一种托盘升降机构

摘要

本发明涉及牙刷生产线中自动化连续上料或下料的一种托盘升降机构，包括机架，所述机架设有下层框架和上层框架，所述上层框架和下层框架之间连接有若干立柱，所述机架内设有升降机构，所述升降机构用于升降托盘，所述下层框架和上层框架之间的机架侧向设有便于运送托盘的小车进出的进出口；其特征在于，所述升降机构包括与进出口方向平行的托盘两侧设置的同步升降的升降座，所述升降座相向的内侧分别连接用于支撑最下层的托盘的支撑底框，所述升降座的外侧分别固定有滑块导轨机构，每组滑块导轨机构分别通过链条机构驱动，两组链条机构通过同步链轮机构驱动实现同步升降；升降机构顶侧和底侧的机架上分别设有用于检测托盘上限位置和下限位置的位置传感器。

权利要求

1.一种托盘升降机构，包括机架，所述机架设有下层框架和上层框架，所述上层框架和下层框架之间连接有若干立柱，所述机架内设有升降机构，所述升降机构用于升降托盘，所述下层框架和上层框架之间的机架侧向设有便于运送托盘的小车进出的进出口；所述升降机构包括与进出口方向平行的托盘两侧设置的同步升降的升降座，所述升降座相向的内侧分别连接用于支撑最下层的托盘的支撑底框，所述升降座的外侧分别固定有滑块导轨机构，每组滑块导轨机构分别通过链条机构驱动，两组链条机构通过同步链轮机构驱动实现同步升降； 所述升降机构顶侧和底侧的机架上分别设有用于检测托盘上限位置和下限位置的位置传感器；所述上层框架对应的托盘两侧配合设有的托持机构，所述托持机构包括从托盘外侧向托盘侧缘同步开合的托板组件，所述托板组件的侧缘与托盘的侧缘配合夹持，所述托板组件外侧的上层框架上固定有夹持气缸，所述夹持气缸伸缩杆的端部与托板组件固定连接；所述托板组件包括水平设置的移板，所述移板一端与夹持气缸连接，移板的下侧设有滑块导轨机构，移板另一端垂直设有竖板，所述竖板对应托盘的一侧固定有用于托固托盘底部侧缘的托板；其特征在于，所述机架的进出口上侧设有用于顶层托盘外侧壁抵靠的限位挡板；所述托板上侧连接有摆动块，所述摆动块竖直方向的中部与托板通过支撑轴摆动连接，所述托板上连接有小气缸，所述摆动块的上端与小气缸的伸缩杆转动连接，所述摆动块的下端与托盘配合顶推用于将托盘向限位挡板方向推动，所述托盘与摆动块配合的部位设有侧开的台阶缺口，所述台阶缺口靠近限位挡板的侧端与摆动块配合抵靠，所述摆动块在小气缸的推动下摆动使下端与台阶缺口的端部抵靠实现托盘外侧与限位挡板抵靠定位。

2.根据权利要求1所述的托盘升降机构，其特征在于，所述链条机构包括垂直设置的链条盒，所述链条盒的底侧设有第一链轮，链条盒的顶侧设有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮之间连接有升降链条，所述链条盒对应滑块导轨一侧的侧壁配合设有竖向的开槽，所述开槽两侧分别设有竖向导轨，两竖向导轨分别与滑块配合连接，两滑块之间连接有同步连接块，所述同步连接块伸入开槽内并与升降链条固定连接实现同步升降；所述同步链轮机构包括固定于底层框架中段的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有两只同尺寸的主动链轮，每个所述主动链轮分别通过同步链条传动连接有从动链轮，两从动链轮的轮轴分别与两链条盒下侧的第一链轮同轴连接，所述从动链轮与底层框架之间通过轴承座支撑连接。

3.根据权利要求1所述的托盘升降机构，其特征在于，两支撑底框之间的上层框架和下层框架之间设有两根用于限位进入升降机构内叠堆的托盘进入深度的竖直挡板，所述竖直挡板用于限位抵靠托盘远离进出口一侧的外缘。

