一种移动式排气管物料架系统的制作方法

本发明属于汽车装配技术领域，涉及一种移动式排气管物料架系统。

背景技术：

在当前的汽车装配过程中，安装排气管时，往往需要两名操作工人先去远处的物料架弯腰取排气管，然后将排气管抬至汽车底盘下方，最后举起进行紧固安装。放置排气管的物料架距离安装位置仍有一定距离，不方便装配个人取料；物料架容量小，占地大，物流运送次数多，增加了物流成本，且仅能存放单一类别的排气管，无法配合现有的汽车排气管的混流安装要求，还有工人在装配排气管时需要将排气管举起，费时费力。高负荷的工作和不良的工作姿势很容易造成操作工人的肌肉疲劳，进而导致职业病的产生，进而进一步影响生产效率。

为提高工作效率，本领域技术人员开发了多种新型排气管物料架，cn108001927a公开了一种双层排气管物料架，其独特的设计，能够大大缩短工人取排气管的时间且工人无需弯腰取料，省时省力，提高了工作效率；cn108058149a公开了一种可升降式排气管物料架，其通过将排气管堆叠起来，减少了设备的占地面积，升降的设计能够极大地方便工人存取排气管，提高其工作效率。虽然这些排气管物料架提高了工人取料时的工作效率，但是对于整个排气管装配过程而言，装配工人的工作量仍然巨大，其工作效率仍有较大的提高空间。

因此，开发一种能够显著提高装配效率的移动式排气管物料架系统极具现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术装配效率仍有较大提高空间的缺陷，提供一种能够显著提高装配效率的移动式排气管物料架系统。本发明的移动式排气管物料架系统，可直接将排气管输送并提升至汽车底盘下方合适的位置，装配工人直接将排气管固定在汽车底盘上即可，能够极大地减少装配工人的工作量，极大地提高装配效率，同时本发明的移动式排气管物料架系统能够作为运输车(物流车)，实现了一具多用，此外，其通过夹具固定排气管，能够适用于不同型号尺寸的多种排气管，能够显著提高工作效率，极具应用前景。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种移动式排气管物料架系统，包括倾斜坡面；

所述倾斜坡面通过支架支撑，支架的底部安有万向轮，倾斜坡面上安有输送带，所述输送带上设有多个用于固定排气管的夹具，输送带通过减速电机驱动；

所述倾斜坡面较高的一侧安有用于提升排气管的气动提升装置。

本发明的移动式排气管物料架系统，设计合理，一方面能够容纳较多排气管，可以通过万向轮自由运动，可以作为一个物料输送车，避免了工人的往复搬运，节省了大量人力和时间，另一方面，通过输送带能够将排气管提升到一定高度后，再通过气动提升装置对排气管的位置进行微调，这既避免了直接采用气动提升装置提升排气管成本能耗较大的缺陷，又能够极大地提升物料架系统对排气管的储存量，相比于传统的人力搬运，物料架采用电机驱动，避免人力抬升，既极大地提高了工作效率，又能够减少工人的工作量，避免工人过度运动导致肌肉骨骼损伤，极具应用前景。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，所述输送带整体呈z字形排布；

所述输送带内布置有一排紧贴排布的圆滚，其中一圆滚为连轴滚子，其通过滚子链联轴器与减速电机的输出轴连接，滚子链联轴器分别通过键i、键ii与减速电机的输出轴、连轴滚子连接，在减速电机的带动下，连轴滚子转动进而带动输送带运动，在输送带的带动下，各圆滚依次转动；

所述倾斜坡面的坡度为30°，具体坡度本领域技术人员可根据实际需求进行设置，本发明仅给出一种可行的技术方案。本发明的保护范围并不仅限于此，本发明仅给出一种可行的技术方案而已，本领域技术人员可根据本发明提出的技术路线对物料架系统的细节进行具体优化。

