升降式链条变位机及工件的升降变位方法
【专利摘要】本发明涉及一种升降式链条变位机及利用该升降式链条变位机对桁架式工件进行升降变位的方法。升降式链条变位机包括横柱、固定至横柱两端的固定臂、设于固定臂上的升降臂、设于固定臂和升降臂上的若干链轮以及套设于链轮外围的环形链条，环形链条形成用于放置工件的凹形空间，链轮中的至少其中一个为主动链轮，通过主动链轮的转动带动环形链条运动而变换工件的位置，横柱上设有底托架，固定臂上设有侧托架，底托架在环形链条带动工件变换至特定位置后抵住工件的其中一根杆件，侧托架在环形链条带动工件变换至特定位置后托住相邻的另一根杆件。本发明利用在工件翻转后利用底托架和侧托架保持工件的状态，使翻转后工件的状态具有较强的稳定性。
【专利说明】升降式链条变位机及工件的升降变位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种链条变位机，尤其是一种升降式链条变位机及利用该升降式链条变位机对工件进行升降变位的方法。
【背景技术】
[0002]链条式变位机常用于自动化流水生产线上，用于将流水线上的焊件翻转变位而方便对焊件进行自动化焊接作业。链条式变位机通常包括工作台及设于所述工作台两端的两个固定臂。各固定臂的上下两端分别设有一个链轮，分别称为上链轮和下链轮。一环形链条套设于所述四个链轮的外围，且与所述上链轮和下链轮相啮合，位于两个上链轮的内侧之间的链条段称为上链条段，位于两个上链轮的外侧之间且绕过所述下链轮的链条段称为下链条段。所述上链条段悬置于两个上链轮之间，且向下凹陷而形成容纳焊件的凹形空间。当所述链条式变位机运转时，所述环形链条在下链轮的带动下绕所述上链轮和下链轮运转，将所述焊件翻转至所需的角度。
[0003]然而，此种链条式变位机由于没有设置定位机构，而导致焊件在翻转至所需角度后可能因焊件自身的重力或其它原因而产生滑动，对焊件后续的加工造成不良影响。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种具有工件定位机构的升降式链条变位机及利用该升降式链条变位机进行工件的升降变位的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的:一种升降式链条变位机，用于对一桁架式工件进行变位，所述工件包括若干杆件，所述升降式链条变位机包括横柱、固定至横柱两端的固定臂、设于固定臂上的升降臂、设于固定臂和升降臂上的若干链轮以及套设于链轮外围的环形链条，所述环形链条形成一用于放置工件的凹形空间，所述若干链轮中的至少其中一个为主动链轮，通过主动链轮的转动带动所述环形链条运动而变换工件的位置，所述横柱上设有底托架，所述固定臂上设有侧托架，所述底托架用于在所述环形链条带动工件变换至特定位置后抵住工件的其中一根杆件，所述侧托架用于在所述环形链条带动工件变换至特定位置后托住相邻的另一根杆件。
[0006]根据本发明的一个实施例，所述底托架包括底托板和第一驱动缸，所述底托板的第一端铰接于所述横柱上，所述第一驱动缸的第一端也铰接于所述横柱上，所述第一驱动缸的第二端铰接于所述底托板的远离其第一端的某一位置。
[0007]根据本发明的一个实施例，所述横柱包括第一底座、第一滑座以及第一固定装置，所述第一滑座可沿所述第一底座滑动，所述底托架设置于所述第一滑座上，所述第一固定装置用于将所述第一滑座在沿所述第一底座滑动至特定位置后固定。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述第一底座和所述第一滑座的其中之一上设有滑槽，所述第一底座和所述第一滑座的其中另一上设有滑块，所述滑块收容于所述滑槽内且可沿所述滑槽滑动。[0009]根据本发明的一个实施例，所述滑槽和所述滑块的横截面形状为T型、L型或C型。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述侧托架包括侧托板和第二驱动缸，所述侧托板的第一端铰接于所述固定臂，所述第二驱动缸的第一端也铰接于所述固定臂，所述第二驱动缸的第二端铰接于所述侧托板的远离其第一端的某一位置。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述固定臂包括第二底座、第二滑座以及第二固定装置，所述第二滑座可沿所述第二底座滑动，所述侧托架设置于所述第二滑座上，所述第二固定装置用于将所述第二滑座在沿所述第二底座滑动至特定位置后固定。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述侧托板靠近所述固定臂设有一挡板，所述挡板相对于所述固定臂向所述凹形空间突出。