4.根据权利要求3所述的托盘升降机构，其特征在于，所述竖直挡板为托盘对应的外侧缘两端角部配合设置的直角型钢，所述竖直挡板上端和下端分别与上层框架和下层框架固定。

5.根据权利要求1所述的托盘升降机构，其特征在于，所述下层框架对应升降座最下限位置设有底层托板，所述底层托板与降至下限位置的支撑边框底侧支撑连接。

说明书

一种托盘升降机构

技术领域

[0001] 本发明涉及牙刷自动生产线的上下料装备技术领域，特别涉及一种自动化连续上料或下料的托盘升降机构。

背景技术

[0002] 在牙刷的自动化半自动化流水生产线上，用于摆放牙刷或牙刷板的托盘需要进行工序间的转移输送，在同一工序也需要进行空载或满载托盘的自动上线或下线；例如装空
载的托盘集中叠放送至生产线，再逐层升至固定的接料高度，接收来自生产线的牙刷工作，
满载后，人工或机械手移走，再将下层的托盘升到提高度，继续接料，如此反复循环，实现连
续自动化供应托盘。相反，满载的托盘也需要进行逐层堆叠摆放，现有技术中，这种上料的
空托盘的自动化供给和满载后的托盘的自动化堆放操作对人工的依赖性要求高，影响生产
节拍的连续性，生产效率低。

发明内容

[0003] 本发明针对现有技术中牙刷生产线中托盘的上下线供给需求，提供一种托盘升降机构，以实现托盘的机械化连续供给或堆放。

[0004] 本发明的目的是这样实现的托盘升降机构，包括机架，所述机架设有下层框架和上层框架，所述上层框架和下层框架之间连接有若干立柱，所述机架内设有升降机构，所述
升降机构用于升降托盘，所述下层框架和上层框架之间的机架侧向设有便于运送托盘的小
车进出的进出口；所述升降机构包括与进出口方向平行的托盘两侧设置的同步升降的升降
座，所述升降座相向的内侧分别连接用于支撑最下层的托盘的支撑底框，所述升降座的外
侧分别固定有滑块导轨机构，每组滑块导轨机构分别通过链条机构驱动，两组链条机构通
过同步链轮机构驱动实现同步升降； 所述升降机构顶侧和底侧的机架上分别设有用于检
测托盘上限位置和下限位置的位置传感器。

[0005] 本发明的升降机构中，一定堆叠高度的托盘通过运送小车通过进出口集中进出升降机构，两只升降座上连接同步升降的支撑底框用于支撑叠放的托盘底部的两侧，两只升
降座通过链条升降机构的驱动实现同步升降，以逐层提升或降低托盘的高度，以实现连续
供给空托盘或层叠放满载的托盘，本发明的托盘升降机构，可以单台使用，升降机构逐层升
高进行空盘托的连续机械化供应，或升降机构最高位置逐层下降逐层叠放满载的托盘，也
可以两台联合使用，一台用于空托盘连续供给，一台用于满载托盘的逐层下降堆叠，满载后
通过运送车转移，提高牙刷生产线的机械化和自动化水平。

[0006] 为保证两只升降座同步升降，所述链条机构包括垂直设置的链条盒，所述链条盒的底侧设有第一链轮，链条盒的顶侧设有第二链轮，所述第一链轮和第一链轮之间连接有
升降链条，所述链条盒对应滑块导轨一侧的侧壁配合设有竖向的开槽，所述开槽两侧分别
设有竖向导轨，两竖向导轨分别与滑块配合连接，两滑块之间连接有同步连接块，所述同步
连接块伸入开槽内并与升降链条固定连接实现同步升降；所述同步链轮机构包括固定于底
层框架中段的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有两只同尺寸的主动链轮，每个所
述主动链轮分别通过同步链条传动连接有从动链轮，两从动链轮的轮轴分别与两链条盒下
侧的第一链轮同轴连接，所述从动链轮与底层框架之间通过轴承座支撑连接。本发明的链
条升降机构中，驱动电机输出轴上两只同尺寸的主动链轮分别同步驱动两只从动链轮同速
转动，两只同速转动的主动链轮分别带动各自的链轮升降机构的实现同步升降运动以带动
两升降座的同步升降。

