辊筒输送机的制作方法

本发明涉及物流输送线技术领域，尤其涉及一种采用辊筒运输的输送机。

背景技术：

辊筒式输送机在日常生产生活中应用广泛，通常直接输送的物品均为平整底面或者与多个辊筒表面接触。而圆轴类件一般是通过搭载托盘的方式进行输送，托盘内有可用于装夹工件的工装。增加的托盘和托盘内的工装，一方面增大了设备空间尺寸的同时增加了设备使用成本，另一方面还需要考虑托盘回收问题。比如为了回收托盘，在应用单层辊筒输送结构时，托盘需要人工回收或者是agv小车；在应用多层辊筒输送结构时，托盘需要在输送线前、后端部增加升降机，用于托盘换层往返输送。这些附属功能设备的增加，会导致设备成本上升，设备占用空间增大且输送效率低。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题，提供一种辊筒v形排列的辊筒输送机，该辊筒输送机通过两列v形布局的动力辊筒，在输送过程中对工件进行定位；并在辊筒下方增加工件抬升机构，可在输送线上料工位进行工件顶升，使工件脱离辊筒表面，方便机械手抓取工件。

一种辊筒输送机，包括机架、输送装置、顶升装置，所述机架包括方形支架与横梁，所述横梁固定在所述支架长度方向顶端的两侧；所述输送装置安装在所述横梁顶部；所述顶升装置位于所述机架与所述输送装置之间且与所述横梁底部连接；所述输送装置设有两列对称且在竖直面呈v形排列的辊筒；所述顶升装置对称设有匹配两列所述辊筒的顶升块且嵌在每排辊筒之间。

圆轴类的零件放置在输送装置v形排列的辊筒上，通过辊筒的v角可以支撑圆周类零件，通过在v形排列的辊筒表面滑行实现圆轴类零件的输送和定位；输送到位后，顶升装置工作，将顶升块顶起。由于顶升块位于每列辊筒之间，所以顶升块升起时与辊筒上的圆轴类零件表面接触进而顶升其脱离辊筒，为后续抓手抓取提供便利条件。

在一实施例中，所述输送装置包括驱动机构、传动机构、固定座、辊筒安装架和安装板，所述驱动机构位于所述支架内且一面与所述横梁的底面连接；所述传动机构一端与所述驱动机构连接，另一端与所述辊筒连接；所述固定座设于两个，分别对称固定安装在两侧的横梁上端；所述辊筒安装架设置两个，相邻一端与所述安装板的两端固定，相对远离的一端分别与各所述固定座的一端固定，两列所述辊筒分别位于各所述辊筒安装架上。

通过驱动机构驱动，传动机构的传动，可以使得辊筒自带动力，提高传动效率及自动化。

在一实施例中，所述驱动机构包括电机安装座、驱动电机、驱动轮，所述传动机构包括传动轮、传动链条、轴承座、轴承；所述电机安装座一面与所述横梁底面固定，另一面设与所述辊筒轴线平行且其上安装驱动电机；所述驱动轮与驱动电机输出轴轴连接；所述轴承座固定在所述横梁上且与安装面垂直的方向设有匹配所述轴承的通孔，所述通孔轴线与所述辊筒轴线平行，所述轴承嵌入所述通孔；所述传动轮设有两个，分别安装在穿过所述轴承的传动轴两端；所述传动链条有两条，一条与所述驱动轮和靠近所述驱动一侧的传动轮啮合；另一条与远离所述驱动轮一侧的从动轮和至少一个辊筒啮合。