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，所述支架包括两侧架及连接两侧架的连接件；

所述两侧架相同且对称布置在连接件的两侧；

所述侧架包括斜梁、第一横梁、第二横梁、第一立柱和第二立柱；所述第一横梁和第二横梁的一端分别与斜梁的两端连接，三者连接后形成z形结构，第一立柱与斜梁连接，第二立柱与第二横梁的另一端连接，第一立柱和第二立柱为斜梁、第一横梁和第二横梁提供支撑力；

所述连接件包括连接两侧架的多根横连接梁(横连接梁i、横连接梁ii和横连接梁iii)；

第一立柱和第二立柱的底部安有万向轮。

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，所述圆滚布置在两侧架的第一横梁、斜梁和第二横梁之间；

所述第一横梁和第二横梁与斜梁的连接处分别设有第一导向滚轴和第二导向滚轴；

一侧架的第一横梁外侧设有阻尼器，通过该阻尼器可以减少减速电机停止时的惯性震动。

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，所述侧架还包括三根横支撑梁、六根斜支撑梁和两根竖支撑梁；

所述横支撑梁水平布置，所述竖支撑梁竖直布置；

横支撑梁ii的一端与第二横梁相连且其与第二横梁同轴，其另一端与第一立柱连接，横支撑梁i和横支撑梁iii分别位于横支撑梁ii的两侧且横支撑梁i的两端分别与第一立柱和第二立柱连接；

所述横支撑梁ii、横支撑梁i、第一立柱和第二立柱围成的空间内设有呈八字排布的斜支撑梁i和斜支撑梁ii；

所述第一立柱、斜梁和横支撑梁iii围成的空间内设有斜支撑梁iii；

所述横支撑梁ii、第一立柱、斜梁和横支撑梁iii围成的空间内设有竖直布置的竖支撑梁i和竖支撑梁ii，其中竖支撑梁i、横支撑梁iii和斜梁在同一点连接，横支撑梁ii、竖支撑梁i、横支撑梁iii和第一立柱围成的空间内设有斜支撑梁iv，竖支撑梁i、斜支撑梁v、竖支撑梁ii与斜支撑梁vi首尾相连形成z形支撑结构。本发明的保护范围并不仅限于此，本发明仅给出一种可行的支架而已，本领域技术人员可根据实际需求对支架进行具体设计。

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，一侧架的第二横梁连有用于布置减速电机的电机底板，所述电机底板位于远离另一侧架侧；

两侧架的横支撑梁ii上布置有一用于布置储物箱的托板。

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，所述储物箱包括储物箱基座和控制器，储物箱基座安装在托板上；

所述储物箱的内部分为三个夹层(夹层i、夹层ii、夹层iii)，储物箱设有由柜门电机驱动的柜门，储物箱的顶部安有热敏感应器，当热敏感应器感应到人体靠近时，热敏感应器向控制器发送信号，控制器控制柜门电机开启柜门，当人体远离时，热敏感应器向控制器发送信号，控制器控制柜门电机关闭柜门。其中热敏感应器的整体高度位置符合人使用方便的隔板高度的下限值和上限值。当工人在安装排气管，手要抓取储物箱里的零件和工具时，热敏感应器感应到后会控制储物箱箱门打开，不用弯腰即可随意取用零件和工具。当人手离开后，储物箱箱门会自动关闭，解决了紧固零件盒及工具与安装工位分离的问题，避免了工人来回走动、取放零件的时间，也防止了零件在外部环境因素下受潮生锈损坏等问题。本发明的储物箱能够自动感应，无需人手反复推拉，一方面提高了密闭性，防止零件受潮；另一方面能够方便工人取用，节省时间。

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，所述气动提升装置共有两套，分别固定在两侧架的第一立柱上；

