三链式连续升降机

技术领域

本发明涉及中大型物料搬运的连续往复式升降机的技术领域，特别涉及一种三链式连续升降机。

背景技术

在智能制造及物流运输环节，运输机械性能要求不断向着高速度、快节奏和智能化控制方向发展和递代。而运输的产品的外形也是更加多元化，需要进行更多大小尺寸和异形外表的物品输送。同时人们环保意识的增强，对设备噪音、污染、能耗等许多指标也提出来更高要求。为了适应这些技术需求，其往复升降机在中大型物料的搬运中得以快速发展，且具有不可比拟的优势，目前在广泛使用的四链条式连续升降机，经过多年来不断发展改进，在50cm以上工件的重型工件搬运中占据较大需求份额。但是，因其四链条式连续升降机的结构及运行方式的局限，存在着不能小型化、噪音大、润滑油污染、维护保养工作量大、对搬运物品容易形成损坏，应用中存在较多局限。而且生产制造以及物流环节，产品或货物在垂直方向进行单个体连续搬运，以满足十秒以下输送节拍，并且不能对产品产生挤压、碰撞、划伤缺陷。即四链条式连续升降机还不能很好适应于小型高节拍运行和输送。

发明内容

针对现有技术中存在的缺点，本发明提供一种三链式连续升降机，通过三链式升降机构的上部设置主动轴、主盘轴与副盘轴进行齿轮同向旋转传动的结构使承重链仅承受载荷，其电机与主盘轴采用链式传动而无回旋和冲击，可以应用在大中小型化设备中，从而很好适应于连续升降机的高节拍运行和输送载荷货物。

本发明的三链式连续升降机，通过以下技术方案实现：一种三链式连续升降机，包括驱动机构、升降机构、移动平台、接驳装置和控制系统，所述驱动机构包括驱动电机并且所述驱动机构通过机架上的上支架和下支架固定安装在所述机架上；所述升降机构安装设置在所述驱动机构上，所述移动平台通过输送链和承重链安装在所述升降机构上；所述接驳装置包括动力器和锁紧器，所述接驳装置通过所述锁紧器安装在所述机架的副立柱上，并设置在所述移动平台在输送所述载荷的过程中的装载处和御卸处；所述控制系统设置在所述机架的下部一侧并通过控制线路控制所述驱动电机和动力器的运转从而实现对所述移动平台的上下移动而输送载荷和所述接驳装置对所述载荷的装载和御卸；相较于目前连续升降机，由于专门设计了承重链、平衡链和输送链，解决了环链系统的稳定性问题，结构合理，同时减小了结构件外形，大幅度提高升降机整体输送可靠性，大幅度延长设备无故障工作时间、降低噪音、降低能耗，减轻维护工作量。

作为进一步改善，所述机架根据使用环境要求采用碳钢、铝合金或不锈钢制作并进行相应的表面处理；所述机架包括上支架、下支架、主立柱、副立柱和支块，所述上支架和下支架固定设置在主立柱上，所述接驳装置设置在副立柱上，多个所述支块设置在所述上支架和下支架上，所述支块上设置有轴承座；通过分离结构制作零部件，在组装时方便安装和搬运，降低加工生产成本。所述驱动机构包括主动装置和从动装置，所述主动装置通过所述上支架安装在所述机架上部区域，所述从动装置通过所述下支架安装在所述机架的下部区域；所述主动装置包括第一主动轴，与所述第一主动轴同步转动的第二主动轴，以及向所述主动装置提供动力的驱动电机；所述驱动电机通过支块固定设置在所述上支架上，所述驱动电机的电机轴上设置有驱动齿轮；所述驱动机构的驱动电机选用三相异步电机驱动方式，并按需设置电制动机构，方便维修、解锁和更换。

进一步的，所述第一主动轴和第二主动轴均通过所述支块上的轴承座旋转固定在所述支架上；从所述驱动电机侧开始所述第一主动轴上依次设置有第一主动齿轮、第一主动盘轮和第二主动齿轮；所述第二主动轴上依次设置有第二主动盘轮、第三主动齿轮和第三主动盘轮；且第二主动轴通过设置较高的支块设置在所述第一主动轴上部区域，从靠近所述驱动电机依次设置为第一主动盘轮、第二主动盘轮和第三主动盘轮，所述第一主动齿轮通过驱动链与所述驱动齿轮连接配对使用；采用主动轴与从动轴为齿轮传动1:1同向旋转，并且链齿角度相同，电机与轴采用链条传动；主动盘及从动盘的盘与轴均为独立惰轮，以释放链齿角速度差异产生的内部不平衡力，从动轴可单独设置张紧机构。

