一种柔性制造物流搬运装置的制作方法

本实用新型涉及到工业自动化生产技术领域，尤其涉及一种柔性制造物流搬运装置。

背景技术：

柔性制造是指在计算机支持下，能适应加工对象变化的制造系统。柔性制造系统是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。

柔性制造单元是由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。柔性制造单元适合加工形状复杂，加工工序简单，加工工时较长，批量小的零件。它有较大的设备柔性，但人员和加工柔性低。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

用于机械自动化加工领域的柔性制造系统有各种不同的组成结构，最为典型的柔性制造系统，由多台加工单元和辅助工艺设备、物流搬运单元、零件集放库、零件上下料站、设备和物流单元电气控制系统、总控系统组成。电气控制系统是整个柔性制造系统的控制大脑和部分执行器件。物流搬运电气控制系统可完成柔性制造系统所需的物流搬运小车驱动的运动控制、物流搬运和执行中逻辑控制、监控报警、采集加工机床的各种控制信号，反馈给上位控制系统，协助总控完成柔性制造系统的全部智能控制和零件搬运装卸功能。物流搬运控制系统需要根据集成设备、机械结构、工作模式，进行硬件配置选定，控制方法设计、控制软件开发，以满足柔性制造系统对物流搬运系统的控制需要。其中的物流搬运系统，机械上由物流小车在加工设备、上下料站、零件集放库之间穿梭运行，控制方面向上与总控系统连接，向下与多台设备、托板库、上下料站连接，并进行实时协调控制。由于柔性制造系统是一种具有自动化、智能化特点并集成多项综合技术的机械零件加工的自动化系统，其控制系统的组成各式各样。其中计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息，输出控制数控机床和物料系统等自动操作所需的信息。包括多种系统软件，如：设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。系统软件用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作。现有技术通常采用变频电机和变频装置作为搬运小车的驱动装置，在调速性能、控制精度、安全性能方面较差。而且采用主要用于逻辑控制的PLC做运动控制器，只有直线运动方式，起停运动规律和运动方式简单，运动控制指令与逻辑控制集成，性能难以保证，对于物流搬运小车的特殊控制方式和功能难于实现。

公开号为CN 202064670U，公开日为2011年12月07日的中国专利文献公开了一种智能搬运小车，其特征在于：包括横移装置，横移装置上装有双向移动装置，在双向移动装置上装有纵移装置，在纵移装置上装有举升车板装置。该专利文献公开的智能搬运小车，由于结构设计不合理，其承载能力和导向精度较差，托板在移动过程中容易晃动，稳定性较差。

技术实现要素：

本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种柔性制造物流搬运装置，本实用新型能够轻松完成取放托板的全部动作，具有承载能力强，导向精度高，稳定性好的特点。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种柔性制造物流搬运装置，包括搬运小车，其特征在于：所述搬运小车为多轴同动式搬运小车，包括X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构，所述X向移动机构包括X向导轨、X向支撑轮、X向托架和驱动X向托架作水平左右移动的X向数字伺服电机，X向托架通过X向支撑轮支撑在X向导轨上；所述Y向移动机构包括Y向导轨座、Y向托架和驱动Y向托架作竖向移动的Y向数字伺服电机，Y向导轨座设置在X向托架上，Y向托架设置在Y向导轨座上，所述Y向导轨座包括第一导轨、第二导轨及连接第一导轨和第二导轨的横向拉杆；所述Z向移动机构包括Z向导轨座、Z向托架和驱动Z向托架作水平前后移动的Z向数字伺服电机，Z向导轨座设置在Y向托架上，Z向托架设置在Z向导轨座上。

