转载机构及用于转载机构的托架组件的制作方法

本发明涉及生产线输送设备领域，具体而言，涉及一种托架组件以及具有该托架组件的转载机构。

背景技术：

目前汽车制造生产线广泛采用滑橇输送方式，即将多个工件以一定间隙放置于滑橇上，滑橇沿输送设备轨道运行并完成工艺操作；在实际生产过程中，车间内不同工位或相邻车间之间，采用不同结构的滑撬来承载工件。

工件在两种滑撬之间转移时，例如工件在第一滑撬与第二滑撬之间转移时，需要使用转载机构。其中，工件可以包括车身和货箱，为了满足工艺操作的需要车身和货箱间隔开设置在托架组件上，即车身与货箱以固定间隙放置在托架组件上。

相关技术中，工件从第一滑撬转移至第二滑撬时，车身和货箱的间隙不可变，这样工件在多个工位或多个车间之间转移时，必须以最大间隙设计托架组件，而滑撬的长度又需要大于车身、货箱以及间隙的长度之和，从而导致滑撬长度增加，而在整条生产线上，并不是任意一个车间或工位，都需要车身与货箱拉开最大间隙，大部分的车间或者工位无需车身与货箱拉开最大间隙。

这种以最大间隙设计托架组件的汽车制造生产线，一方面在工件输送过程中，增大了工件与汽车制造生产线上的其他设备或者滑撬与汽车制造生产线上的其他设备干涉的风险，另一方面，增加了输送节距，导致生产节拍(生产节拍＝输送链速x60/输送节距)降低，且滑撬长度增加，使得汽车制造生产线上的设备尺寸及工艺线路长度增加。

因此，工件在多个工位或多个车间之间转移时，车身与货箱之间的间隙不可变的转载机构，导致所有滑橇及输送设备都按照确保车身与货箱之间的间隙为最大间隙时的尺寸进行设计，不符合柔性制造原则，不利于降低汽车制造生产线上的设备的制造成本，且不利于降低汽车的生产成本。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种满足柔性化制造且可节省单车生产成本的托架组件。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述托架组件的转载机构。

根据本发明第一方面的用于转载机构的托架组件包括：第一托架；第二托架，所述第一托架和所述第二托架中的一个适于支撑第一部件，且所述第一托架和所述第二托架中的另一个适于支撑第二部件，所述第二托架可移动地设在所述第一托架上，所述第二托架具有多个锁止位置，所述第二托架移动至任意一个所述锁止位置时，所述第二托架可与所述第一托架锁止。

根据本发明实施例的托架组件，第一托架和第二托架的位置相对可调，当托架组件带动车身与货箱，从第一滑撬向第二滑撬移动时，车身与货箱之间的间隙从第一间隙调整至第二间隙，从而可以很好地适应两种不同的滑撬结构。由此，车身与货箱在两个不同的工位或者两个不同车间转运时，滑橇及输送设备都可以按照各自的要求设计，而不必以最大间隙来设计各滑撬和输送设备，符合柔性制造原则，降低设备成本及生产成本。

可选地，所述用于转载机构的托架组件还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述第二托架相对所述第一托架移动。

可选地，所述驱动机构包括驱动电机和传动组件，所述驱动电机与所述传动组件相连，所述传动组件适于推动所述第二托架相对所述第一托架移动。

可选地，所述传动组件包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿轮与所述驱动电机的电机轴同轴固定设置；或者所述传动组件包括螺母丝杠结构，所述驱动电机的电机轴与所述丝杠同轴固定设置，所述螺母与所述第二托架固定。

可选地，所述用于转载机构的托架组件，其特征在于，还包括导向机构，所述导向机构包括第一导向件和第二导向件，所述第一导向件设在所述第一托架上，所述第二导向件设在所述第二托架上，所述第一导向件可移动地设在所述第二导向件上。

可选地，所述导向机构为直线导轨。

可选地，所述用于转载机构的托架组件还包括锁止结构，在所述第二托架位于所述锁止位置时，所述锁止结构用于锁止所述第二托架和所述第一托架。

可选地，所述锁止结构包括气动夹紧器或电动夹紧器。

可选地，所述锁止结构包括锁止钳和多个锁止横梁，多个所述锁止横梁与多个所述锁止位置一一对应，所述锁止钳设在所述第一托架上，所述锁止横梁设在所述第二托架上，所述第二托架位于所述锁止位置时，所述锁止钳夹紧其中一个所述锁止横梁。