所述气动提升装置包括第一气缸、第二气缸、第三气缸、支撑柱、支撑块及弧形支架；

所述支撑柱平行布置在第一立柱的一侧，其通过第二气缸和第三气缸与第一立柱连接，支撑柱的上端安有第一气缸，第一气缸的上端依次装有支撑块及用于支撑排气管的弧形支架；

第一横梁用于安装最侧位置圆滚的安装轴上设有压力传感器，当排气管到达顶部时，压力传感器接收到信号，中央控制器便控制第一气缸向上升高，抬起排气管到指定高度，同时第二气缸及第三气缸再稍微向前移动，调节排气管的横向位置，此时无须工人手动抬举便可安装。

第二气缸和第三气缸的安装方式相同，其通过气缸底板、六角螺母iii、垫圈iii和中心杆安装在第一立柱上。

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，还包括中央控制器、控制开关i和控制开关ii；

所述控制开关i和控制开关ii均设有向上按钮、向下按钮和停止按钮；

所述控制开关i和控制开关ii分别布置在两侧架的第一立柱上，固定控制开关i的第一立柱上还设有挂钩(挂钩用于悬挂操作工人安装排气管时使用的牟钉枪)，固定控制开关ii的第一立柱上还设有计数显示器；

所述计数显示器、控制开关i、控制开关ii、压力传感器、气动提升装置及减速电机分别与中央控制器连接。

物料架两侧的任何一位工人按下控制开关的向上按钮，电机启动，通过滚子联轴器带动输送带转动，导向滚轴支撑输送带，使输送带顺滑地转动，从而使固定在输送带上的夹具将排气管逐渐输送到物料架顶端，顶端的压力传感器感受到顶端排气管的压力后，将压力信号转换成电信号控制减速电机停止，同时压力传感器启动气动提升装置，气动提升装置将上方排气管抬升到要求的安装高度，便于操作工人安装，安装完毕后，气动提升装置回复到原来高度，工人再按下控制开关的向上按钮，减速电机再次启动运行，输送带上的下一个排气管再次上升到物料架顶端，程序依次重复即可。当根据实际情况需要卸载掉物料架上的排气管时，操作工人可以按向下按钮；或当传动出现问题时，可以按动中间的停止按钮，然后进行维修。

计数显示器上设有显示屏、红灯和补货按钮，当排气管到达顶部时，压力传感器接收到压力信号后，该信号转化为电信号传送给计数提示器，此时计数提示器屏幕上的数量减一，当数量减少到3时，红灯就会闪烁提醒操作工人及时加料，操作工人按下计数提示器上的补货按钮后，仓库就会收到通知进行补货。随后由工人将满载的备用物料架推送到安装工位，换下空载的物料架。

如上所述的一种移动式排气管物料架系统，所有圆滚的对应位置均开有用于固定夹具的凹槽；本发明的圆滚中的滚轴与铰链相结合，能够带动带动输送带自由转动，同时能够起支撑上方排气管的作用，并且滚轴两侧均开有凹槽，可方便夹具在运行时穿过，由于两者是线接触，可将输送带与滚轴的摩擦力减到最小，避免能量内耗；

所述夹具包括销、支柱、底座、连接杆和用于固定排气管的支撑抓手，所述连接杆为对称布置的多杆结构，其两端分别连接两支撑抓手，连接杆与支撑抓手连接的两连接处设有用于调整夹具尺寸的销；

将支柱插入凹槽后使用上下两对六角螺母完成夹具的固定。本发明的夹具灵活性强，具有可收缩性(通过调整销可以改变两支撑抓手的间距)，能够适应不同尺寸的排气管，满足当前汽车装配线的混流生产的要求。

有益效果：

(1)本发明的移动式排气管物料架系统，能够容纳较多排气管，可以通过万向轮自由运动，可以作为一个物料输送车，避免了工人的往复搬运，节省了大量人力和时间；

(2)本发明的移动式排气管物料架系统，通过输送带能够将排气管提升到一定高度后，再通过气动提升装置对排气管的位置进行微调，这既避免了直接采用气动提升装置提升排气管成本能耗较大的缺陷，又能够极大地提升物料架系统对排气管的储存量；

