由于生产工艺的需要，许多产品需在有爆炸性危险的环境下进行生产（如喷漆室），或者产品（火工品等）本身会具有爆炸性危险。在这种环境下，机械化输送产品时必定有改变输送方向或路径的过程，要所使用的设备需符合防爆要求，通常制造成本高；在设备维护时也要注意防爆，对参与设备维护的工作人员要求极高，一般不能动火作业，除非停产停线，清除爆炸源到安全线，或者将设备从防爆环境中拆下来移动到非防爆环境下维护，这样往往导致维护时间长、效率低。有时维护的作业环境很差，如喷漆室设备维护，导致人员流动性极大，维护保养成本升高。因此，降低防爆环境下换向设备的制造成本、维护成本，以及改善维护环境，势在必行。

一、改进输送路径布局

在一般的工艺输送过程中，输送货物方向通常是固定（始终头朝前），。输送线路为：直线输送机1→旋转输送机1→直线输送机2→旋转输送机2→直线输送机3，货物头部始终朝前。

不过，在防爆环境下，直线输送机的电机和旋转电机均要采用防爆电机，而且这些电机都有一定的停位精度，一般都要使用变频和带制动器。国产防爆电机目前仍很难满足要求，通常采用进口防爆电机，价格都十分昂贵。

通过改进布局，可以变防爆电机为普通电机，不仅使成本大大降低，维护也更加方便，改进布局如图2。

改进后的输送线路为：直线输送机1→顶升移载机1→直线输送机2→升降旋转机→直线输送机2→顶升移载机2→直线输送机3。通过升降旋转机货物旋转180°，货物头部始终朝前。

二、升降旋转机的系统组成

升降旋转机有两个功能，一是升降，二是旋转功能。如图3所示，通过带万向节的外伸轴将驱动电机外置。

主要由底座、升降驱动系统，凸轮转动轴（主、从）、传动链条等组成，其中驱动系统电机通过带万向节的外伸将驱动电机外置。

主要由旋转驱动系统、换向器、回转支撑、旋转框架、升降导向柱（4组）组成。回转支撑的外圈带有齿轮，与换向器智能啮合，回转支撑的内圈采用螺栓固定在旋转框架上。旋转系统放置在升降系统的上面，通过升降系统导向轮和旋转系统的导向柱之间的配合，来定位旋转系统。

托盘托架是用来限位托盘的，通常有前、后、左、右4个带导向的限位，具体结构根据托盘样式确定。托盘托架采用螺栓固定在旋转系统上的换转支撑的外圈。

三、动作流程

托盘通过直线输送机2被输送到旋转输送机正上方停止后，升降旋转机的升降驱动系统启动，电机旋转，通过链条或皮带带动升降轴旋转，升降轴上的凸轮托举旋转框架系统上的旋转支撑和托盘托架等上升，托盘就此离开直线输送机2。上升到位后，旋转电机启动，驱动换向器旋转，通过啮合的齿轮，驱动回转支撑的外圈旋转，从而带动托盘托架和托盘一起旋转，旋转到位后，升降系统启动下降功能，托盘跟随升降旋转机下降一定高度后，托盘脱离托架，停放在直线输送机2。托盘托架继续下降到最低位，此时托盘可以沿直线输送机2继续向前输送。

四、应用前景

该升降旋转机采用外伸轴的方式，可以将电机外置到非爆炸环境，变防爆电机为普通电机，极大降低设备制造成本，同时也方便维护保养。例如，1.1kw进口防爆电机的价格大约5万多元，而如果采用普通国产电机，价格不到0.4万元，一个弯道就可以节省15万元以上，并且电机功率越大，节省的费用越多。该升降旋转装置机械+电控总成本不到2万元，再加上2台顶升移载机，弯道的成本不到6万元，相比采用2个旋转输送拐弯，可使成本大幅度降低。