根据本发明第二方面实施例的转载机构包括：第一方面所述的托架组件；所述托架组件可在第一滑撬与第二滑撬之间转运，且所述托架组件支撑在所述第一滑撬上时，所述第二托架位于一个所述锁止位置，所述托架组件支撑在所述第二滑撬上时，所述第二托架位于另一个所述锁止位置。

根据本发明实施例的转载机构，通过设置第一托架和第二托架的相对位置可调的托架组件，使得单个车的生产成本降低，生产线的长度缩短，生产节拍加快，提升了生产效率。

附图说明

图1是根据本发明实施例的转载机构的立体结构示意图；

图2是根据本发明实施例的转载机构的侧视图；

图3是根据本发明实施例的转载机构的俯视图；

图4是根据本发明实施例的转载机构的后视图；

图5是根据本发明实施例的托架组件的驱动机构的传动组件处的放大图；

图6是根据本发明实施例的转载机构的驱动机构的传动组件处的放大图；

图7是根据本发明实施例的托架组件的锁止结构处的放大图；

图8是根据本发明实施例的托架组件的导向机构的局部放大图；

图9是根据本发明实施例的第一托架支撑车身时的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的第二托架支撑货箱时的结构示意图。

附图标记：

转载机构1000、托架组件100、第一托架1、平框架11、立框架12、加强梁13、车身支撑架14、第二托架2、水平框架21、货箱支撑架22、驱动机构3、驱动电机31、电机轴311、传动组件32、齿轮321、齿条322、导向机构4、第一导向件41、第二导向件42、锁止结构5、锁止钳51、锁止横梁52、传动带200、车身2000、货箱3000。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在汽车制造生产线上，例如涂装生产线上，可以采用滑撬输送待涂装车身2000以及货箱3000，不同的工位之间、不同的车间之间或者不同的生产线之间可以采用不同的滑撬。工件通过转载机构1000在不同滑撬之间转移，例如工件可以通过转载机构1000在第一滑撬与第二滑撬之间转移。

下面，先根据图1-图10描述根据本发明实施例的转载机构1000。如图1-图10所示，转载机构1000可以包括输送设备(图未示出)、托架组件100、滑撬定位结构(图未示出)、举升驱动总成和举升传动总成。

可选地，输送设备可以为输送辊床，输送辊床可以是标准皮带式辊床，从而可以确保输送停止精度。

滑撬定位结构用于定位滑撬，滑撬定位结构采用气动或电动式机械夹紧结构，在滑橇输送到位后夹紧滑橇的横梁以保证定位精准。

托架组件100用于支撑工件，且托架组件100可以支撑在滑撬上，滑撬放置在输送设备上，并在通过输送设备移动。

举升驱动总成可以包括举升驱动电机、举升传动链轮和举升传动链，举升驱动总成提供动力以保证托架组件100上下运行，进而带动托架组件100上的工件上下运动。

在一些实施例中，举升传动总成可以为链传动总成，该链传动总成可以包括两条传动链、传动链驱动轴、定向链轮和配重等机构，两条传动链一端分别连接托架组件100，另一端连接在同一传动链驱动轴，在通过传动链驱动轴与举升驱动总成连接，从而保证分别位于输送设备两侧的托架组件100的两个部分同步升降，托架组件100连接在两条传动链上，随传动链运行，上下动作，托架组件100上可以配置聚氨酯材质托块承载工件。

在另一些实施例中，如图1和图4所示，举升传动总成可以为带传动总成，该带传动总成可以包括两条传动带200、传动带驱动轴、定向带轮和配重等机构，两条传动带200一端分别连接托架组件100，另一端连接在同一传动带驱动轴，在通过传动带驱动轴与举升驱动总成连接，从而保证分别位于输送设备两侧的托架组件100的两个部分同步升降；托架组件100连接在两条传动带200上，随传动带200运行，上下动作，托架组件100上可以配置聚氨酯材质托块承载工件。