[0007] 为便于升降机构中顶层的托盘与下层其它的托盘分离，所述上层框架对应的托盘两侧配合设有的托持机构，所述托持机构包括从托盘外侧向托盘侧缘同步开合的托板组
件，所述托板组件的侧缘与托盘的侧缘配合夹持，所述托板组件外侧的上层框架上固定有
夹持气缸，所述夹持气缸伸缩杆的端部与托板组件固定连接。本发明的托持机构，托盘两侧
两只同步动作的气缸，实现托板组件的同步开合，以夹持固定托盘的两侧缘，便于顶层托盘
与下部其它的托盘的分离，以方便托盘的平移转运。

[0008] 为便于夹持托盘，所述托板组件包括水平设置的移板，所述移板一端与夹持气缸连接，移板的下侧设有设有滑块导轨机构，移板另一端垂直设有竖板，所述竖板对应托盘的
一侧固定有用于托固托盘底部侧缘的托板。

[0009] 为便于顶层托盘的平稳停靠，所述机架的进出口上侧设有用于顶层托盘外侧壁抵靠的限位挡板；所述托板上侧连接有摆动块，所述摆动块竖直方向的中部与托板通过支撑
轴摆动连接，所述托板上连接有小气缸，所述摆动块的上端与小气缸的伸缩杆转动连接，所
述摆动块的下端与托盘配合顶推用于将托盘向限位挡板方向推动，所述托盘与摆动块配合
的部位设有侧开的台阶缺口，所述台阶缺口靠近限位挡板的侧端与摆动块配合抵靠，所述
摆动块在小气缸的推动下摆动使下端与台阶缺口的端部抵靠实现托盘外侧与限位挡板抵
靠定位。上述结构中，当托持机构托持住托盘后，为防止装载牙刷过程中，托盘沿另一方向
串动，小气缸的伸缩动作带动摆动块摆动，摆动块的下端与托盘的缺口侧端配合抵推，将托
盘向限位挡板侧抵推并稳固停靠，顶层装料的托盘通过托持机构和小气缸摆动机构的双向
固定作用实现稳定的固定，防止装料过程中串动，而影响准确装料。

[0010] 为便于进入升降机构内的叠放的各托盘内侧的限位抵靠，两支撑底框之间的上层框架和下层框架之间设有两根用于限位进入升降机构内堆叠的托盘进入深度的竖直挡板，
所述竖直挡板用于限位抵靠托盘远离进出口一侧的外缘。该限位挡板用于限位托盘从进出
口进入升降机构内停靠的位置，便于准确限位托盘的停靠位置。

[0011] 进一步的，所述竖直挡板为托盘对应的外侧缘两端角部配合设置的直角型钢，所述竖直挡板上端和下端分别与上层框架和下层框架固定。

[0012] 为便于平稳支撑堆叠的托盘，所述底层框架对应升降座最下限位置设有底层托板，所述底层托板与降至下限位置的支撑底框底侧支撑连接。

附图说明

[0013] 图1为本发明的托盘升降机构的立体示意图。

[0014] 图2为本发明的托盘升降机构的另一方向的立体示意图。

[0015] 图3为单侧的链条升降机构的示意图。

[0016] 图4为底层框架上同步链轮机构的示意图。

[0017] 图5为上层框架上单侧的托持机构的结构示意图（未放托盘）。

[0018] 图6为上层框架上单侧的托持机构的结构示意图（放托盘）。

[0019] 图7为两台托盘升降机构组合使用的升降理盘机的结构示意图。

[0020] 其中，1机架；201升降座；202支撑底框；203竖向导轨；204滑块；205链条盒；206开槽；207驱动电机；208主动链轮；209从动链轮；210第一链轮；211随动链轮；212限位挡板；
213底层托板；3托持机构；301夹持气缸；302移板；303竖板；304托板；305摆动块；306小气
缸；307限位挡板；4托盘；5传感器。