驱动机构、传动机构和辊筒采用链轮与链条啮合的传动方式，结构简单、安装快捷，并且传动可靠性高。

在一实施例中，所述驱动组件设有两组，分别错位安装于两个所述辊筒安装架下方。

驱动组件错位安装在两个辊筒支架下方，一方面可以使得每列辊筒都有单独的动力源并且安装、拆卸方便快捷；另一方面错位安装可以减小安装空间，进一步的减小设备的占地空间。

在一实施例中，所述固定座与所述安装板在竖直方向设有匹配两列所述辊筒的v角。

在设计之初计算好两列辊筒的v角，然后通过固定座与安装板上设置匹配的角度，这样安装时不用校正或调节角度，直接连接即可。可以提高准确率和安装效率。

在一实施例中，所述顶升装置包括支撑立柱、连接板、驱动组件、顶升组件、导向组件，所述支撑立柱间隔设置多个，一端与所述横梁的底面固定，另一端与所述连接板的一面固定；所述驱动组件居中固定在所述连接板的另一面且输出端贯穿所述连接板与所述顶升组件连接；所述顶升组件与所述顶升块连接；所述导向组件对称设置在所述驱动组件的两端且与所述连接板连接。

通过将顶升装置集成在输送装置上，实现输送的同时还可以顶升，一举两得。

在一实施例中，所述顶升组件包括顶升板和若干匹配所述顶升块的顶升杆，所述顶升板靠近所述连接板的一面与驱动件输出端固定连接，另一面与各所述顶升杆的一端连接；各所述顶升杆的另一端与各所述顶升块连接。

顶升组件是整体被驱动组件顶升，其上升的高度与行程是一致的，可以保证其接触和顶升工件时的上升的高度与支撑力是相同的，使得工件被顶升的过程平稳，不会出现倾斜，方便后续抓取工件。

在一实施例中，所述导向组件包括导向轴、轴承和轴承座，所述轴承座贯穿固定安装在所述连接板上，所述轴承嵌入所述轴承座内；所述导向轴嵌入所述轴承内且一端与所述顶升板固定连接。

通过导向轴在轴承内的滑行，可以使得顶升组件的升降运行顺畅。并且由于导向组件是对称设置，使得顶升组件的升降平稳更可靠，平衡性也更高。

在一实施例中，所述辊筒在所述输送装置内均布排列。

辊筒均布排列，一方面传动设置简单方便，另一方面顶升块的设置也可以根据辊筒均布后的间隙做成相同尺寸的，通用性与互换性更高。

在一实施例中，，所述辊筒输送机还设有检测装置，所述检测装置安装在所述顶升装置上，用于检测所述顶升装置的顶升高度。

通过设置检测装置自动检测顶升的高度，可以实现不同直径尺寸的轴类零件输送与顶升，适用范围广。

由上述技术方案可知，本发明公开的一个方面带来的一个有益效果至少是，v形排列的辊筒输送机，通过两列v形布局的动力辊筒，在输送过程中对工件进行定位；并在辊筒下方增加顶升装置，可在输送到位后对工件进行顶升，使工件脱离辊筒表面，方便机械手抓取。并且在顶升装置上增加导向组件，可以使得顶升动作更加顺畅，顶升过程更加平稳。

附图说明

附图1是本申请其中一个实施例轴侧示意图；

附图2是本申请其中一个实施例的侧面示意图；

附图3是本申请其中一个实施例竖直剖面示意图；

附图4是本申请其中一个实施例的正面示意图；

附图5是本申请其中一个实施例的辊筒角度分析示意图；

附图6是本申请其中一个实施例工件直径变量分析示意图；

附图7是本申请其中一个实施例的受力分析示意图；

附图8是本申请其中一个实施例固定座示意图；

附图9是本申请其中一个实施例安装板示意图；

附图10是本申请其中一个实施例固定座、滚筒安装架及安装板组合的示意图；

附图中：100-机架，110-方向支架，111-可调支撑，112-接水盘，113-连接板，120-横梁，200-输送装置，210-辊筒，211-内侧轮，212-外侧轮，220-驱动机构，221-电机，222-电机安装座，223-驱动轮，230-传动机构，231-传动轮，232-传动链条，233-轴承座，240-固定座，241-第一u型槽，242-仿形筋，243-支撑板，250-辊筒安装架，260-安装板，261-第二u型槽，262-加筋，263-连接片，300-顶升装置，310-顶升块，320-支撑支柱，330-连接板，340-驱动组件，350-顶升组件，351-顶升板，352-顶升杆，360-导向组件，361-导向轴，362-轴承座。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。，本文所使用的术语“固定”可以是安装、焊接、铆接等方式，“连接”可以是直接连接、间接连接以及类似的表达只是为了说明本发明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施方式中，一种辊筒输送机，包括机架、输送装置、顶升装置，所述机架包括方形支架与横梁，所述横梁固定在所述支架长度方向顶端的两侧；所述输送装置安装在所述横梁顶部；所述顶升装置位于所述机架与所述输送装置之间且与所述横梁底部连接；所述输送装置设有两列对称且在竖直面呈v形排列的辊筒；所述顶升装置对称设有匹配两列所述辊筒的顶升块且嵌在每排辊筒之间。