优选的，通过所述驱动电机的旋转驱动所述驱动齿轮带动所述第一主动齿轮旋转，从而驱动所述第一主动轴旋转；所述第二主动齿轮通过驱动链与所述第三主动齿轮连接配对使用，在所述所述第一主动轴旋转的作用下，所述第二主动齿轮带动所述第三主动齿轮旋转；所述第一主动轴旋转带动所述第一主动盘轮旋转的同时，所述第二主动轴随着旋转而带动所述第二主动盘轮和第三主动盘轮转动；所述第一主动轴的两端通过所述轴承座旋转固定；所述第二主动轴的一个所述轴承座设置在所述第一主动盘轮和第二主动盘轮之间，另一个所述轴承座设置所述第二主动盘轮和第三主动盘轮之间；通过这样的结构设置紧凑，可以充分节省设备运行空间，减小了结构件外形，大幅度提高升降机整体输送可靠性，大幅度延长设备无故障工作时间。

进一步的，成对配合使用的所述轴承座通过等高的所述支块并排设置在所述支架上，且所述驱动电机与所述第一主动轴共用一个支块，所述第一主动轴和第二主动轴也共用一个支块；通过这样的结构设置在节省材料，降低生产成本的同时，支架之间受力更加均匀，轴承座上产生的震动被互相抵消，使主动轴运行更加平稳，盘轮旋转更加稳定，设备运行稳定性更好。

进一步的，所述从动装置包括第一从动轴和第二从动轴，所述第一从动轴和第二从动轴通过设置在所述支块上的所述轴承座旋转固定，所述第一从动轴上设置有与所述第一主动盘轮配合使用的第一从动盘轮；所述第二从动轴上设置有与所述第二主动盘轮配合使用的第二从动盘轮，和所述第三主动盘轮配合使用的第三从动盘轮；所述第一从动盘轮设置在所述第一从动轴的一端，所述第二从动盘轮设置在固定所述第二从动轴的两个所述轴承座之间，所述第三从动盘轮设置所述第二从动轴的一端；可以通过布局主轮盘以及从轮盘的相对位置，从而派生出水平搬运方式、垂直及水平方向的组合搬运方式。

作为进一步改善，所述升降机构包括第一升降组件、第二升降组件和第三升降组件，且所述第一升降组件、第二升降组件和第三升降组件均包括输送链、导向块和承重链，所述输送链分别布置在配合使用的所述第一主动盘轮与第一从动盘轮上，配合使用的所述第二主动盘轮与第二从动盘轮上，和配合使用的所述第三主动盘轮与第三从动盘轮上；采用升降机构以及与升降机构配合使用的驱动机构；通过三链式升降机构的设置的主动轴与盘轮进行1:1齿轮传动的同向旋转方式，并且链齿设置成相同角度的形式，电机与轴采用链条传动，无回旋无冲击，承重链仅仅承受载荷负载及张紧负载，可以选取比较小型的输送链，在大型化或小型化设计中都可以采用；过程省时省力，效率大大提高。

进一步的，所述导向块上设置卡槽，所述导向块固定设置在主盘轮和从盘轮之间并通过所述卡槽卡合在所述输送链一侧，所述输送链的四分之三被所述卡槽包裹；这样的设置输送链的链条在盘轮带动下旋转，并在卡槽中滑动，从而导向块在起到平衡输送链重量的同时还可以防止输送链抖动和摇摆，进一步增加输送的平稳性能。

进一步的，所述承重链设置在所述输送链的另一侧并通过锁紧销锁附在所述输送链上，通过设置输送链和承重链的双链结构，使输送链主要提供输送动力而承重链拖动载荷随着输送链上下移动，实现载荷的搬运，可以有效减少输送链的摩擦磨损，且承重链方便拆解、维修和更换。

作为进一步改善，所述移动平台包括主过渡块、副过渡块和平衡块，所述主过渡块、副过渡块和平衡块分别固定连接在所述承重链上并在所述输送链的带动下随所述承重链上下移动；并且还可以增设平衡链以平衡载荷与移动平台的重量，链条(承重链、平衡链和输送链)垂直运行段采用高分子导槽导向，保证载物台的平稳性。