采用带传动总成传动，维护成本低，且使用时油污少，使车间的环境保持干净，避免了车身2000以及货箱3000的污染。

上述实施例中的转载机构1000为举升式转载机构，其转载过程平稳、精度高，广泛应用于生产输送领域。

下面参照图1-图10描述根据本发明实施例的用于转载机构1000的托架组件100。如图1-图10所示，根据本发明实施例的用于转载机构1000的托架组件100包括第一托架1和第二托架2。

如图1所示，第一托架1和第二托架2中的一个适于支撑第一部件，第一托架1和第二托架2中的另一个适于支撑第二部件。

下面的描述中，均以第一部件为车身2000，第二部件为货箱3000，第一托架1用于支撑车身2000，第二托架2用于支撑货箱3000为例进行描述。

如图1所示，第一托架1和第二托架2均包括分别位于输送设备左右两侧的两部分，其中左右两侧的两部分可以对称设置。如图1所示，第一托架1可以位于第二托架2的上方。

可选地，第一托架1和第二托架2均可以为框架结构，通过方钢或角钢焊接而成。

具体地，如图1和图9所示，第一托架1可以包括在左右方向上间隔开的两个平框架11和两个立框架12，同侧的平框架11和立框架12之间可以设有加强梁13。每个平框架11的内侧均设有用于支撑车身2000的车身支撑架14，立框架12可以与同侧的传动带200相连，以在传动带200的带动下上下移动。

可选地，每侧均在前后方向上间隔开地设置有两条传动带200，从而保证托架组件100可以平稳地上下移动。

如图1和图10所示，第二托架2可以包括在左右方向上间隔开的两个水平框架21，每个水平框架21的内侧均设有用于支撑货箱3000的货箱支撑架22。

第二托架2可移动地设在第一托架1上，第二托架2具有多个锁止位置，其中第二托架2移动至任意一个锁止位置时，第二托架2可与第一托架1锁止，以使第二托架2与第一托架1作为一个整体运动。也就是说，第一托架1与第二托架2之间的相对位置可调，从而使得第一部件与第二部件之间的间隙可调，例如车身2000与货箱3000在前后方向上的间隙可调。

如图1所示，在本发明的一个具体的实施例中，车身2000与货箱3000在前后方向上间隔开，当托架组件100支撑在第一滑撬(图未示出)上时，车身2000与货箱3000之间的间隙为第一间隙，当托架组件100支撑在第二滑撬(图未示出)时，车身2000与货箱3000之间的间隙为第二间隙。

根据本发明实施例的托架组件100，第一托架1和第二托架2的位置相对可调，当托架组件100带动车身2000与货箱3000，从第一滑撬向第二滑撬移动时，车身2000与货箱3000之间的间隙从第一间隙调整至第二间隙，从而可以很好地适应两种不同的滑撬结构。由此，车身2000与货箱3000在两个不同的工位或者两个不同车间转运时，滑橇及输送设备都可以按照各自的要求设计，而不必以最大间隙来设计各滑撬和输送设备，符合柔性制造原则，降低设备成本及生产成本。

下面参照图1-图10，以皮卡车生产线为例，详细描述根据本发明实施例的转载机构1000以及用于转载机构1000的托架组件100的工作过程：

当需要将车身2000和货箱3000从第一滑撬转运至第二滑撬时，首先，第一滑橇承载着车身2000和货箱3000整体停止在输送设备上，具体地，车身2000和货箱3000以第一间隙放置在托架组件100上，托架组件100放置在第一滑橇上，此时第一托架1与第二托架2位于一个锁止位置。

滑橇定位结构夹紧第一滑橇，以定位第一滑撬，然后举升驱动总成启动，且举升驱动总成在举升传动总成的作用下带动托架组件100举升，将车身2000及货箱3000整体托起，托架组件100举升到位后，滑橇定位机构解锁，第一滑橇再通过输送设备移动至上一工位。

第二滑橇在第一滑橇导出后被放置在输送设备上，滑橇定位机构夹紧第二滑撬，以定位第二滑撬。

调整第一托架1与第二托架2的相对位置，使车身2000与货箱3000之间的间隙从第一间隙调整至第二间隙，此时第一托架1与第二托架2位于另一个锁止位置。

随后支撑车身2000及货箱3000的托架组件100，在举升驱动总成在举升传动总成的作用下，被下降放置到第二滑橇上，此时车身2000与货箱3000以第二间隙放置在第二滑撬上，滑橇定位机构夹紧设备打开，支撑车身2000及货箱3000的第二滑橇通过输送设备输送，车身2000以及货箱3000从第一滑撬转移至第二滑撬。