(3)本发明的移动式排气管物料架系统，相比于传统的人力搬运，使用电力驱动，避免人力抬升，既极大地提高了工作效率，又能够减少工人的工作量，避免工人过度运动导致肌肉骨骼损伤；

(4)本发明的移动式排气管物料架系统，设计合理，结构较为简单，成本低廉，使用便捷性好，极具应用前景。

附图说明

图1为本发明的移动式排气管物料架系统的整体结构示意图；

图2为本发明的去掉输送带后的物料架的整体结构示意图；

图3为支撑架的结构示意图；

图4为减速电机与连轴滚子的连接示意图；

图5为输送带与连轴滚子的连接示意图；

图6为控制开关i与挂钩安装位置图；

图7为控制开关ii与计数显示器安装位置图；

图8为阻尼器的安装位置图；

图9为压力传感器的安装位置图；

图10为气动提升装置的示意图；

图11为气缸的安装示意图；

图12为储物箱的示意图；

图13为夹具的结构示意图；

图14为夹具的安装示意图；

图15为夹具安装在凹槽上的示意图；

图16为本发明的操作逻辑图；

其中，1-立柱i，2-导向滚轴iii，3-夹具，301-销，302-支柱，303-底座，304-连接杆，305-支撑抓手，4-输送带，401-六角螺母i，40101-垫圈i，402-六角螺母ii，40201-垫圈ii，5-导向滚轴ii，6-减速电机，7-立柱iii，8-立柱iv，9-导向滚轴iv，10-斜梁i，11-储物箱，1101-储物箱基座，1102-夹层i，1103-夹层ii，1104-夹层iii，1105-热敏感应器，12-气动提升装置i，1201-气缸ii，120101-气缸底板，120102-六角螺母iii，120103-垫圈iii，120104-中心杆，1202-支撑柱i，1203-气缸iii，1204-气缸i，1205-支撑块i，1206-弧形支架i，13-横梁iii，14-挂钩，15-阻尼器，16-控制开关i，17-圆滚，18-导向滚轴i，19-控制开关ii，1901-向上按钮，1902-停止按钮，1903-向下按钮，20-气动提升装置ii，2001-气缸iv，2002-支撑柱ii，2003-气缸v，2004-气缸vi，2005-支撑块ii，2006-弧形支架ii，21-计数提示器，22-立柱ii，2201-红灯，2202-显示器，2203-补货按钮，23-斜支撑梁i，24-托板，25-横支撑梁i，26-横支撑梁ii，27-斜支撑梁ii，28-横梁ii，29-横连接梁i，30-连轴滚子，31-横梁iv，32-斜梁ii，33-斜支撑梁iii，34-横支撑梁iii，35-横连接梁ii，36-竖支撑梁i，37-斜支撑梁v，38-竖支撑梁ii，39-斜支撑梁vi，40-斜支撑梁iv，41-电机底板，42-万向轮，43-横梁i，44-横连接梁iii，45-凹槽，46-滚子链联轴器，47-键i，48-键ii，49-压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步阐述。

一种移动式排气管物料架系统，如图1所示，包括一整体呈z字形排布的输送带4、中央控制器、控制开关i16、控制开关ii19和两套气动提升装置(气动提升装置i12和气动提升装置ii20)，输送带4中段为一坡度为30°的倾斜坡面，输送带4通过支架支撑；

支架如图2和3所示，包括两侧架及连接两侧架的连接件(即连接两侧架的多根横连接梁，具体为横连接梁i29、横连接梁ii35和横连接梁iii44)，两侧架相同且对称布置在连接件的两侧；