进一步的，所述移动平台还包括平台叉和穿插在所述平台叉上的多根载物杆，所述平台叉与分别穿过所述副过渡块和平衡块的平衡杆一端连接在一起，所述平衡杆另一端通过摇臂与所述主过渡块活动连接；所述摇臂一侧设置有滑槽，另一侧尾部设置有连杆，所述平衡杆设置在所述滑槽内，所述连杆活动设置在所述主过渡块内；所述主过渡块、副过渡块和平衡块内还设置有铜基轴承和定位台，所述铜基轴承套设在所述平衡杆和连杆上，所述定位台防止所述平衡杆和连杆在移动过程中出现轴向滑动。通过这样的结构设置，移动平台在载物载荷移动过程中，更加平稳和精准。移动平台的平台叉采用硬质镀铬轴，为减小结构尺寸，与链条连接的过渡块内嵌铜基轴承，并带有轴向定位台，摆臂与副盘链销轴连接处设计有长孔结构，用以补偿主盘与副盘的中心距偏差。且移动平台为叉型结构，可以布局前后向或左右向接驳传动装置。

作为进一步改善，所述接驳装置包括动力器、锁紧器和接驳叉；所述括动力器和接驳叉通过所述锁紧器安装固定在所述副立柱上，所述控制系统通过控制所述动力器的旋动和移动来控制所述接驳叉对所述载荷的装载和御卸。控制系统一般采用PLC系统控制，进行接驳口联动、自动调整运行速度、安全保护等功能。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1、相较于目前连续升降机，由于专门设计了承重链、平衡链和输送链，解决了环链系统的稳定性问题，结构合理，同时减小了结构件外形，大幅度提高升降机整体输送可靠性，大幅度延长设备无故障工作时间、降低噪音、降低能耗，减轻维护工作量。

2、本发明的三链式连续升降机，在结构上采用同轴驱动的三根链条的承重链、平衡链和输送链，其中两根链条承担负重功能，第三根链条承担平衡功能，在通常应用中为一主一从链传动结构，无回旋无冲击，承重链仅仅承受载荷负载及张紧负载，可以选取比较小型的输送链，在大型化或小型化设计中都可以采用。载物平台没有设计限制，可以是平面、叉型，甚至可以集成输送带或其它动作机构。因其具有连续输送的先天优势，可以用高节拍来降低单位承重要求，利于小型轻量化设计，实用性好、经济性强。单环链垂直搬运方式以及由此派生出的单环链附加平衡链结构的垂直方向搬运。双主盘承重搬运传动机构、移动平台的传动连接机构。

3、本发明的三链式连续升降机包括机架、驱动机构、升降机构、出入接驳装置和控制系统；通过升降机主体机构上部为主动轴与从动轴为齿轮传动1:1同向旋转，并注意链齿角度相同，电机与主盘轴采用链条传动，无回旋无冲击，承重链仅仅承受载荷负载及张紧负载，可以选取比较小型的输送链，在大型化或小型化设计中都可以采用；过程省时省力，效率大大提高。

4、相比于往复升降机方式，本发明在高速、小型化、噪音、能耗方面具有很强优势。相比于四链条连续升降机，本发明可实现高速静音运行，可实现更小产品的搬运输送，控制响应更加灵敏，并大幅度降低产品损伤的风险。