[0013]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的:一种工件的升降变位方法，包括:将工件放置于上述的升降式链条变位机的凹形空间内；驱动升降臂向上运动，带动环形链条向上运动而吊起工件；驱动主动链轮带动环形链条运动，利用环形链条的运动将工件的工位变换至所需的特定位置；驱动底托架运动至可定位工件的位置；驱动侧托架运动至可定位工件的位置；驱动升降臂向下运动，放下环形链条；工件与底托架和侧托架接触而定位。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述工件为起重臂，所述起重臂翻转后一条边处于竖直状态。
[0015]本发明的有益效果在于:本发明利用环形链条的转动来实现工件的翻转，并在翻转后利用底托架和侧托架保持工件的状态，使翻转后工件的状态具有较强的稳定性，不容易受工件重力或其它因素的影响而发生改变，因而不会影响工件的后续加工；并且，由于底托架和侧托架可分别相对于横柱和固定臂滑动，而可以通过调整底托架和侧托架在横柱和固定臂上的相对位置，使本发明的升降式环形链条变位机可适用不同规格的工件，增加了本发明的升降式环形链条变位机的适用范围。
[0016]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1所示为本发明升降式链条变位机的立体示意图。
[0018]图2所示为本发明升降式链条变位机的侧视示意图。
[0019]图3所示为本发明中横柱上所设的第一底座的剖视示意图。
[0020]图4所示为本发明中横柱上所设的第一滑座的剖视示意图。
[0021]图5所示为本发明中底托架的固定结构示意图。
[0022]图6所示为本发明中固定臂上所设的第二底座的剖视示意图。
[0023]图7所示为本发明中固定臂上所设的第二滑座的剖视示意图。
[0024]图8所示为本发明中侧托架的固定结构示意图。
[0025]具体实施式方式
[0026]为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的升降式链条变位机及工件的升降变位方法其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0027]图1所示为本发明升降式链条变位机的立体示意图。图2所示为本发明升降式链条变位机的侧视示意图。如图1及图2所示,本发明的升降式链条变位机100包括至少两个间隔平行设置的升降式链条变位单元1，每一升降式链条变位单元包括一根横柱10、两根固定臂20、两根升降臂30、两个升降驱动缸40、至少四个链轮50、环形链条60、底托架70及侧托架80。需要说明的是，图1和图2仅示意性的示出各元件所处的状态，但不用于限定本发明。
[0028]横柱10水平横向设置于升降式链条变位单元I的底部；两根固定臂20分别竖直设置于升降式链条变位单元I的两侧，其底部分别固接于横柱10的两端；升降臂30套设于固定臂20内，其延伸方向与固定臂20的延伸方向一致，且可相对于固定臂20作上下运动；两个升降驱动缸40的固定端分别与两根固定臂20连接，其活动端分别与两根升降臂30连接；四个链轮50分别设置于两根固定臂20的底部和两根升降臂30的顶部，每一升降式链条变位单元I的所有链轮中至少有一个链轮为主动链轮；环形链条60套设于四个链轮50的外围。
[0029]横柱10包括柱体11、第一底座12、第一滑座13和第一固定装置14。
[0030]柱体11为横柱10的主体结构；第一底座12通过螺栓固定于柱体11的侧面,第一滑座13的第一侧连接于第一底座12。底托架70设置于第一滑座13上，用于工件翻转后的横向定位，其可随第一滑座13沿横柱10的延伸方向移动，至合适位置后，通过第一固定装置14固定于柱体11上，以使得升降式链条变位机100能适应不同规格产品的变位。
[0031]如图3及图4所示，第一滑座13的第一侧和第一底座12的其中之一设置有沿柱体11延伸方向的滑槽15，第一滑座13的第一侧和第一底座12的其中之另一设置有沿柱体11延伸方向的滑块16，滑块16收容于滑槽15内，使得第一滑座13可沿柱体11横向移动；滑块16与滑槽15的横截面可为T型、L型或C型等。
[0032]如图5所示，底托架70包括底托板71及第一驱动缸72。