侧架(以图2视角所能看到的侧架为例)包括斜梁(斜梁ii32)、第一横梁(横梁iv31)、第二横梁(横梁ii28)、第一立柱(立柱ii22)、第二立柱(立柱iii7)、三根横支撑梁(横支撑梁i25、横支撑梁ii26和横支撑梁iii34)、六根斜支撑梁(斜支撑梁i23、斜支撑梁ii27、斜支撑梁iii33、斜支撑梁iv40、斜支撑梁v37和斜支撑梁vi39)和两根竖支撑梁(竖支撑梁i36和竖支撑梁ii38)；第一横梁(横梁iv31)和第二横梁(横梁ii28)的一端分别与斜梁(斜梁ii32)的两端连接，三者连接后形成z形结构，第一立柱(立柱ii22)与斜梁(斜梁ii32)连接，第二立柱(立柱iii7)与第二横梁(横梁ii28)的另一端连接，第一立柱(立柱ii22)和第二立柱(立柱iii7)为斜梁(斜梁ii32)、第一横梁(横梁iv31)和第二横梁(横梁ii28)提供支撑力；

横支撑梁(横支撑梁i25、横支撑梁ii26和横支撑梁iii34)水平布置，竖支撑梁(竖支撑梁i36和竖支撑梁ii38)竖直布置；

横支撑梁ii26的一端与第二横梁(横梁ii28)相连且其与第二横梁(横梁ii28)同轴，其另一端与第一立柱(立柱ii22)连接，横支撑梁i25和横支撑梁iii34分别位于横支撑梁ii26的两侧且横支撑梁i25的两端分别与第一立柱(立柱ii22)和第二立柱(立柱iii7)连接；

横支撑梁ii26、横支撑梁i25、第一立柱(立柱ii22)和第二立柱(立柱iii7)围成的空间内设有呈八字排布的斜支撑梁i23和斜支撑梁ii27；

第一立柱(立柱ii22)、斜梁(斜梁ii32)和横支撑梁iii34围成的空间内设有斜支撑梁iii33；

横支撑梁ii26、第一立柱(立柱ii22)、斜梁(斜梁ii32)和横支撑梁iii34围成的空间内设有竖直布置的竖支撑梁i36和竖支撑梁ii38，其中竖支撑梁i36、横支撑梁iii34和斜梁(斜梁ii32)在同一点连接，横支撑梁ii26、竖支撑梁i36、横支撑梁iii34和第一立柱(立柱ii22)围成的空间内设有斜支撑梁iv40，竖支撑梁i36、斜支撑梁v37、竖支撑梁ii38与斜支撑梁vi39首尾相连形成z形支撑结构，立柱ii22和立柱iii7的底部安有万向轮42，横梁iv31用于安装最侧位置圆滚的安装轴上设有压力传感器49(安装如图9所示)；

控制开关i16和控制开关ii19均设有向上按钮1901、向下按钮1903和停止按钮1902，控制开关i16和控制开关ii19分别布置在立柱i1和立柱ii22上，立柱i1上还设有挂钩14(控制开关i16与挂钩14安装位置如图6所示)，立柱ii22上还设有计数显示器21(控制开关ii19与计数显示器21安装位置如图7所示)，计数显示器21上设有显示屏2202、红灯2201和补货按钮2203，当排气管到达顶部时，压力传感器49接收到压力信号后，该信号转化为电信号传送给计数提示器21，此时计数提示器21屏幕(即显示屏2202)上的数量减一，当数量减少到3时，红灯2201就会闪烁提醒操作工人及时加料，操作工人按下计数提示器21上的补货按钮2203后，仓库就会收到通知进行补货，随后由工人将满载的备用物料架推送到安装工位，换下空载的物料架，其操作逻辑如图16所示；