所述横向拉杆的一端连接有第一立柱，另一端连接有第二立柱，第一立柱和第二立柱上均套有圆盘砝码。

所述Z向托架上固定连接有矩形限位板，矩形限位板的四个角上分别设置有吸盘。

所述X向支撑轮为四个，任意两个相邻X向支撑轮的间距相同。

所述X向托架、Y向托架和Z向托架均通过齿轮齿条驱动。

所述X向导轨上设置有导轨固定板，导轨固定板的横截面呈“L”状。

本实用新型所述X向、Y向和Z向即三维坐标X，Y，Z，分别代表X轴、Y轴和Z轴。

本实用新型的工作原理如下：

多轴同动式搬运小车包括X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构，X向数字伺服电机驱动X向托架作水平左右移动，Y向数字伺服电机驱动Y向托架作竖向移动，Z向数字伺服电机驱动Z向托架作水平前后移动，各自独立，互不影响，能够实现搬运小车在X、Y和Z三个方向上同时工作，即多轴同动，完成取放托板的全部动作。

本实用新型的有益效果主要表现在以下方面：

一、本实用新型，搬运小车为多轴同动式搬运小车，包括X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构，X向移动机构包括X向导轨、X向支撑轮、X向托架和驱动X向托架作水平左右移动的X向数字伺服电机，X向托架通过X向支撑轮支撑在X向导轨上；Y向移动机构包括Y向导轨座、Y向托架和驱动Y向托架作竖向移动的Y向数字伺服电机，Y向导轨座设置在X向托架上，Y向托架设置在Y向导轨座上，Y向导轨座包括第一导轨、第二导轨及连接第一导轨和第二导轨的横向拉杆；Z向移动机构包括Z向导轨座、Z向托架和驱动Z向托架作水平前后移动的Z向数字伺服电机，Z向导轨座设置在Y向托架上，Z向托架设置在Z向导轨座上，作为一个完整的技术方案，X向托架通过X向支撑轮支撑在X向导轨上，X向托架所承受的重力由X向支撑轮承载，缓解X向导轨受力，延长X向导轨使用寿命，使得整个搬运小车既具有良好的稳定性，又具有较高的承载强度；Y向移动机构和Z向移动机构均是通过导轨座配合数字伺服电机实现移动，导向精度高，运动更加平稳；Y向导轨座包括第一导轨、第二导轨及连接第一导轨和第二导轨的横向拉杆，横向拉杆具有一定支撑作用，能够防止Y向导轨座工作时产生的晃动，增加Y向导轨座的工作稳定性；搬运小车在整个搬运过程中，能够轻松完成取放托板的全部动作，具有承载能力强，导向精度高，稳定性好的特点。

二、本实用新型，横向拉杆的一端连接有第一立柱，另一端连接有第二立柱，第一立柱和第二立柱上均套有圆盘砝码，通过在Y向导轨座的第一导轨和第二导轨侧均配置圆盘砝码，通过增减圆盘砝码以配重的方式使得Y向导轨座在工作时保持重心平衡，进而使托板在整个搬运过程中运行更加平稳。

三、本实用新型，Z向托架上固定连接有矩形限位板，矩形限位板的四个角上分别设置有吸盘，通过吸盘能够将托板吸住，防止托板在移动过程中滑落，增强了托板在Z向水平前后移动的平稳性。

四、本实用新型，X向支撑轮为四个，任意两个相邻X向支撑轮的间距相同，采用四个支撑轮均匀布置的方式，能够均匀分散X向托架的受力，进一步保障了整个多轴同动式搬运小车的承载力。

五、本实用新型，X向托架、Y向托架和Z向托架均通过齿轮齿条驱动，齿轮齿条具有较好的传动性，结构简单，易维护，维护成本低。

六、本实用新型，X向导轨上设置有导轨固定板，导轨固定板的横截面呈“L”状，通过“L”型的导轨固定板能够将X向导轨牢固的固定，避免X向导轨长期使用后发生松动，进一步保障整个多轴同动式搬运小车的使用稳定性。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的具体说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的结构示意图；

图中标记：1、X向导轨，2、X向支撑轮，3、X向托架，4、X向数字伺服电机，5、Y向导轨座，6、Y向托架，7、Y向数字伺服电机，8、第一导轨，9、第二导轨，10、横向拉杆，11、Z向导轨座，12、Z向托架，13、Z向数字伺服电机，14、第一立柱，15、第二立柱，16、圆盘砝码，17、矩形限位板，18、吸盘，19、导轨固定板。

