专利名称：积放式柔性输送机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动化物流输送系统中的自动输送机，更具体地说，是涉及一种用于汽车白车身焊装车间辅助机器人完成自动化上件需求的积放式柔性输送机，属于汽车自动化生产设备领域。
背景技术：
在汽车白车身焊装车间，为了提高产品质量，降低工人劳动强度，保证工人作业安全，提高自动化生产效率，提供可靠的高自动化柔性输送设备是非常必要的。于是，世界范围内的各大汽车厂商，针对自身发展需要，竞相采用高自动化程度的多机器人柔性焊接系统，伴随机器人柔性焊接系统的普及，各种辅助机器人完成汽车白车身焊接的输送设备便应运而生。但现有使用中的柔性输送设备，普遍存在输送效率低、通用性差，不能完成不同物料的柔性混线输送，使柔性输送设备的应用范围受到限制。由于输送设备本身的设计、加工和装配周期较长，后期维护较多，故使生产成本大幅增加。混线输送是指在同一台输送机上同时输送不同的物料，根据不同的输送要求进行输送速度和输送距离的随时调整，以保证输送质量。未来汽车市场的发展方向是多品种、多款式同时生产，并且要求生产效率高、加工速度快，开发一种全新的柔性输送设备，适应多品种产品的生产输送需要，扩大适用范围， 就成为本实用新型所要解决的问题。
发明内容鉴于上述现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种输送效率高、通用性强、适用范围广的积放式柔性输送机，以满足不断提高的汽车白车身自动化生产的需要。本实用新型是通过以下技术方案来实现的积放式柔性输送机，包括机座、传动装置、多个感应限位装置，以及连接在传动装置上的托板小车，机座的两侧沿着传送方向分别设有一对相互平行的水平轨道，水平轨道呈上、下分布，机座的顶部和底部分别设有导轨，导轨引导托板小车准确传送；传动装置中变频控制驱动电机连接在主动轴上，主动轴和从动轴分别位于机座两端，滚子链平行分布在主动轴和从动轴的两端，上、下水平轨道托举在滚子链下方；感应限位装置包括相互配合的感应器、气缸和限位杆，限位杆连接在气缸上，气缸固定在机座上，感应限位装置对托板小车进行多个特定位置的传动限定；托板小车与滚子链连接传动，托板小车的托板两端顶部分别设有可更换夹具，可更换夹具上设有工件专用夹具。所述托板小车通过摩擦装置与滚子链连接传动，托板中间底部设有向外伸出的长方形导向块，主动轴和从动轴上与导向块相对应的位置分别固定有翻板助力导向单元，翻板助力导向单元可带动导向块辅助托板小车翻转。所述摩擦装置包括固定在托板下方的托板支架和连接在托板支架上的呈上、下分布的两个摩擦条，上、下摩擦条位于滚子链内侧，上、下摩擦条可分别与滚子链的内、外表面摩擦传动。 所述位于主动轴和从动轴一端链轮的内侧还设有包胶导向轮，包胶导向轮的外缘可与翻转过程中的托板支架底面相接触；从动轴两端与滚子链之间还设有张紧缓冲单元， 张紧缓冲单元随着托板支架的翻转过程调整滚子链的伸展长度；机座上还设有控制托板小车进行单独上翻或下翻动作的感应限位装置。所述张紧缓冲单元包括活动支座、限位弹簧和固定支座，活动支座包括相互滑动的固定端和活动端，固定端固定在机座上，从动轴两端连接在活动端上，活动端与固定端的滑动方向与滚子链传动方向相同；固定支座固定在机座上，限位弹簧支撑在固定支座与活动端之间，限位弹簧伸缩方向与活动端和固定端的滑动方向相同。所述翻板助力导向单元包括垫圈，对称连接在垫圈上的螺柱，从螺柱两端分别套入的圆盘形左、右挡片，以及套在螺柱两端并将挡片压紧在垫圈上的弹簧，垫圈的厚度小于导向块的厚度，垫圈固定在主动轴和从动轴上，弹簧外端通过端片固定在螺柱上。