附图说明

图1是该三链式连续升降机的总装图；

图2是该三链式连续升降机的平面图；

图3是该三链式连续升降机的升降机构和移动平台的组装立体图；

图4是该三链式连续升降机的升降机构和移动平台的布局图；

图5是该三链式连续升降机的移动平台安装的剖视图。

附图标记：

1-机架，11-上支架，12-下支架，13-主立柱，14-副立柱，15-支块，16-轴承座；2-驱动机构，21-主动装置，211-第一主动轴，2112-第一主动齿轮，2113-第一主动盘轮，2114-第二主动齿轮，212-第二主动轴，2121-第二主动盘轮，2122-第三主动齿轮，2123-第三主动盘轮，213-驱动电机，2131-驱动齿轮，214-驱动链；22-从动装置，221-第一从动轴，2211-第一从动盘轮，222-第二从动轴，2221-第二从动盘轮，2222-第三从动盘轮；3-升降机构，31-第一升降组件，32-第二升降组件，33-第三升降组件，311-输送链，322-导向块，3221-卡槽，333-承重链；4-移动平台，41-主过渡块，411-摇臂，4111-滑槽，4112-连杆，42-副过渡块，421-平衡杆，43-平衡块，431-铜基轴承，432-定位台，44-平台叉杆，45-载物杆；5-接驳装置，51-动力器，52-锁紧器，53-接驳叉；6-控制系统；7-载荷。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明一实施例的三链式连续升降机，如图1和2所示，一种三链式连续升降机，包括驱动机构2、升降机构3、移动平台4、接驳装置5和控制系统6，驱动机构2包括驱动电机213并且驱动机构2通过机架1上的上支架11和下支架12固定安装在机架1上；升降机构3安装设置在驱动机构2上，移动平台4通过输送链311和承重链333安装在升降机构3上；接驳装置5包括动力器51和锁紧器52，接驳装置5通过锁紧器52安装在机架1的副立柱14上，并设置在移动平台4在输送载荷7的过程中的装载处和御卸处；控制系统6设置在机架1的下部一侧并通过控制线路控制驱动电机213和动力器51的运转从而实现对移动平台4的上下移动而输送载荷7和接驳装置5对载荷7的装载和御卸；相较于目前连续升降机，由于专门设计了承重链、平衡链和输送链，解决了环链系统的稳定性问题，结构合理，同时减小了结构件外形，大幅度提高升降机整体输送可靠性，大幅度延长设备无故障工作时间、降低噪音、降低能耗，减轻维护工作量。

作为进一步改善，如图3-5所示，驱动机构2包括主动装置21和从动装置22，主动装置21通过上支架11安装在机架1上部区域，从动装置22通过下支架12安装在机架1的下部区域；主动装置21包括第一主动轴211，与第一主动轴211同步转动的第二主动轴212，以及向主动装置21提供动力的驱动电机213；驱动电机213通过支块15固定设置在上支架11上，驱动电机213的电机轴上设置有驱动齿轮2131；驱动机构2的驱动电机选用三相异步电机驱动方式，并按需设置电制动机构，方便维修、解锁和更换。

升降机构3包括第一升降组件31、第二升降组件32和第三升降组件33，且第一升降组件31、第二升降组件32和第三升降组件33均包括输送链311、导向块322和承重链333，输送链311分别布置在配合使用的第一主动盘轮2113与第一从动盘轮2211上，配合使用的第二主动盘轮2121与第二从动盘轮2221上，和配合使用的第三主动盘轮2123与第三从动盘轮2222上；采用升降机构以及与升降机构配合使用的驱动机构；通过三链式升降机构的设置的主动轴与盘轮进行1:1齿轮传动的同向旋转方式，并且链齿设置成相同角度的形式，电机与轴采用链条传动，无回旋无冲击，承重链仅仅承受载荷负载及张紧负载，可以选取比较小型的输送链，在大型化或小型化设计中都可以采用；过程省时省力，效率大大提高。作为进一步改善，移动平台4包括主过渡块41、副过渡块42和平衡块43，主过渡块41、副过渡块42和平衡块43分别固定连接在承重链333上并在输送链311的带动下随承重链333上下移动；并且还可以增设平衡链以平衡载荷与移动平台的重量，链条(承重链、平衡链和输送链)垂直运行段采用高分子导槽导向，保证载物台的平稳性。

接驳装置5包括动力器51、锁紧器52和接驳叉53；括动力器51和接驳叉53通过锁紧器52安装固定在副立柱14上，控制系统6通过控制动力器51的旋动和移动来控制接驳叉53对载荷7的装载和御卸。控制系统6一般采用PLC系统控制，进行接驳口联动、自动调整运行速度、安全保护等功能。

机架1根据使用环境要求采用碳钢、铝合金或不锈钢制作并进行相应的表面处理；机架1包括上支架11、下支架12、主立柱13、副立柱14和支块15，上支架11和下支架12固定设置在主立柱13上，接驳装置5设置在副立柱14上，多个支块15设置在上支架11和下支架12上，支块15上设置有轴承座16；通过分离结构制作零部件，在组装时方便安装和搬运，降低加工生产成本。

本发明作为进一步改善的实施例，参照图2-4所示：第一主动轴211和第二主动轴212均通过支块15上的轴承座16旋转固定在支架11上；从驱动电机213侧开始第一主动轴211上依次设置有第一主动齿轮2112、第一主动盘轮2113和第二主动齿轮2114；第二主动轴212上依次设置有第二主动盘轮2121、第三主动齿轮2122和第三主动盘轮2123；且第二主动轴212通过设置较高的支块15设置在第一主动轴211上部区域，从靠近驱动电机213依次设置为第一主动盘轮2113、第二主动盘轮2121和第三主动盘轮2123，第一主动齿轮2112通过驱动链214与驱动齿轮2131连接配对使用；采用主动轴与从动轴为齿轮传动1:1同向旋转，并且链齿角度相同，电机与轴采用链条传动；主动盘及从动盘的盘与轴均为独立惰轮，以释放链齿角速度差异产生的内部不平衡力，从动轴可单独设置张紧机构。