具体实施方式

实施例1

参见图1，一种柔性制造物流搬运装置，包括搬运小车，所述搬运小车为多轴同动式搬运小车，包括X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构，所述X向移动机构包括X向导轨1、X向支撑轮2、X向托架3和驱动X向托架3作水平左右移动的X向数字伺服电机4，X向托架3通过X向支撑轮2支撑在X向导轨1上；所述Y向移动机构包括Y向导轨座5、Y向托架6和驱动Y向托架6作竖向移动的Y向数字伺服电机7，Y向导轨座5设置在X向托架3上，Y向托架6设置在Y向导轨座5上，所述Y向导轨座5包括第一导轨8、第二导轨9及连接第一导轨8和第二导轨9的横向拉杆10；所述Z向移动机构包括Z向导轨座11、Z向托架12和驱动Z向托架12作水平前后移动的Z向数字伺服电机13，Z向导轨座11设置在Y向托架6上，Z向托架12设置在Z向导轨座11上。

本实施例为最基本的实施方式，搬运小车为多轴同动式搬运小车，包括X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构，X向移动机构包括X向导轨、X向支撑轮、X向托架和驱动X向托架作水平左右移动的X向数字伺服电机，X向托架通过X向支撑轮支撑在X向导轨上；Y向移动机构包括Y向导轨座、Y向托架和驱动Y向托架作竖向移动的Y向数字伺服电机，Y向导轨座设置在X向托架上，Y向托架设置在Y向导轨座上，Y向导轨座包括第一导轨、第二导轨及连接第一导轨和第二导轨的横向拉杆；Z向移动机构包括Z向导轨座、Z向托架和驱动Z向托架作水平前后移动的Z向数字伺服电机，Z向导轨座设置在Y向托架上，Z向托架设置在Z向导轨座上，作为一个完整的技术方案，X向托架通过X向支撑轮支撑在X向导轨上，X向托架所承受的重力由X向支撑轮承载，缓解X向导轨受力，延长X向导轨使用寿命，使得整个搬运小车既具有良好的稳定性，又具有较高的承载强度；Y向移动机构和Z向移动机构均是通过导轨座配合数字伺服电机实现移动，导向精度高，运动更加平稳；Y向导轨座包括第一导轨、第二导轨及连接第一导轨和第二导轨的横向拉杆，横向拉杆具有一定支撑作用，能够防止Y向导轨座工作时产生的晃动，增加Y向导轨座的工作稳定性；搬运小车在整个搬运过程中，能够轻松完成取放托板的全部动作，具有承载能力强，导向精度高，稳定性好的特点。

实施例2

参见图2，一种柔性制造物流搬运装置，包括搬运小车，所述搬运小车为多轴同动式搬运小车，包括X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构，所述X向移动机构包括X向导轨1、X向支撑轮2、X向托架3和驱动X向托架3作水平左右移动的X向数字伺服电机4，X向托架3通过X向支撑轮2支撑在X向导轨1上；所述Y向移动机构包括Y向导轨座5、Y向托架6和驱动Y向托架6作竖向移动的Y向数字伺服电机7，Y向导轨座5设置在X向托架3上，Y向托架6设置在Y向导轨座5上，所述Y向导轨座5包括第一导轨8、第二导轨9及连接第一导轨8和第二导轨9的横向拉杆10；所述Z向移动机构包括Z向导轨座11、Z向托架12和驱动Z向托架12作水平前后移动的Z向数字伺服电机13，Z向导轨座11设置在Y向托架6上，Z向托架12设置在Z向导轨座11上。

所述横向拉杆10的一端连接有第一立柱14，另一端连接有第二立柱15，第一立柱14和第二立柱15上均套有圆盘砝码16。

所述Z向托架12上固定连接有矩形限位板17，矩形限位板17的四个角上分别设置有吸盘18。

本实施例为一较佳实施方式，横向拉杆的一端连接有第一立柱，另一端连接有第二立柱，第一立柱和第二立柱上均套有圆盘砝码，通过在Y向导轨座的第一导轨和第二导轨侧均配置圆盘砝码，通过增减圆盘砝码以配重的方式使得Y向导轨座在工作时保持重心平衡，进而使托板在整个搬运过程中运行更加平稳。