计数显示器21、控制开关i16、控制开关ii19、压力传感器49、气动提升装置(气动提升装置i12和气动提升装置ii20)及减速电机6分别与中央控制器连接；

输送带4内布置有一排紧贴排布的圆滚17，其中一圆滚为连轴滚子30，圆滚17布置在两侧架的第一横梁(横梁iv31、横梁iii13)、斜梁(斜梁ii32、斜梁i10)和第二横梁(横梁ii28、横梁i43)之间，第一横梁(横梁iv31或横梁iii13)和第二横梁(横梁ii28或横梁i43)与斜梁(斜梁ii32或斜梁i10)的连接处分别设有第一导向滚轴(导向滚轴i18或导向滚轴iii2)和第二导向滚轴(导向滚轴ii5或导向滚轴iv9)，横梁iii13的外侧设有阻尼器15(阻尼器的安装位置图如图8所示)，横梁ii28连有用于布置减速电机6的电机底板41，电机底板41位于远离侧架侧，如图4所示，连轴滚子30通过滚子链联轴器46与减速电机6的输出轴连接，滚子链联轴器46分别通过键ⅰ47、键ⅱ48与减速电机6的输出轴、连轴滚子30连接，输送带4与连轴滚子30的连接示意图如图5所示；

两侧架的横支撑梁ii上布置有一用于布置储物箱11的托板24；

储物箱11如图12所示，包括储物箱基座1101和控制器，储物箱基座1101安装在托板24上；

储物箱11的内部分为三个夹层(夹层i1102、夹层ii1103和夹层iii1104)，储物箱设有由柜门电机驱动的柜门，储物箱的顶部安有热敏感应器1105，当热敏感应器1105感应到人体靠近时，热敏感应器向控制器发送信号，控制器控制柜门电机开启柜门，当人体远离时，热敏感应器向控制器发送信号，控制器控制柜门电机关闭柜门；

气动提升装置位于输送带4的尾部且安装在立柱i1及立柱ii22的一侧，其如图10所示(以气动提升装置i12为例)，包括第一气缸(气缸i1204)、第二气缸(气缸ii1201)、第三气缸(气缸iii1203)、支撑柱(支撑柱i1202)、支撑块(支撑块i1205)及弧形支架(弧形支架i1206)；

支撑柱(支撑柱i1202)平行布置在立柱i1的一侧，其通过第二气缸(气缸ii1201)和第三气缸(气缸iii1203)与立柱i1连接，支撑柱(支撑柱i1202)的上端安有第一气缸(气缸i1204)，第一气缸(气缸i1204)的上端依次装有支撑块(支撑块i1205)及用于支撑排气管的弧形支架(弧形支架i1206)；

第二气缸(气缸ii1201)和第三气缸(气缸iii1203)的安装方式相同(以气缸ii1201为例，如图11所示)，其通过气缸底板120101、六角螺母iii120102、垫圈iii120103和中心杆120104安装在立柱i1上；

所有圆滚17的对应位置均开有用于固定夹具3的凹槽45；

夹具3如图13所示，包括销301、支柱302、底座303、连接杆304和用于固定排气管的支撑抓手305，连接杆304为对称布置的多杆结构，其两端分别连接两支撑抓手305，连接杆304与支撑抓手305连接的两连接处设有用于调整夹具尺寸的销301；

如图14和15所示，将支柱302插入凹槽45后使用上下两对六角螺母及垫圈(六角螺母i401、垫圈i40101、六角螺母ii402和垫圈ii40201)完成夹具3的固定。

经验证，本发明的移动式排气管物料架系统，能够容纳较多排气管，可以通过万向轮自由运动，可以作为一个物料输送车，避免了工人的往复搬运，节省了大量人力和时间；通过输送带能够将排气管提升到一定高度后，再通过气动提升装置对排气管的位置进行微调，这既避免了直接采用气动提升装置提升排气管成本能耗较大的缺陷，又能够极大地提升物料架系统对排气管的储存量；相比于传统的人力搬运，使用电力驱动，避免人力抬升，既极大地提高了工作效率，又能够减少工人的工作量，避免工人过度运动导致肌肉骨骼损伤；设计合理，结构较为简单，成本低廉，使用便捷性好，极具应用前景。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。