通过驱动电机213的旋转驱动驱动齿轮2131带动第一主动齿轮2112旋转，从而驱动第一主动轴211旋转；第二主动齿轮2114通过驱动链214与第三主动齿轮2122连接配对使用，在第一主动轴211旋转的作用下，第二主动齿轮2114带动第三主动齿轮2122旋转；第一主动轴211旋转带动第一主动盘轮2113旋转的同时，第二主动轴212随着旋转而带动第二主动盘轮2121和第三主动盘轮2123转动；第一主动轴211的两端通过轴承座16旋转固定；第二主动轴212的一个轴承座16设置在第一主动盘轮2113和第二主动盘轮2121之间，另一个轴承座16设置第二主动盘轮2121和第三主动盘轮2123之间；通过这样的结构设置紧凑，可以充分节省设备运行空间，减小了结构件外形，大幅度提高升降机整体输送可靠性，大幅度延长设备无故障工作时间。

成对配合使用的轴承座16通过等高的支块15并排设置在支架11上，且驱动电机213与第一主动轴211共用一个支块15，第一主动轴211和第二主动轴212也共用一个支块15；通过这样的结构设置在节省材料，降低生产成本的同时，支架之间受力更加均匀，轴承座上产生的震动被互相抵消，使主动轴运行更加平稳，盘轮旋转更加稳定，设备运行稳定性更好。

从动装置22包括第一从动轴221和第二从动轴222，第一从动轴221和第二从动轴222通过设置在支块15上的轴承座16旋转固定，第一从动轴221上设置有与第一主动盘轮2113配合使用的第一从动盘轮2211；第二从动轴222上设置有与第二主动盘轮2121配合使用的第二从动盘轮2221，和第三主动盘轮2123配合使用的第三从动盘轮2222；第一从动盘轮2211设置在第一从动轴221的一端，第二从动盘轮2221设置在固定第二从动轴222的两个轴承座16之间，第三从动盘轮2222设置第二从动轴222的一端；可以通过布局主轮盘以及从轮盘的相对位置，从而派生出水平搬运方式、垂直及水平方向的组合搬运方式。

本发明作为另一种改善的实施例，参照图4和5所示：导向块322上设置卡槽3221，导向块322固定设置在主盘轮和从盘轮之间并通过卡槽3221卡合在输送链311一侧，输送链311的四分之三被卡槽3221包裹；这样的设置输送链的链条在盘轮带动下旋转，并在卡槽中滑动，从而导向块在起到平衡输送链重量的同时还可以防止输送链抖动和摇摆，进一步增加输送的平稳性能。承重链333设置在输送链311的另一侧并通过锁紧销锁附在输送链311上，通过设置输送链和承重链的双链结构，使输送链主要提供输送动力而承重链拖动载荷随着输送链上下移动，实现载荷的搬运，可以有效减少输送链的摩擦磨损，且承重链方便拆解、维修和更换。

本发明作为另一种改善的实施例，参照图3-5所示：移动平台4还包括平台叉44和穿插在平台叉44上的多根载物杆45，平台叉44与分别穿过副过渡块42和平衡块43的平衡杆421一端连接在一起，平衡杆421另一端通过摇臂411与主过渡块41活动连接；摇臂411一侧设置有滑槽4111，另一侧尾部设置有连杆4112，平衡杆421设置在滑槽4111内，连杆4112活动设置在主过渡块41内；主过渡块41、副过渡块42和平衡块43内还设置有铜基轴承431和定位台432，铜基轴承431套设在平衡杆421和连杆4112上，定位台432防止平衡杆421和连杆4112在移动过程中出现轴向滑动。通过这样的结构设置，移动平台在载物载荷移动过程中，更加平稳和精准。移动平台的平台叉采用硬质镀铬轴，为减小结构尺寸，与链条连接的过渡块内嵌铜基轴承，并带有轴向定位台，摆臂与副盘链销轴连接处设计有长孔结构，用以补偿主盘与副盘的中心距偏差。且移动平台为叉型结构，可以布局前后向或左右向接驳传动装置。

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本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。