[0033]底托板71的第一端铰接于第一滑座13的第二侧；第一驱动缸72的固定端也铰接于第一滑座13的第二侧；第一驱动缸72的活动端铰接于底托板71的远离第一端的某一位置，使得第一滑座13、第一驱动缸72和底托板71之间形成三角结构，从而可以通过第一驱动缸72的活动端的伸缩来改变底托板71的角度。
[0034]底托架70具有两个状态，第一状态为收起状态，第二状态为打开状态，当底托架70处于收起状态时，底托板71下压至最靠近柱体11顶端的位置，而不与工件接触，当底托架70处于打开状态时，底托板71向上打开一定的角度，用于对工件进行支撑定位。
[0035]请继续参阅图1和图2，固定臂20包括固定臂体21、第二底座22、第二滑座23和第二固定装置24。
[0036]固定臂体21为固定臂20的主体结构；第二底座22通过螺栓固定于固定臂体21的侧面，第二滑座23的第一侧连接于第二底座22。侧托架80设置于第二滑座23上，用于工件翻转后提供支撑和定位，其可随第二滑座23沿固定臂20的延伸方向移动，至合适位置后，通过第二固定装置24固定于固定臂体21上，以使得升降式链条变位机100能适应不同规格产品的变位。
[0037]如图6及图7所示，第二滑座23的第一侧和第二底座22的其中之一设置有沿固定臂体21延伸方向的滑槽25，第二滑座23的第一侧和第二底座22其中之另一设置有沿固定臂体21延伸方向的滑块26，滑块26收容于滑槽25内，使得第二滑座23可沿固定臂体21纵向移动；滑块26与滑槽25的横截面可为T型、L型或C型等。
[0038]如图8所示，侧托架80包括侧托板81、第二驱动缸82以及挡板83。
[0039]侧托板81的第一端铰接于第二滑座23的第二侧；挡板83设置于侧托板81上部靠近固定臂20的一端，挡板83相对于固定臂20朝向升降式链条变位单元I的内侧突出，以使得工件抵靠至侧托架80时不至于与固定臂20接触；第二驱动缸82固定端也铰接于第二滑座的23第二侧；第二驱动缸82的活动端铰接于侧托板81的远离第一端的某一位置，使得第二滑座23、第二驱动缸82和侧托板81之间形成三角结构，从而可以通过第二驱动缸82的活动端的伸缩来改变侧托板81的角度。
[0040]请一并参阅图1和图2，侧托架80具有两个状态，第一状态为收起状态，第二状态为打开状态，当侧托架80处于收起状态时，侧托板81压至最靠近固定臂体21左端的位置，而不与工件接触，当侧托架80处于打开状态时，侧托板81向左打开一定的角度，用于对工件进行支撑定位。
[0041]请继续参阅图1和图2，链轮50包括上链轮51和下链轮52。上链轮51设置于升降臂30顶部，下链轮52设置于固定臂20底部。
[0042]环形链条60包括上链条段61和下链条段(图未示)。
[0043]上链条段61悬置于两个上链轮51的内侧之间，且向下凹陷形成容纳工件(即焊件200)的凹形空间63 ;下链条段位于两个上链轮51的外侧之间且绕过所述下链轮52。
[0044]下面以翻转三角形截面的焊件200为例对本发明升降式链条变位机100的工作过程进行说明，在本实施例中，焊件200为塔机臂节，该塔机臂节为由多根杆件组成的桁架式结构，其包括若干根主弦杆及与这些主弦杆相连的若干腹杆，图2中的腹杆围成所述的三角形截面，实际上本发明升降式链条变位机100并不局限于翻转截面为三角形的桁架式工件，其还可以用于翻转截面为其它形状的桁架式工件。
[0045]利用本发明的升降式链条变位机100对工件进行升降变位的方法包括如下步骤:首先，将焊件200通过物流线或者人工吊至凹形空间63内，此时焊件200的一个顶点朝上，与该顶点相对的边与凹形空间63的底面接触，处于水平状态；接着，利用升降驱动缸40驱动升降臂30上升，升降臂30在上升过程中带动环形链条60上升而吊起工件；然后，驱动主动链轮带动环形链条60转动从而带动焊件200翻转，当将焊件200翻转至一个顶点朝下，与该顶点相对的边水平即焊件200倒立时，环形链条60停止转动，驱动底托架70转动至图2所示的位置，抵住焊件200底部的主弦杆；接着，驱动侧托架80转动至图2所示的位置，对焊件200提供支撑，而可使焊件200翻转后处于最佳焊接角度(例如，当焊件200为起重臂节时，由于起重臂弦杆为方管，当焊件200的一条腹杆处于竖直状态时，将起重臂翻转两次可对所有焊缝进行施焊，故此时为最佳焊接角度)；最后，降下升降臂30，放下环形链条60，使焊件200靠在侧托架80上，完成翻转，此时环形链条60处于放松状态(翻转过程中环形链条60朝同一个方向转动)。