上述转移过程中，车身2000与货箱3000之间间隙进行了调整，这样第一滑撬所在工位或车间和第二滑撬所在工位和车间，均可以根据自己的工艺要求设计滑撬及输送设备，满足柔性化制造需求。

根据本发明实施例的转载机构1000，通过设置第一托架1和第二托架2的相对位置可调的托架组件100，使得单个车的生产成本降低，生产线的长度缩短，生产节拍加快，提升了生产效率。

可以理解的是，本发明实施例的转载机构1000和托架组件100可以用于车辆的涂装生产线上，例如可以用于车身2000与货箱3000在喷涂线与其他工艺线路之间的转接。

下面参照图1-图10详细描述根据本发明实施例的用于转载机构1000的托架组件100的一些具体的实施例。如图1-图10所示，托架组件100可以包括第一托架1、第二托架2、驱动机构3、导向机构4和锁止结构5。

第一托架1用于支撑车身2000，第二托架2用于支撑货箱3000，第一托架1可以位于第二托架2的上方。

第二托架2具有多个锁止位置，第二托架2可移动地设在第一托架1上，第二托架2可移动至其中任意一个锁止位置处。第二托架2移动至任意一个锁止位置时，第二托架2可与第一托架1锁止，即第一托架1和第二托架2可以作为一个整体移动。

其中，第二托架2位于不同的锁止位置时，车身2000与货箱3000之间的间隙不同，多个不同的锁止位置与多个不同的间隙一一对应，也就是说，货箱3000与车身2000之间的间隙可在多个预定值之间调整。

驱动机构3用于驱动第二托架2相对第一托架1移动，从而使驱动机构3驱动第二托架2移动至任意一个锁止位置，即驱动机构3提供第二托架2移动的驱动力。

在本发明的一些实施例中，驱动机构3可以包括驱动电机31和传动组件32，驱动电机31与传动组件32相连，传动组件32适于推动第二托架2相对第一托架1移动，采用驱动电机31驱动，结构简单，布置容易，且控制更灵活。

可选地，传动组件32可以包括相互啮合的齿轮321和齿条322，齿轮321与驱动电机31的电机轴311固定设置，在电机轴311的带动下转动。

如图5所示，齿条322可以设置在第二托架2上，驱动电机31可以设置在第一托架1上。更加具体地，齿条322可以设置在水平框架21的上表面上，且在每个水平框架21的宽度方向上间隔开设置有两条齿条322，对应的齿轮321也为两个，即托架组件100可以包括四条齿条322和四个齿轮321，四个齿轮321可以均固定在同一电机轴311上。

可选地，驱动电机31可以为两个，两个驱动电机31分别设置在第一托架1的两个平框架11上，两个驱动电机31的电机轴311同轴固定相连，从而实现两侧的水平框架21的同步移动。

当然驱动电机31可以为一个，驱动电机31设置在一侧，则该驱动电机31的电机轴311向另一侧延伸，并且另一侧的齿轮321固定在该电机轴311上，以实现两侧的水平框架21的同步移动。

该实施例中，采用齿轮321和齿条322的传动组件32，成本低安装便利，且电机轴311带动齿轮321转动，齿轮321与齿条322相互作用，齿条322带动第二托架2前后移动，由于所有齿轮321均同轴固定在电机轴311上，与电机轴311一起同步转动，因此左右两侧的齿轮321的同步性得以保证，进而第二托架2前后移动过程无扭曲和倾斜现象，托架组件100以及整个转载机构1000的运行更稳定。

可选地，齿条322的长度可以大于等于500mm，由此托架组件100可实现车身2000与货箱3000之间的间隙缩短500mm功能。

在本发明的另一些实施例中，传动组件32可以包括螺母丝杠结构，驱动电机31的电机轴311与丝杠同轴固定设置，螺母与第二托架2固定相连，这种传动组件32，精度高，控制精确。

进一步地，为了使第二托架2相对第一托架1的移动平直、稳定、顺畅，不偏移，托架组件100还可以设置有导向机构4。导向机构4可以包括第一导向件41和第二导向件42，第一导向件41可以设在第一托架1上，第二导向件42可以设在第二托架2上，第一导向件41可移动地设在第二导向件42上，由此第二托架2与第一托架1的相对运动精度更高，更顺畅，且成本低。