Z向托架上固定连接有矩形限位板，矩形限位板的四个角上分别设置有吸盘，通过吸盘能够将托板吸住，防止托板在移动过程中滑落，增强了托板在Z向水平前后移动的平稳性。

实施例3

参见图3，一种柔性制造物流搬运装置，包括搬运小车，所述搬运小车为多轴同动式搬运小车，包括X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构，所述X向移动机构包括X向导轨1、X向支撑轮2、X向托架3和驱动X向托架3作水平左右移动的X向数字伺服电机4，X向托架3通过X向支撑轮2支撑在X向导轨1上；所述Y向移动机构包括Y向导轨座5、Y向托架6和驱动Y向托架6作竖向移动的Y向数字伺服电机7，Y向导轨座5设置在X向托架3上，Y向托架6设置在Y向导轨座5上，所述Y向导轨座5包括第一导轨8、第二导轨9及连接第一导轨8和第二导轨9的横向拉杆10；所述Z向移动机构包括Z向导轨座11、Z向托架12和驱动Z向托架12作水平前后移动的Z向数字伺服电机13，Z向导轨座11设置在Y向托架6上，Z向托架12设置在Z向导轨座11上。

所述横向拉杆10的一端连接有第一立柱14，另一端连接有第二立柱15，第一立柱14和第二立柱15上均套有圆盘砝码16。

所述Z向托架12上固定连接有矩形限位板17，矩形限位板17的四个角上分别设置有吸盘18。

所述X向支撑轮2为四个，任意两个相邻X向支撑轮2的间距相同。

所述X向托架3、Y向托架6和Z向托架12均通过齿轮齿条驱动。

所述X向导轨1上设置有导轨固定板19，导轨固定板19的横截面呈“L”状。

本实施例为最佳实施方式，搬运小车为多轴同动式搬运小车，包括X向移动机构、Y向移动机构和Z向移动机构，X向移动机构包括X向导轨、X向支撑轮、X向托架和驱动X向托架作水平左右移动的X向数字伺服电机，X向托架通过X向支撑轮支撑在X向导轨上；Y向移动机构包括Y向导轨座、Y向托架和驱动Y向托架作竖向移动的Y向数字伺服电机，Y向导轨座设置在X向托架上，Y向托架设置在Y向导轨座上，Y向导轨座包括第一导轨、第二导轨及连接第一导轨和第二导轨的横向拉杆；Z向移动机构包括Z向导轨座、Z向托架和驱动Z向托架作水平前后移动的Z向数字伺服电机，Z向导轨座设置在Y向托架上，Z向托架设置在Z向导轨座上，作为一个完整的技术方案，X向托架通过X向支撑轮支撑在X向导轨上，X向托架所承受的重力由X向支撑轮承载，缓解X向导轨受力，延长X向导轨使用寿命，使得整个搬运小车既具有良好的稳定性，又具有较高的承载强度；Y向移动机构和Z向移动机构均是通过导轨座配合数字伺服电机实现移动，导向精度高，运动更加平稳；Y向导轨座包括第一导轨、第二导轨及连接第一导轨和第二导轨的横向拉杆，横向拉杆具有一定支撑作用，能够防止Y向导轨座工作时产生的晃动，增加Y向导轨座的工作稳定性；搬运小车在整个搬运过程中，能够轻松完成取放托板的全部动作，具有承载能力强，导向精度高，稳定性好的特点。X向支撑轮为四个，任意两个相邻X向支撑轮的间距相同，采用四个支撑轮均匀布置的方式，能够均匀分散X向托架的受力，进一步保障了整个多轴同动式搬运小车的承载力。X向托架、Y向托架和Z向托架均通过齿轮齿条驱动，齿轮齿条具有较好的传动性，结构简单，易维护，维护成本低。