本实用新型所述的积放式柔性输送机，包括机座、传动装置、多个感应限位装置， 以及连接在传动装置上的托板小车。利用多个感应限位装置进行控制，实现了托板小车在传动装置上的顺利、有序传送；设置在托板小车上的可更换夹具及工件专用夹具，扩大了传送工件的适用范围，可进行混线传送，适应性好，通用性强。而安装在主动轴和从动轴上的翻板助力导向单元、包胶导向轮、张紧缓冲单元，使托板小车的翻转过程更可靠，实现更方便，结构更稳定，保证了传送过程的连续进行，降低了生产成本，提高了传送效率。整个结构设计简单、合理，使用安全，特别适合在汽车白车身的自动化生产线上使用。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为托板的结构示意图；图3为翻板助力导向单元的结构示意图；图4为托板下翻过程的局部结构示意图；图5为张紧缓冲单元的局部结构剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述如图1、图2所示，本实用新型所述的积放式柔性输送机，包括机座1、传动装置、多个感应限位装置40，以及连接在传动装置上的托板小车3。其中，机座1的两侧沿着传送方向分别设有一对相互平行的水平轨道8，水平轨道 8呈上、下分布。机座1的顶部和底部分别设有导轨7，导轨7端部带有倾角，导轨7用于引导托板小车3在上翻或下翻后进行准确定位。传动装置包括变频控制驱动电机2、主动轴5、从动轴10和滚子链6。滚子链6为一个四联排滚子链，宽度较宽，受力均衡。变频控制驱动电机2固定在机座1 一侧，变频控制驱动电机2与主动轴5连接，主动轴5和从动轴10分别位于机座1的前、后两端，滚子链 6平行分布在主动轴5和从动轴10的端部之间，并在主动轴5和从动轴10上循环旋转，上、下水平轨道8托举在滚子链6下方，防止滚子链6中部下坠，影响传动效果。托板小车为一个板状结构，在托板小车的托板15两端顶部分别设有可更换夹具 13，可更换夹具13上设有工件专用夹具14，通过简单的夹具更换，可实现多种工件的传送。 为实现托板小车在滚子链上顺利、可靠传送，托板小车通过摩擦装置与滚子链连接传动。摩擦装置包括固定在托板下方的托板支架16和连接在托板支架16上的呈上、下分布的两个摩擦条18，17，上、下摩擦条18，17位于滚子链内侧，上、下摩擦条18，17可分别与滚子链的内、外表面摩擦传动。为使托板小车3的上翻或者下翻过程顺利进行，在托板15的中间底部还设有向外伸出的长方形导向块19，以及与导向块19相对应的分别固定在主动轴5和从动轴10上的翻板助力导向单元4。导向块19用于引导托板小车3，在翻板助力导向单元4的作用下带动托板小车3实现可靠翻转。如图3所示，翻板助力导向单元包括垫圈，对称连接在垫圈上的四个螺柱20，以及套在螺柱20上的弹簧23和圆盘形左、右挡片22，21。垫圈固定在主动轴或从动轴上，圆盘形左、右挡片22，21从螺柱20两端插入，在螺柱20外端套上弹簧23，通过端片M将弹簧 23固定在螺柱20上，弹簧23压缩在端片M与挡片之间。选取的垫圈的厚度小于导向块的厚度，这样，导向块插入到左、右挡片22，21之间时，挡片在弹簧力的作用下才可将导向块夹紧。如图4所示，为配合翻板助力导向单元的工作，在主动轴和从动轴一端链轮的内侧还设有包胶导向轮41，包胶导向轮41的外缘可与翻转过程中的托板支架16的底面相接触，从而在托板小车翻转时对托板15产生一个沿切向的推动力，增加了托板小车翻转的稳定性和可靠性。为防止其反向作用力对滚子链的影响，如图1所示，在从动轴10两端与滚子链6之间还设有张紧缓冲单元9。