优选地，该导向机构4为直线导轨，第一导向件41为具有导向凹槽的上导轨，第二导向件42可以为具有导向块的下导轨，导向块可滑动地设在导向凹槽内。

第二托架2整体沿直线导轨移动，直线导轨整体直线度误差小于等于0.5mm，由于直线导轨的特性，第二托架2移动过程平稳精准。

如图10所示，齿条322和下导轨可以沿前后方向间隔开地设置在水平框架21的上表面上。

第二托架2位于锁止位置时，锁止结构5用于锁止第二托架2和第一托架1，从而使第一托架1和第二托架2作为一个整体运动。

可选地，锁止结构5可以包括气动夹紧器或电动夹紧器，由此安装方便，控制容易，且夹紧可靠。

在一些实施例中，如图7所示，锁止结构5可以包括锁止钳51和多个锁止横梁52，多个锁止横梁52与多个锁止位置一一对应，即一个锁止位置对应一个锁止横梁52，其中锁止钳51的打开和夹紧可以通过气动控制或电动控制。

如图7所示，锁止横梁52可以为第二托架2的一部分，在第一托架1位于第二托架2上方的实施例中，锁止钳51可以设置在第一托架1的下表面上，当第二托架2位于锁止位置时，锁止钳51夹紧其中一个锁止横梁52。这样的夹紧方式，实现容易，结构简单。

可以理解的是，车身2000与货箱3000之间的间隙调整量由直线导轨的长度、锁止结构5的相对位置、齿轮321与齿条322的相对位置、货箱3000与第二托架2的相对位置等要素共同确定，以上要素在本发明的转载机构1000中可以灵活调节，因此，车身2000与货箱3000间隙可根据实际需求灵活调节，具有普遍适用性。

下面参照图1-图10，以皮卡车生产线为例，详细描述当需要将车身2000和货箱3000从第一滑撬转运至第二滑撬时，根据本发明实施例的转载机构1000以及用于转载机构1000的托架组件100的工作过程：

首先，即输送设备将第一滑撬输送至转接工位，并使第一滑橇承载着车身2000和货箱3000整体停止在输送设备上，具体地，车身2000和货箱3000以第一间隙放置在托架组件100上，托架组件100放置在第一滑橇上，此时第一托架1与第二托架2位于一个锁止位置，锁止钳51夹紧锁止横梁52。

滑橇定位结构夹紧第一滑橇，以定位第一滑撬，然后举升驱动总成启动，且举升驱动总成在举升传动总成的作用下带动托架组件100举升，将车身2000及货箱3000整体托起，托架组件100举升到位后，滑橇定位机构解锁，第一滑橇再通过输送设备移动至上一工位。

第二滑橇在第一滑橇导出后被放置在输送设备上，滑橇定位机构夹紧第二滑撬，以定位第二滑撬。

锁止钳51松开锁止横梁52，启动驱动电机31，驱动电机31的转动通过齿轮321和齿条322的配合传递给齿条322，齿条322带动与其相连的第二托架2前后移动，第二托架2移动时，带动直线导轨的上导轨和下导轨相对运动，从而实现调整第一托架1与第二托架2的相对位置的目的，当车身2000与货箱3000之间的间隙从第一间隙调整至第二间隙时，锁止钳51夹紧另一锁止横梁52，第一托架1与第二托架2位于另一个锁止位置。

随后支撑车身2000及货箱3000的托架组件100在举升驱动总成和举升传动总成的带动下下降，托架组件100被放置到第二滑橇上，此时车身2000与货箱3000以第二间隙放置在第二滑撬上，滑橇定位机构夹紧设备打开，支撑车身2000及货箱3000的第二滑橇通过输送设备输送，车身2000以及货箱3000从第一滑撬转移至第二滑撬。

简言之，根据本发明实施例的转载机构1000，托架组件100定位精确，且第二托架2的两部分精准同步，在转载过程中，车身2000与货箱3000整体举升到位后，通过第一托架1与第二托架2的相对移动，确保车身2000与货箱3000间隙同步、精准、稳定调整，进而灵活实现皮卡车型在不同长度滑橇间灵活转载，为不同长度滑橇及设备布置实现提供可能，进而有效降低设备投资及后续生产成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。