具体实施方式

[0021] 如图1—图6所示为本发明的托盘升降机构，包括机架1，机架1设有下层框架和上层框架，上层框架和下层框架之间连接有若干立柱，机架内设有升降机构，升降机构用于升
降托盘4，下层框架和上层框架之间的机架侧向设有便于运送托盘的小车进出的进出口；升
降机构包括与进出口方向平行的托盘4两侧设置的同步升降的升降座201，升降座201相向
的内侧分别连接用于支撑最下层的托盘的支撑底框202，升降座201的外侧分别固定有滑块
导轨机构，每组滑块导轨机构分别通过链条机构驱动，两组链条机构通过同步链轮机构驱
动实现同步升降；升降机构顶侧和底侧的机架上分别设有用于检测托盘上限位置和下限位
置的位置传感器5。

[0022] 本实施例的链条机构包括垂直设置的链条盒205，链条盒205的底侧设有第一链轮210，链条盒205的顶侧设有第二链轮，第一链轮210和第一链轮之间连接有升降链条，链条
盒205对应滑块导轨一侧的侧壁配合设有竖向的开槽206，开槽206两侧分别设有竖向导轨
203，两竖向导轨203分别与滑块204配合连接，两滑块204之间连接有同步连接块，同步连接
块伸入开槽206内并与升降链条固定连接实现同步升降；同步链轮机构包括固定于底层框
架中段的驱动电机207，驱动电机207的输出轴上连接有两只同尺寸的主动链轮208，每个主
动链轮208分别通过同步链条传动连接有从动链轮209，两从动链轮209的轮轴分别与两链
条盒205下侧的第一链轮210同轴连接，从动链轮209与底层框架之间通过轴承座支撑连接。
本实施例的上述链条升降机构中，驱动电机207输出轴上两只同尺寸的主动链轮208分别同
步驱动两只从动链轮209同速转动，两只同速转动的主动链轮208分别带动各自的链轮升降
机构的实现同步升降运动以带动两升降座201的同步升降。

[0023] 为使升降机构中顶层的托盘4与下层其它的托盘分离例于托盘装满牙刷后平移离开，上层框架对应的托盘两侧配合设有的托持机构，托持机构包括从托盘外侧向托盘侧缘
同步开合的托板组件，托板组件的侧缘与托盘的侧缘配合夹持，托板组件外侧的上层框架
上固定有夹持气缸301，夹持气缸301伸缩杆的端部与托板组件固定连接；为便于夹持托盘，
托板组件包括水平设置的移板302，移板302一端与夹持气缸301连接，移板302的下侧设有
滑块导轨机构，移板302另一端垂直设有竖板303，竖板303对应托盘的一侧固定有用于托固
托盘底部侧缘的托板304。本实施例的托持机构，托盘两侧两只同步动作的夹持气缸301，实
现托板组件的同步开合，以夹持托盘的两侧缘，便于顶层托盘与下部其它的托盘的分离，以
方便托盘的平移转运。