张紧缓冲单元9用于随着托板支架3的翻转过程改变滚子链6的伸展长度，以适应翻转过程。如图5所示，张紧缓冲单元包括活动支座、限位弹簧34和固定支座33，活动支座包括相互滑动的固定端31和活动端32。固定端31固定在机座上，从动轴10两端连接在活动端32上，活动端32与固定端31的滑动方向与滚子链传动方向相同。固定支座33位于活动端32后方，固定支座33固定在机座上，限位弹簧34支撑在固定支座33与活动端32之间，限位弹簧34的伸缩方向与活动端32和固定端31的滑动方向相同。这样，从动轴10就可通过活动端32在固定端31上水平移动，实现了从动轴10与主动轴间轴距的调整。如图1所示，为保证工件的顺序传送和协调配合，安装在机座上的多个感应限位装置40可分别位于传送过程的起始位、终止位，以及其中的某个环节中。其中，按作用可分为对托板小车在起始位和终止位的探测控制、对上翻前托板小车的位置探测控制、终止位上工件类型的探测、保证上翻与下翻过程单独进行的探测控制、对上翻过程托板位置准确度的探测、对起始位工件状态的探测控制等等。感应限位装置40包括感应器、气缸12和限位杆11。限位杆11连接在气缸12上，气缸12固定在机座1上，受感应器控制，气缸12带动限位杆11作用于托板小车3上，限制托板小车3的移动，实现托板小车3的有序传动控制。以最简化工件控制传送过程为例启动变频控制驱动电机2，通过主动轴5和从动轴10带动滚子链6旋转。当起始感应限位装置探测到托板小车3进入到起始位后，利用工件专用夹具进行工件装夹，装夹完成后，起始感应限位装置开启，托板小车3滑出，起始感应限位装置复位，后续托板小车继续装夹工件；滑出的托板小车3在上摩擦条与滚子链表面的联合作用下，带动托板小车3进入终止位，终止感应限位装置关闭，托板小车3位置固定，同时，工件类型感应限位装置确定托板上工件的外部形状或轮廓，控制机械手准确卸下工件；工件卸下后，终止感应限位装置开启，同时，托板小车3在下翻感应限位装置的调控下，实现托板小车单独下翻，接着，终止感应限位装置复位，后续已装夹工件托板小车继续进入到终止位中。下翻后的托板小车3进入回送状态，并经上翻感应限位装置的控制，实现单独上翻，上翻后的托板小车3再次进入起始位，重新进行新工件装夹，一个循环传送过程完成。 如图1、图2、图3、图4、图5所示，托板小车具体下翻过程为托板小车3通过上摩擦条18与滚子链6的上表面摩擦传动到机座1端部时，上摩擦条18与滚子链6上表面开始分离，固定在托板15中部的导向块19端部与主动轴5上的翻板助力导向单元4开始接触，并逐步插入到左、右挡片22，21之间，由于左、右挡片22，21间垫圈厚度小于导向块19 宽度，在弹簧力的作用下，左、右挡片22，21向两边张开并将导向块19夹紧。随着托板小车 3继续移动，上摩擦条18与滚子链6上表面开始分离，托板小车3在左、右挡片22，21及导向块19的牵引作用下继续向前移动，同时，托板支架16的底部与主动轴5链轮内侧的包胶导向轮41外缘开始接触，并在包胶导向轮41表面摩擦力的作用下，推动托板15沿包胶导向轮41外缘切向移动，随着切向移动，翻转不断进行，导向块19与左、右挡片22，21开始脱离。由于包胶导向轮41在利用外缘推动托板支架16时，会受到托板支架16对包胶导向轮 41的反向作用力，支撑在从动轴10两端的限位弹簧34会在活动端32受压时向内收缩，活动端32沿着固定端31向内滑动，主动轴5和从动轴10间的间距缩短，防止了滚子链6受到较大胀力可能带来的断裂、卡死现象。当导向块19与左、右挡片22，21完全脱离，包胶导向轮41与托板支架16底部也处于分离状态，托板小车3下翻完成，托板小车3下落到回程滚子链6上，托板支架16上的下摩擦条17与滚子链6内表面产生摩擦，托板小车3进入水平回程传送状态，而从动轴10上的活动端32又会在限位弹簧34的作用下恢复到原位，滚子链6传送长度恢复。依此类推，托板小车3上翻过程与下翻相似，在此不再赘述。
