一种自行车车体组装机的制作方法

本发明涉及自行车组装机械自动化领域，尤其涉及一种自行车车体组装机。

背景技术：

在现如今的社会中，大家积极倡导绿色出行，而且随着共享单车的推行，使得自行车出行得到广泛的推广，因此自行车的销量也得到极大的增加，而现今的自行车都是采用半自动化或人工进行组装，因此极大的增加生产成本，同时需要大量的劳动力，提高了管理生产的困难。

技术实现要素：

为此，需要提供一种自行车车体组装机，用于解决人工组装自行车的成本较高的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种自行车车体组装机，包括车架输送吊台、前轮传送带、后轮传送带、车轮基座、前轮轮轴锁合机构和后轮轮轴锁合机构；

所述前轮传送带和后轮传送带相互平行设置，车架输送吊台设置在前轮传送带与后轮传送带之间，且车架输送吊台高于前轮传送带设置，前轮轮轴锁合机构设置在前轮传送带远离后轮传送带的一侧上，后轮轮轴锁合机构设置在后轮传送带远离前轮传送带的一侧上；所述车轮基座设置有多个，多个车轮基座等间距设置在前轮传送带，所述后轮传送带与前轮传送带结构相同设置，所述车轮基座用于装夹自行车的车轮，车架输送吊台用于输送自行车的车架，以及将车架放置到前轮传送带与后轮传送带上的自行车的车轮上；

所述前轮轮轴锁合机构包括第一锁固夹爪单元、第二锁固夹爪单元、第一位置检测器和控制单元，第一锁固夹爪单元和第二锁固夹爪单元并排设置在前轮传送带远离后轮传送带的一侧上，第一位置检测器设置在第一锁固夹爪单元与第二锁固夹爪单元之间的前轮传送带上，第一位置检测器与控制单元电连接，第一锁固夹爪单元与控制单元电连接，第二锁固夹爪单元与控制器单元电连接，控制单元与前轮传送带的驱动电机电连接，控制单元与后轮传送带的驱动电机电连接；

所述后轮轮轴锁合机构包括第三锁固夹爪单元、第四锁固夹爪单元和第二位置检测器，第三锁固夹爪单元和第四锁固夹爪单元并排设置在后轮传送带远离前轮传送带的一侧上，第三锁固夹爪单元与控制器单元电连接，第四锁固夹爪单元与控制器单元电连接，第二位置检测器设置在第三锁固夹爪单元与第四锁固夹爪单元之间的后轮传送带上，第二位置检测器与控制单元电连接。

进一步地，所述第一锁固单元包括气动夹爪、锁固电机和机械臂，所述锁固电机设置在机械臂的末端上，气动夹爪设置在锁固电机的输出轴上，气动夹爪与控制单元电连接，锁固电机与控制单元电连接，所述第二锁固单元、第三锁固单元和第四锁固单元与第一锁固单元结构相同设置。

进一步地，所述车轮基座包括基板、夹爪、驱动电机和启停开关，基板设置在前轮传送带或后轮传送带上，基板的中部设置有车轮槽板，驱动电机设置在基板的顶面一端，夹爪设置在驱动电机的输出轴上，夹爪位于车轮槽板的端侧上，启停开关与驱动电机电连接，启停开关设置在基板的板端上。

进一步地，所述夹爪设置有两个，且驱动电机设置有两个，两个驱动电机分别设置在车轮槽板的两端上，两个夹爪一一对应两个驱动电机设置，两个驱动电机都与启停开关电连接。

进一步地，所述车架输送吊台包括吊轨和机械手，所述吊轨上设置有挂钩，吊轨位于前轮传送带和后轮传送带之间设置，且吊轨的轨道本体高于前轮传送带和后轮传送带设置，机械手设置在吊轨的末端的端侧上，机械手用于拿取车架放置到自行车的两个车轮上。

进一步地，还包括操作平台、显示器、操作盘、报警器和控制器，显示器、操作盘和报警器设置在操作平台上，所述显示器与控制器电连接，操作盘与控制器电连接，报警器与控制器电连接，所述控制器与控制单元电连接。

进一步地，所述控制单元为单片机或plc。

进一步地，还包括同步校准控制机构，所述同步校准控制机构包括电动机、同步器、角度传感器、变频器和传送带张紧装置，所述电动机设置有多个，变频器设置有多个，多个电动机等均分布在前轮传送带上，多个电动机与多个变频器一一对应电连接设置，电动机的输出轴与前轮传送带的辊轴连接设置，传送带张紧装置设置在传送带上，角度传感器设置在传送带张紧装置的滚轮上，多个变频器与同步器电连接，角度传感器与变同步器电连接。

区别于现有技术，上述技术方案通过前轮传送带和后轮传送带输送自行车的前轮和后轮，为了使得自行车的车轮固定在传送带上，在前轮传送带和后轮传送带上都安装了车轮基座，通过车轮基座使得自行车车轮站立固定在传送带上；而车架输送吊台输送车架，并将车架放置到前轮传送带和后轮传送带相对应的车轮上，继而通过前轮轮轴锁合机构和后轮轮轴锁合机构，将车架与自行车的车轮锁合在一起，完成对自行车的车体的装配，进而对自行车整体的装配加工提高效率，降低生产成本。