圆轴类的零件放置在输送装置v形排列的辊筒上，通过辊筒的v角可以支撑圆周类零件，通过在v形排列的辊筒表面滑行实现圆轴类零件的输送和定位；输送到位后，顶升装置工作，将顶升块顶起。由于顶升块位于每列辊筒之间，所以顶升块升起时与辊筒上的圆轴类零件表面接触进而顶升其脱离辊筒，为后续抓手抓取提供便利条件。

下面结合具体实施例对所述辊筒输送机进行说明，以进一步理解所述辊筒输送机的发明构思。请参照附图1所示，一种辊筒输送机10，包括机架100、输送装置200、顶升装置300。所述机架包括长方形支架110和两根与机架长度匹配的横梁120。支架底部设置可调支撑111，用于支架总体高度或水平的调节；中间设置接水盘112与支架四周密封，用于收集工件携带的切屑液，既改善环境有降低成本。横梁分别固定在支架长度方向顶端的两侧，最佳的外侧与支架平齐，两端采用连接板113螺栓紧固。进一步的，输送装置200横跨两根横梁并且固定安装在其顶部。顶升装置300位于机架与输送装置之间且与横梁底部连接。在输送装置上设有两列对称且在竖直面呈v形排列的旋转辊筒；顶升装置对称设有匹配两列辊筒210的顶升块310且嵌在每列辊筒之间。

这样，轴类工件在v形排列的辊筒上运行，一方面辊筒转动带动轴类工件向着支架长度方向滑行，另一方面辊筒v形排列还可对工件进行径向定位。在工件运行到位后，还可以通过顶升装置顶升块将工件顶起，为后续抓取工件提供便利条件。需要说明的是，在顶升装置顶升工件之前，顶升块的高度低于辊筒最高面。

参照附图2所示，在一实施例中，所述输送装置200还包括驱动机构220、传动机构230、固定座240、辊筒安装架250和安装板260。所述驱动机构220位于所述支架110内且一面与所述横梁的底面连接；所述传动机构230一端与所述驱动机构连接，另一端与所述辊筒连接。所述固定座240设有两个，分别对称固定安装在两侧的横梁顶部，最佳的，固定座外表面与横梁最外侧平齐。所述辊筒安装架250设置两个，相邻一端与安装板260的两端固定，相对远离的一端分别与各所述固定座的一端固定，由于两个固定座之间的距离比安装板的宽度大，且安装板的位置低于固定座，所以辊筒安装架固定后也是呈v型。两列辊筒分别安装在两个辊筒安装架上。

通过在输送装置中增加驱动机构的驱动和传动机构的传动，可以使得辊筒自带动力，在工件输送过程中，辊筒提供动力，使得工件的输送效率更高。

参照附图3所示，在一实施例中，所述驱动机构220包括电机安装座221、驱动电机222、驱动轮223。所述传动机构230包括传动轮231、传动链条232、轴承座233、轴承、传动轴。具体的，电机安装座设为一截面形状为直角三角形的立体座，直角的一面与所述横梁底面固定，斜面设计与其中一列辊筒的轴线平行，并且其上安装驱动电机222，此处采用卧式电机。驱动电机的输出轴与驱动轮222键连接。进一步的，轴承座233也固定在横梁上，在与辊筒轴线平行的方向设有匹配轴承的通孔，轴承嵌入通孔内，传动轴嵌入轴承且两端凸出轴承座，传动轮231设有两个，分别安装传动轴两端且相对传动轴固定。传动链条232有两条，且首尾连接，形成封闭环形。在输送装置的辊筒安装架上设有与传动机构匹配的通孔，一般设置在工件运行方向的一端部，后续的安装、拆卸、维修方便。

