使得行星齿轮与键齿条两侧的键不接触；键齿条与行星齿轮啮合并通过行星齿轮的上端齿轮（中间齿轮功能）作用在固定座齿轮上；叉杆的键齿条通过行星齿轮时，会带动行星齿轮转动、行星齿轮又围绕固定座齿轮转动、进一步带动活动座转动；由于上述分度线长度的设计，键齿条行程结束后，正好行星齿轮绕固定座齿轮转动半周、叉杆轴随之在水平面内转动180度方向。

卷轮轴的一端连接驱动电机、能驱动卷轮轴和卷轮转动、进而缠绕或脱出拉索，由于连接每一托架上的两个拉索在卷轮上缠绕方向相同、而不同托架的拉索缠绕方向相反，当卷轮转动时，一侧拉索受拉、与之连接的托架抬升，而另一侧拉索松解、与之连接的托架下降，并且抬升的高度等于下降的高度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种转运物料装置示意图。

图2为本发明的架体、升降机构、动力头组件示意图。

图3为本发明的升降机构示意图。

图4为本发明的架体示意图。

图5为本发明的动力头示意图。

图6为本发明的动力头组件示意图。

图7为本发明的叉杆示意图。

图8为本发明的轨道滑轮与轨道示意图。

图中标示为：

1、架体；11、轨道；12、动力头安装梁；13、卷轮轴轴孔；14、导向滑轮；

2、升降机构；21托架、；22、拉索；23、卷轮；24、卷轮轴；25、轨道滑轮；

3、动力头；31、固定座；311、固定座齿轮；32、叉杆；321、叉；322、杆体；323、齿条；324、键齿条；325、键；33、导板；34、行星齿轮；35、上盖板；36、叉杆驱动齿轮；37、活动座；

4、料框。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

图1、图3、图4、图5所示，一种转运物料装置，其包括架体1、升降机构2、动力头3、料框4，升降机构2安装在架体1上，动力头3安装在架体1的动力头安装梁上12。

图3所示，升降机构2包括水平安装在架体1卷轮轴轴孔13内的卷轮轴24、在卷轮轴24两端分别固定套接有卷轮23，卷轮23上缠绕有一端与其固定连接、另一端连接于托架21的拉索22；托架21分别安装在架体1的靠近接料端与卸料端的两侧，托架21包括水平面与竖直面且竖直面两侧布置有若干轨道滑轮25，架体1两侧竖向布置有对应的轨道11、托架21通过轨道滑轮安装在架体两侧的轨道11内。

图6所示，动力头3包括叉杆32、导板33、上盖板35、活动座37、固定座31、行星齿轮34、叉杆驱动齿轮36；叉杆32为杆体322前端固定u形叉321、杆体322为圆柱体且与轴线平行的水平方向一侧布置有齿条323、另一侧中间一段布置为键齿条324且键齿条324两边为键325、叉杆32套装在两个平行的导板33内且导板33面垂直固定在活动座37上；导板33中间布置有导向叉杆32在轴向滑动的、与杆体322相适应的导孔；上盖板35水平固定在两个导板33上端、上盖板35与活动座37的板体之间安装有叉杆驱动齿轮36和行星齿轮34的上端齿轮，齿轮轴向呈竖向布置且位于杆体322两侧、叉杆驱动齿轮36与齿条323相啮合、行星齿轮34为双联齿且上端齿轮与键齿条324啮合、下端齿轮与固定座31上的固定座齿轮311啮合；活动座37为水平面的板体下端垂直固定转轴、转轴套装在固定座31的轴套内；固定座31为水平面的板体上端垂直连接有与活动座37转轴相配合的轴套、轴套上端布置有固定座齿轮311、固定座31通过板体安装在架体1上端的动力头安装梁12上。

卷轮23中间有两道收卷拉索22的槽、每一拉索22固定在对应的一个槽内，避免相互干涉；连接每一托架21上的两个拉索22在卷轮23上缠绕方向相同、而不同托架21的拉索22缠绕方向相反。

在架体内壁处设置有用于对拉索22进行引导的导向滑轮14，自卷轮23引出后的拉索22经过引导后呈竖直方向布置。

图3、图4、图8所示，轨道滑轮25中间为弧形凹槽，轨道11为槽钢、两侧边内竖向对称布置有导轨，导轨断面为突出的、与弧形凹槽匹配的弧形面，轨道滑轮25卡在两个导轨之间。