[0046]综上所述，本发明的升降式链条变位机100，利用环形链条60的转动来实现工件的翻转，并在翻转后利用底托架70抵住工件的其中一根杆件，利用侧托架80托住相邻的另一根杆件，以保持工件的状态，使翻转后工件的状态具有较强的稳定性，不容易受工件重力或其它因素的影响而发生改变，因而不会影响工件的后续加工。另外，本发明采用自动化的方式对工件进行翻转和定位，降低了操作员的数量和劳动强度，节省了人力成本。并且，由于底托架70和侧托架80可分别相对于横柱10和固定臂20滑动，而可以通过调整底托架70和侧托架80在横柱10和固定臂20上的相对位置，使本发明的升降式链条变位机100可适用不同规格的工件，增加了本发明的升降式环形链条变位机的适用范围。
[0047]另外，本发明的升降式链条变位机100不限于用于翻转焊件的工位，其也可以用于其它需要翻转工件的场合。
[0048]以上所述，仅为本发明说明书描述之实现本发明具体实施例的详细说明与图式，用于例证而非限制，但本发明的特征并不局限于此，本领域技术人员显然理解，本发明的所有范围应以其权利要求的保护范围为准，在不背离所附权利要求书所界定的发明精神和发明范围的前提下，凡根据本发明的精神与其类似变化而实施的其它实施例，皆应包含在本发明的保护范畴之中。
【权利要求】
1.一种升降式链条变位机，用于对一桁架式工件进行变位，所述工件包括若干杆件，所述升降式链条变位机包括横柱、固定至横柱两端的固定臂、设于固定臂上的升降臂、设于固定臂和升降臂上的若干链轮以及套设于链轮外围的环形链条，所述环形链条形成一用于放置工件的凹形空间，所述若干链轮中的至少其中一个为主动链轮，通过主动链轮的转动带动所述环形链条运动而变换工件的位置，其特征在于:所述横柱上设有底托架，所述固定臂上设有侧托架，所述底托架用于在所述环形链条带动工件变换至特定位置后抵住所述工件的其中一根杆件，所述侧托架用于在所述环形链条带动工件变换至特定位置后托住相邻的另一根杆件。
2.根据权利要求1所述的升降式链条变位机，其特征在于:所述底托架包括底托板和第一驱动缸，所述底托板的第一端铰接于所述横柱上，所述第一驱动缸的第一端也铰接于所述横柱上，所述第一驱动缸的第二端铰接于所述底托板的远离其第一端的某一位置。
3.根据权利要求2所述的升降式链条变位机，其特征在于:所述横柱包括第一底座、第一滑座以及第一固定装置，所述第一滑座可沿所述第一底座滑动，所述底托架设置于所述第一滑座上，所述第一固定装置用于将所述第一滑座在沿所述第一底座滑动至特定位置后固定。
4.根据权利要求3所述的升降式链条变位机，其特征在于:所述第一底座和所述第一滑座的其中之一上设 有滑槽，所述第一底座和所述第一滑座的其中另一上设有滑块，所述滑块收容于所述滑槽内且可沿所述滑槽滑动。
5.根据权利要求4所述的升降式链条变位机，其特征在于:所述滑槽和所述滑块的横截面为T型、L型或C型。
6.根据权利要求1至5所述的任一升降式链条变位机，其特征在于:所述侧托架包括侧托板和第二驱动缸，所述侧托板的第一端铰接于所述固定臂，所述第二驱动缸的第一端也铰接于所述固定臂，所述第二驱动缸的第二端铰接于所述侧托板的远离其第一端的某一位置。
7.根据权利要求6所述的升降式链条变位机，其特征在于:所述固定臂包括第二底座、第二滑座以及第二固定装置，所述第二滑座可沿所述第二底座滑动，所述侧托架设置于所述第二滑座上，所述第二固定装置用于将所述第二滑座在沿所述第二底座滑动至特定位置后固定。
8.根据权利要求6所述的升降式链条变位机，其特征在于:所述侧托板靠近所述固定臂设有一挡板，所述挡板相对于所述固定臂向所述凹形空间突出。
9.一种工件的升降变位方法，其特征在于:所述方法包括: 将工件放置于如权利要求1至8中任一项所述的升降式链条变位机的凹形空间内； 驱动升降臂向上运动，带动环形链条向上运动而托起工件； 驱动主动链轮带动环形链条运动，利用环形链条的运动将工件翻转变换至所需的特定位置； 驱动底托架运动至可定位工件的位置； 驱动侧托架运动至可定位工件的位置； 驱动升降臂向下运动，放下环形链条； 工件与底托架和侧托架接触而定位。
10.一种工件的升降变位方法，其特征在于:所述工件为起重臂，所述起重臂翻转后一条边处于竖直 状态。
【文档编号】B23K37/047GK103659132SQ201310646426
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】姚刚, 郑鹏, 韩冠军, 张剑锋, 万传芳 申请人:中联重科股份有限公司