这样，传动链条中的一条与驱动轮和靠近驱动轮一侧的传动轮啮合；另一条穿过辊筒安装架的通孔与远离驱动轮一侧的从动轮和相邻两个辊筒啮合，这个暂且称为主动辊筒。需要说明的是，辊筒在靠近固定座的一端设有双排链轮，靠近固定座的外侧轮212和内侧轮211。本实施例中，传动轮与内侧轮211通过传动链条连接。在其他实施例中，传动链条可以根据实际情况与相邻的两个辊筒进行啮合传动，啮合连接的齿轮也可以是外侧轮212。主动辊筒的其中一个链轮与传动链条连接，另一个链轮也通过链条与其他同列的辊筒进行啮合传动。这样，驱动电机动作，带动传动轮转动，传动轮带动与传动链条连接的两个主动辊筒转动，其他与主动辊筒连接的辊筒也随之转动。这样就实现了所有辊筒的同步转动。

本实施例中驱动机构、传动机构和辊筒采用链轮与链条啮合的传动方式，结构简单、安装快捷，并且传动可靠性高。

需要说明的是，在一实施例中，每列辊筒在所述输送装置内均布排列。一方面传动设置简单方便，如：每相邻两个辊筒之间的传动链条可以做成相同的；另一方面，辊筒传递给轴类零件的动力也相同，顶升块的设置也可以根据辊筒均布后的间隙做成相同尺寸的，通用性与互换性也更高。

在一实施例中，所述驱动组件设有两组，分别错位安装于两个所述辊筒安装架下方。安装方式、连接方式可完全一样，驱动电机可增加变频器，通过变频器调节，使得两列辊筒在一定范围内无级变速并且两列辊筒可以同步转动。驱动组件错位安装在两个辊筒支架下方，一方面可以使得每列辊筒都有单独的动力源并且在维护保养、安装的时候拆卸方便快捷；另一方面错位安装可以减小安装空间，进一步的减小设备的占地空间。

参照附图1和附图4所示，在一实施例中，所述顶升装置30还包括支撑立柱320、连接板330、驱动组件340、顶升组件350、导向组件360。所述支撑立柱间隔设置多个，一端与所述横梁的底面固定，另一端与所述连接板的一面固定。最佳的，支撑立柱设置为偶数个，以两列辊筒相交线为轴线对称安装在连接板两侧。所述驱动组件340采用气缸替代，居中固定在所述连接板的另一面且输出端贯穿所述连接板与所述顶升组件连接。所述顶升组件与所述顶升块连接。所述导向组件与所述连接板连接。

具体的，所述顶升组件350包括顶升板351和若干匹配所述顶升块的顶升杆352。顶升板靠近连接板的一面与气缸输出端固定连接，另一面与顶升杆的一端连接；顶升杆的另一端贯穿辊筒安装架与之匹配的通孔与顶升块连接。需要说明的是，顶升块的数量可以根据轴类零件的长度设置，一般至少设置4个，即每列辊筒至少2个，这样在顶升时，顶升平稳，不会出现倾斜的问题。顶升块的设置位置匹配轴类零件长度，可以设置在相邻辊筒之间，也可以分段间隔设置，最佳的是根据轴类零件的长度，均布设置。

当轴类零件在输送装置上通过辊筒输送，到达指定位置停止时，气缸伸出，与气缸连接的顶升板、顶升杆及顶升块随之顶升，当顶升块伸出辊筒时，轴类零件在顶升块的顶升下脱离辊筒。

由于顶升组件是整体被气缸顶升，其上升的高度与行程是一致的，可以保证其接触和顶升工件时的上升的高度与支撑力是相同的，使得工件被顶升的过程平稳，不会出现倾斜，方便后续抓取工件。