权利要求1.积放式柔性输送机，包括机座、传动装置、多个感应限位装置，以及连接在传动装置上的托板小车，所述机座的两侧沿着传送方向分别设有一对相互平行的水平轨道，水平轨道呈上、下分布，机座的顶部和底部分别设有导轨，导轨引导托板小车准确传送；所述传动装置中变频控制驱动电机连接在主动轴上，主动轴和从动轴分别位于机座两端，滚子链平行分布在主动轴和从动轴的两端，上、下水平轨道托举在滚子链下方；所述感应限位装置包括相互配合的感应器、气缸和限位杆，限位杆连接在气缸上，气缸固定在机座上，感应限位装置对托板小车进行多个特定位置的传动限定；其特征在于，所述托板小车与滚子链连接传动，托板小车的托板两端顶部分别设有可更换夹具，可更换夹具上设有工件专用夹具。
2.根据权利要求1所述的积放式柔性输送机，其特征在于，所述托板小车通过摩擦装置与滚子链连接传动，托板中间底部设有向外伸出的长方形导向块，主动轴和从动轴上与导向块相对应的位置分别固定有翻板助力导向单元，翻板助力导向单元可带动导向块辅助托板小车翻转。
3.根据权利要求2所述的积放式柔性输送机，其特征在于，所述摩擦装置包括固定在托板下方的托板支架和连接在托板支架上的呈上、下分布的两个摩擦条，上、下摩擦条位于滚子链内侧，上、下摩擦条可分别与滚子链的内、外表面摩擦传动。
4.根据权利要求3所述的积放式柔性输送机，其特征在于，所述位于主动轴和从动轴一端链轮的内侧还设有包胶导向轮，所述包胶导向轮的外缘可与翻转过程中的托板支架底面相接触；所述从动轴两端与滚子链之间还设有张紧缓冲单元，张紧缓冲单元随着托板支架的翻转过程调整滚子链的伸展长度；所述机座上还设有控制托板小车进行单独上翻或下翻动作的感应限位装置。
5.根据权利要求4所述的积放式柔性输送机，其特征在于，所述张紧缓冲单元包括活动支座、限位弹簧和固定支座，所述活动支座包括相互滑动的固定端和活动端，固定端固定在机座上，从动轴两端连接在活动端上，活动端与固定端的滑动方向与滚子链传动方向相同；所述固定支座固定在机座上，限位弹簧支撑在固定支座与活动端之间，限位弹簧伸缩方向与活动端和固定端的滑动方向相同。
6.根据权利要求2所述的积放式柔性输送机，其特征在于，所述翻板助力导向单元包括垫圈，对称连接在垫圈上的螺柱，从螺柱两端分别套入的圆盘形左、右挡片，以及套在螺柱两端并将挡片压紧在垫圈上的弹簧，所述垫圈的厚度小于导向块的厚度，垫圈固定在主动轴和从动轴上，弹簧外端通过端片固定在螺柱上。
专利摘要本实用新型公开了一种积放式柔性输送机，包括机座、传动装置、多个感应限位装置，以及连接在传动装置上的托板小车，托板小车的托板两端顶部分别设有可更换夹具，可更换夹具上设有工件专用夹具。利用多个感应限位装置进行控制，实现了托板小车在传动装置上的顺利、有序传送可更换夹具及工件专用夹具，扩大了传送工件的适用范围；而安装在主动轴和从动轴上的翻板助力导向单元、包胶导向轮、张紧缓冲单元，使托板小车的翻转过程更可靠，实现更方便，结构更稳定，保证了传送过程的连续进行，提高了传送效率。其结构特别适合在汽车白车身自动化生产线上使用。
文档编号B65G35/06GK202152207SQ201120128159
公开日2012年2月29日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者潘继文 申请人:广州明珞汽车装备有限公司