料框4为上端开口的长方体，两侧有突出的把手；料框4与叉杆32配合、叉杆可以在料框4把手下部、沿料框长度方向垂直进入，托架21下降、料框4被叉杆32叉起。

叉杆驱动齿轮36上端连接驱动电机，驱动电机带动叉杆驱动齿轮36转动、叉杆驱动齿轮36又推动叉杆32在导板33的导孔内轴向伸、缩运动。

叉杆32两侧布置的齿条323和键齿条324、键325，在导板33对应的键槽内，保证了叉杆32能够在轴向运动的同时、限制了绕轴线转动。

键齿条324位于叉杆轴中间适当位置、分度线长度等于固定座齿轮311分度圆周长一半，两边的键325突出高度低于键齿条324齿根高、使得行星齿轮34与键325不接触；键齿条324与行星齿轮34上端齿轮啮合并通过行星齿轮34下端齿轮作用在固定座齿轮311上；叉杆的键齿条324通过行星齿轮34时，会带动行星齿轮34转动、行星齿轮34又围绕固定座齿轮311转动、进一步带动活动座37转动；由于上述分度线长度的设计，键齿条324行程结束后，正好行星齿轮34绕固定座齿轮311转动半周、叉杆32随之在水平面内转动180度方向。

卷轮轴24的一端连接驱动电机、能驱动卷轮轴24和卷轮23转动、进而缠绕或脱出拉索22，由于连接每一托架21上的两个拉索22在卷轮23上缠绕方向相同、而不同托架21的拉索缠绕方向相反，当卷轮23转动时，一侧拉索22受拉、与之连接的托架21抬升，而另一侧拉索22松解、与之连接的托架21下降，并且抬升的高度等于下降的高度。

初始状态，接料端托架21位于下部、卸料端托架21位于上部，空料框4叠放在接料端托架21上，升降机构2启动抬升接料端托架21、并使叠放在该托架21上的最上端料框4的把手高于叉杆32水平高度；叉杆32的叉321缩回极限位置、并位于卸料端托架21方向。

驱动电机正向转动、驱动叉杆驱动齿轮36转动并带动齿条323移动、进而带动叉杆32的叉部伸出；当键齿条324到达行星齿轮34位置时，两者啮合并带动行星齿轮34转动、行星齿轮34下部齿轮与固定座齿轮311啮合、导致行星齿轮34绕固定座齿轮311转动、进而带动活动座37包括安装在上面的叉杆32整体绕活动座37的转轴转动，由于键齿条324分度线长度等于固定座齿轮311分度圆周长一半，键齿条324行程结束后、活动座37转动180度、叉杆32的叉321指向接料端，叉头抵近料框4；驱动电机继续正向转动、叉杆32的叉321继续伸出并进入最上端料框4并最终抵达料框4把手下方。

驱动卷轮轴24的电机转动、使接料端托架21下降、并使最上端料框4与下部其他料框脱离，叉杆32完全叉住最上端料框4，这时，料框4开始接收物料。

料框4接收物料完成后，驱动叉杆驱动齿轮36的电机反转，叉杆32带动叉起的料框4缩回，当键齿条324通过固定座齿轮311，叉杆32回转、叉321调头指向卸料端托架21方向，这时，料框4到达卸料位置并停止；驱动卷轮轴24的电机回转使卸料端托架21上升、托起转过来的料框4、使叉与料框4能够脱离；驱动叉杆驱动齿轮36的电机继续反转，叉杆32抽出、卸下料框4，继续缩回并到达极限位置。

经过上述操作，完成了一个料框4的转运，并回到初始状态，继续以上操作可以进入下一个循环。

由于连接两侧托架21的拉索22在卷轮23上缠绕方向相反，随着接料端料框4因不断接料被转出、接料端托架21抬升，同时，卸料端托架21下降，正好收纳了转出的料框4；最终，空料框4装料后被完全转出到卸料端托架21上。

本发明的有益效果是：一次可以将多个空料框叠放在接料端，自动实现将料框分别装料并转出至卸料端，并进一步将卸下料框叠放起来，实现自动化操作，大大降低了劳动强度，提高了工作效率；通过齿轮、齿条运动机构带动叉体运动的设计，本装置能够巧妙地实现叉体伸、缩、转动一体功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内；本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。