附图说明

图1为具体实施方式所述自行车车体组装机的示意图；

图2为具体实施方式所述自行车车体组装机的吊轨的示意图；

图3为具体实施方式所述自行车车体组装机的车轮基座的示意图；

图4为具体实施方式所述自行车车体组装机的第一锁固夹爪单元的示意图；

图5为具体实施方式所述自行车车体组装机的同步校准控制机构的示意图。

附图标记说明：

10、车架输送吊台；101、吊轨；102、机械手；1011、挂钩；

20、前轮传送带；30、后轮传送带；

40、车轮基座；401、基板；402、夹爪；403、驱动电机；

404、启停开关；4011、车轮槽板；

50、前轮轮轴锁合机构；501、第一锁固夹爪单元；

502、第二锁固夹爪单元；503、第一位置检测器；504、控制单元；

5011、气动夹爪；5012、锁固电机；5013、机械臂；

60、后轮轮轴锁合机构；601、第三锁固夹爪单元；

602、第四锁固夹爪单元；603、第二位置检测器；

70、同步校准控制机构；701、电动机；702、同步器；

703、角度传感器；704、变频器；705、传送带张紧装置；

80、操作平台；81、显示器；82、操作盘；83、报警器；

84、控制器。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图5，本实施例提供一种自行车车体组装机，包括车架输送吊台10、前轮传送带20、后轮传送带30、车轮基座40、前轮轮轴锁合机构50和后轮轮轴锁合机构60；所述前轮传送带和后轮传送带相互平行设置，车架输送吊台设置在前轮传送带与后轮传送带之间，且车架输送吊台高于前轮传送带设置，前轮轮轴锁合机构设置在前轮传送带远离后轮传送带的一侧上，后轮轮轴锁合机构设置在后轮传送带远离前轮传送带的一侧上；所述车轮基座设置有多个，多个车轮基座等间距设置在前轮传送带，所述后轮传送带与前轮传送带结构相同设置，所述车轮基座用于装夹自行车的车轮，车架输送吊台用于输送自行车的车架，以及将车架放置到前轮传送带与后轮传送带上的自行车的车轮上。

所述前轮轮轴锁合机构包括第一锁固夹爪单元501、第二锁固夹爪单元502、位置检测器503和控制单元504，第一锁固夹爪单元和第二锁固夹爪单元并排设置在前轮传送带远离后轮传送带的一侧上，位置检测器设置在第一锁固夹爪单元与第二锁固夹爪单元之间的前轮传送带上，位置检测器与控制单元电连接，第一锁固夹爪单元与控制单元电连接，第二锁固夹爪单元与控制器单元电连接。所述后轮轮轴锁合机构包括第三锁固夹爪单元601、第四锁固夹爪单元602和第二位置检测器603，第三锁固夹爪单元和第四锁固夹爪单元并排设置在后轮传送带远离前轮传送带的一侧上，第三锁固夹爪单元与控制器单元电连接，第四锁固夹爪单元与控制器单元电连接，第二位置检测器设置在第三锁固夹爪单元与第四锁固夹爪单元之间的后轮传送带上，第二位置检测器与控制单元电连接。所述控制单元为单片机或plc。

如图1和图2所示，本实施例中所述车架输送吊台包括吊轨101和机械手102，所述吊轨上设置有挂钩1011，吊轨位于前轮传送带和后轮传送带之间设置，且吊轨的轨道本体高于前轮传送带和后轮传送带设置，机械手设置在吊轨的末端的端侧上，机械手用于拿取车架放置到自行车的两个车轮上。通过挂钩可以对自行车的车架进行吊挂，在通过吊轨对车体进行输送，在吊轨末端安装有一个机械手，通过机械手将车架取下，并放置都指定位置上前轮传送带和后轮传送带的车轮上，实现自行车车体的初步安装。

本实施例中前轮传送带与后轮传送带都是结构相同设置，因此通过这两个传送带对自行车的两个车轮分别进行输送，对于前轮传送带和后轮传送带上都设置了车轮基座，通过车轮基座可以对自行车的车轮进行固定，使得自行车的车轮站立固定在前轮传送带和后轮传送带上。自行车的车架则通过车架输送吊台进行输送，并将车架放置到前轮传送带与后轮传送带上的自行车的车轮上，继而通过前轮轮轴锁合机构和后轮轮轴锁合机构将自行车车架锁合在自行车的两个车轮上，达到对自行车车体的自动化组装的目的。