在一实施例中，所述导向组件对称设置在所述驱动组件的两端且与所述连接板连接。具体的，所述导向组件360包括导向轴361、轴承和轴承座362，所述轴承座贯穿并固定安装在所述连接板长度方向上并且均布在气缸两侧。轴承嵌入所述轴承座内，导向轴一端从连接板底部嵌入轴承内且与所述顶升板固定连接，另一端自由。

这样，气缸顶升时，通过两侧的导向轴在轴承内的滑行，可以使得顶升组件的升降运行顺畅。并且由于导向组件是对称设置，平衡性好，避免顶升板倾斜，进一步的避免顶升块顶升的高度不一致，影响轴类零件后序的抓取。

如图5所示，为本申请v型输送装置角度分析图，其中0-o3、o-o4是输送装置左右两侧辊筒中心轴线；o为输送装置辊筒中心轴线和工件截面中心线交汇点；o1、o2分别为半径r1、r2的轴类工件截面中心点；a1、a2分别为两种不同直径的工件与辊筒的切点；l1、l2分别为两种直径工件与辊筒的切点到辊筒表面内边缘距离，l3为安全距离；α1，α2分别为o1a1与o1a3和o2a2与o2a3围成的角；θ为两列辊筒形成的v角的一半；如此经计算角度关系可得以下关系：

分别求解l1，l2：

如图6所示，本申请输送装置工件直径变量分析图，进一步简化输送装置角度分析图，结合常规数学和式(1-3)、(1-4)可知，r与α正相关，r值越大，tanα越大，简化后即：

通过上述公式，可知l3基板一定，在v角一定的时候，工件直径越大，所需辊筒的长度应该是越长。

如图7所示，工件在的受力分析图可知，工件所受摩擦力：

fn为倾斜辊筒面传递的正压力，μ为摩擦系数，g为工件重量，由此可知，v形夹角越大，摩擦力也就越大。

综合上述推导，可以根据输送的轴类零件的具体直径，设计选取适合的v角和辊筒长度的数值范围。既实现设备的功能又可以降低损耗和成本。

在一实施例中，辊筒v角已知。参照附图8与附图9所示，固定座240与安装板260在竖直方向设有匹配两列辊筒的v角。具体的，固定座包括第一u型槽241、仿形筋242、支撑板243。仿形筋上设有与辊筒v角匹配的角度，并且间隔固定在第一u型槽内，支撑板搭在各个仿形筋与辊筒轴线平行的斜面上，一方面支撑辊筒安装架，一方面作为辊筒安装架的安装板。另外一侧的固定座对称设置，而后固定在横梁上，开口相对。安装板包括第二u型槽261、加筋262、连接片263。第二u型槽开口朝上，加筋在竖直面的截面两侧对称且有匹配辊筒v角的形状，连接片263分别固定在加筋上，外表面平行凸出或与加筋的斜面平齐且与辊筒轴线平行。这样辊筒安装座的另一端与连接片固定连接。安装后的效果如图10所示，然后辊筒与辊筒安装架的一面平行安装即可。通过固定座与连接板的角度设计，使得辊筒安装架安装后角度就是设计时的角度。这样安装时不用校正或调节角度，直接连接即可。可以提高准确率和安装效率。

下面在详细介绍下轴类工件的运行过程。带有一定夹角的两列多个输送辊筒，圆轴工件在输送过程中，其轴线始终可以保持在辊筒输送机的运动中线位置。进一步的，为了减小占地面积，保证电机安装后其外形不超过输送机左右两侧，其输送动力分别由两个电机通过链轮进行传递。通过链轮还可以分配传动比，使辊筒输送线速度满足使用要求。位于辊筒安装架下方的顶升装置，在工件未输送到指定位置时，气缸不伸出；在工件输送到指定顶升位置时，辊筒停止转动，顶升装置气缸伸出，带动顶升杆竖直上升，多个顶升块接触顶升圆轴工件外表面，以达到圆轴工件抬升。需要说明是，对于不同轴径的圆轴工件，虽然在两列输送辊筒的支撑下，其轴线距地面高度会不同，但是在抬升机构未抬升初始，其最低端外圆面均不会和垫块接触。

通过各类支撑框架的组合和链轮链条传动结构，有效节约设备成本，降低动力损耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。