[0024] 另外，如图5和图6扭示，‑为便于顶层托盘沿与夹持方向垂直方向的固定，机架的进出口上侧设有用于顶层托盘外侧壁抵靠的限位挡板307；托板304上侧连接有摆动块305，
摆动块305竖直方向的中部与托板304通过支撑轴摆动连接，托板304上连接有小气缸306，
该小气缸306水平设置，缸座与托板304铰接，摆动块305的上端与小气缸306的伸缩杆转动
连接，摆动块305的下端与托盘配合顶推用于将托盘向限位挡板307方向推动，托盘与摆动
块305配合的部位设有侧开的台阶缺口，台阶缺口靠近限位挡板307的侧端与摆动块305配
合抵靠，摆动块305在小气缸306的推动下摆动使下端与台阶缺口的端部抵靠实现托盘外侧
与限位挡板307抵靠定位，如图6所示。上述结构中，当托持机构托住托盘4后，为防止装载牙
刷过程中，托盘4沿另一方向串动，小气缸306的伸缩动作带动摆动块305摆动，摆动块305的
下端与托盘4的缺口侧端配合抵推，将托盘4向限位挡板307侧抵推并稳固停靠，顶层的托盘
4通过托持机构和小气缸带动摆动块的双向固定作用实现稳定的固定，防止装料过程中串
动，而影响准确装料。

[0025] 为便于进入升降机构内的叠放的各托盘内侧的限位抵靠，两支撑底框202之间的上层框架和下层框架之间设有两根用于限位进入升降机构内堆叠的托盘进入深度的竖直
挡板212，竖直挡板212用于限位抵靠托盘远离进出口一侧的外缘，以限位各叠置托盘进入
升降机构内部的停靠位置。本实施例中，竖直挡板212为托盘对应的外侧缘两端角部配合设
置的直角型钢，竖直挡板212上端和下端分别与上层框架和下层框架固定。

[0026] 另外，为平稳支撑堆叠的托盘，底层框架对应升降座最下限位置设有底层托板213，底层托板213与降至下限位置的支撑底框202底侧支撑连接。

[0027] 本发明的托盘升降机构可以有两种工作模式，第一种为：升降座从最低位置逐层提升叠置的空托盘，以供生产线按序摆放牙刷或牙刷板工件； 第二种为：升降座从最高位
置逐层下降，向支撑底框上逐层叠放满载的牙刷托盘工件。

[0028] 其中，第一种工作模式的工作过程为：升降座201降至支撑底框202最低位置，通过托盘运送车将若干层叠置的空托盘运送至上料侧的升降机构内，升降座201上升一定的高
度，两侧的支撑底框202将底层的托盘托起，同时带动各层托盘上升，使托盘支撑在升降机
构的升降座201上，然后通过驱动电机207的驱动，升降座201向上提升，使顶层托盘升至设
定的高度，为便于监测顶层托盘到达的高度，在上层框架上预先设置的位置传感器可以监
测到顶层的托盘到达的高度，当顶层的托盘与位置传感器接触时，驱动电机207停止运行，
托盘停止升高，此时，托持机构的两夹持气缸301动作，使托板304从两侧托持夹固顶层的托
盘4，升降机构再次动作，下降大约一层托盘的高度，使顶层托盘与其它托盘分离，然后小气
缸306动作，使摆动块305摆动，以推动托盘与限位挡板307抵靠锁固，此时，顶层的托盘平稳
的停止于接料位置，等待接收生产线输送来的牙刷工件接序接放；当托盘满载后，通过机械
手平移转运或其它搬运方式搬走满载的托盘；至此完成一个托盘的供给过程，升降机构再
次动作，升降座201再次提升使当前的顶层托盘升至设定的高度，进行下一层托盘的升提，
夹持和限位抵靠锁固 ，使当前的顶层托盘等待装料，反复循环此过程，实现托盘的机械化
供给。第二种工作过程为：首先将空载的升降机构的支撑底框升至最高位置，满载的托盘通
过平移机构或生产线其它的搬运机构将托盘搬移至配合放置在支撑底框201上，此时如果
之前已经叠放一定数量的托盘，将继续叠放，叠一层升降机构对应下降一层。

[0029] 本发明的托盘升降机构，可以单台使用，升降机构逐层升高进行空盘托的连续机械化供应，或升降机构最高位置逐层下降逐层叠放满载的托盘，也可以两台联合使用，一台
用于空托盘连续供给，一台用于满载托盘的逐层下降堆叠，满载后通过运送车转移，提高牙
刷生产线的机械化和自动化水平。