具体的，自行车车架可以适配的将车架上的插槽卡合到车轮的轮轴上，继而通过第一锁固夹爪单元和第二锁固夹爪单元对自行车的前轮进行锁合，即通过第一锁固夹爪单元和第二锁固夹爪单元抓取自锁螺母锁合在车轮的轮轴上，完成对自行车前轮的锁合固定。同理自行车的后轮通过第三锁固夹爪单元和第四锁固夹爪单元进行锁合。为了使得传送带上的车轮在指定位置上停止，在前轮传送带与后轮传送带上都安装了位置检测器，当车轮基座经过位置检测器时，位置检测器会获得一个信号，并将该信号发送给控制单元，控制单元获得该信号后，会控制传送带停止，因此只需将第一位置检测器和第二位置检测设置的位置相同，就会使得前轮传送带的车轮基座与后轮传送带的车轮基座在相同位置上停止，达到对车体安装的前提条件。

如图4所示，本实施例中所述第一锁固单元包括气动夹爪5011、锁固电机5012和机械臂5013，所述锁固电机设置在机械臂的末端上，气动夹爪设置在锁固电机的输出轴上，气动夹爪与控制单元电连接，锁固电机与控制单元电连接，固锁电机可以为伺服电机，所述第二锁固单元、第三锁固单元和第四锁固单元与第一锁固单元结构相同设置。在对自行车的前、后轮锁合时，通过控制机械臂使得气动夹爪从放置箱中夹取自锁螺母，放置箱中规则放置了自锁螺母，因此通过编程可以实现机械臂自动夹取自锁螺母。再通过机械臂将自锁螺母对准自行车车轮的轮轴，启动固锁电机使得气动夹爪在一定转速下旋转，进而将自锁螺母锁合在自行车的轮轴上，达到将车架锁合子啊自行车的车轮上，通过第一锁固夹爪单元和第二锁固夹爪单元对自行车的前轮的轮轴两侧同时锁合，同理通过第三锁固夹爪单元和第四锁固夹爪单元对自行车的后轮的轮轴两侧同时锁合，进而完成对车架的锁合固定。

如图3所示，本实施例中所述车轮基座包括基板401、夹爪402、驱动电机403和启停开关404，基板设置在前轮传送带或后轮传送带上，基板的中部设置有车轮槽板4011，驱动电机设置在基板的顶面一端，夹爪设置在驱动电机的输出轴上，夹爪位于车轮槽板的端侧上，启停开关与驱动电机电连接，启停开关设置在基板的板端上。所述夹爪设置有两个，且驱动电机设置有两个，两个驱动电机分别设置在车轮槽板的两端上，两个夹爪一一对应两个驱动电机设置，两个驱动电机都与启停开关电连接。将自行车的车轮放置到基板上的轮槽中，再通过两端上的夹爪夹紧固定车轮，使得车轮能过站立的放置在基板上，同时在后续的安装工序中不会发生偏移掉落的情况。而夹爪的可以通过驱动电机来驱动，使得夹爪抓紧车轮，驱动电机可以为伺服电机，而且通过启停开关来控制伺服电机启停，由于伺服电机具有远程遥控的功能，所以在控制驱动电机时，可以通过遥控器控制，也可以通过启停开关进行控制。为了提高自行车的车轮在车轮基座上的稳固性，在基板的两端各安装一个夹爪，通过同一个启停开关来同时控制这两个夹爪的张合，提高生产加工的效率和安全性。

如图1和图5所示，本实施例中还包括同步校准控制机构70，同步校准控制机构包括电动机701、同步器702、角度传感器703、变频器704和传送带张紧装置705，所述电动机设置有多个，变频器设置有多个，多个电动机等均分布在前轮传送带上，多个电动机与多个变频器一一对应电连接设置，电动机的输出轴与前轮传送带的辊轴连接设置，传送带张紧装置设置在传送带上，角度传感器设置在传送带张紧装置的滚轮上，多个变频器与同步器电连接，角度传感器与变同步器电连接。为了提高车轮传送带的稳定性和同步性，通过同步校准控制机构来完成。具体的，将传送带张紧装置安装到传送带上，进而通过角度传感器可以获取到传送带的张紧变化情况，在将角度传感器获取到的信号发送给同步器，通过同步器处理，发送信号给各个变频器，进而通过变频器控制电动机的转速，使得传送带达到同步旋转的目的。传送带张紧装置为现有技术，在此不再进行详细的赘述，而电动机可以为伺服电机。

本实施例中还包括操作平台80、显示器81、操作盘82、报警器83和控制器84，显示器、操作盘和报警器设置在操作平台上，所述显示器与控制器电连接，操作盘与控制器电连接，报警器与控制器电连接，所述控制器与控制单元电连接。通过控制器获取控制单元中的信息，达到数据之间的交互，而且还可以通过控制器对控制单元发送控制信号的命令，达到对生产设备调控的目的。通过控制器可以将数据在显示器上显示，并通过操作盘输入信息或命令，在发生故障时，还可以通过报警器报警提示，报警器可以为显示灯和/或蜂鸣器，使得工作人员第一时间对故障进行处理，为了提高工作人员的舒适感，独立设立一个操作平台进行工作。操作盘可以为键盘，控制器可以为电脑主机，提高整个自行车车体组装机的安全性，同时对于生产达到监控的目的。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。