半挂车纵梁零件储放装置的制作方法

本发明涉及半挂车领域，特别涉及一种半挂车纵梁零件储放装置。

背景技术：

一般的，半挂车包括两纵梁、位于两纵梁前段部分的牵引模块以及连接在两纵梁之间的横梁等部件。其中，纵梁是整台半挂车的重要承载部件。纵梁的长度根据半挂车车型而定，一般约为12-15m，主要由两翼板和一个腹板组成。

因为纵梁零件尺寸长、用量大，零件存储与物流运输一直是困扰半挂车生产的难题。传统上，一般将纵梁零件全部混合堆放在拼装台附近的地面或简易架上，使用时，人工挑选合适的零件，通过行车吊运到拼装台上。此种存放方式，占地空间大，且零件混放取料不方便。

技术实现要素：

为了解决相关技术中存在的半挂车纵梁零件存储占地空间大、取料不方便问题，本发明提供了一种半挂车纵梁零件储放装置。

本发明提供一种半挂车纵梁零件储放装置，包括：

立架，所述立架上设置有至少一层隔层，所述隔层用于放置堆放半挂车纵梁零件的料盘，所述半挂车的零件包括腹板和翼板；

升降托举机构，设置在所述立架上用于托举料盘，且可沿所述立架的高度方向升降；以及

伸缩推进机构，设置在所述升降托举机构上，用于将升降到位的料盘从所述升降托举机构推入至对应的隔层上，或将料盘从所述隔层中托出。

进一步，还包括设置在所述立架顶部的抓取机构和设置在所述立架侧旁纵向延伸的输送辊道，所述抓取机构包括提升驱动机构和由所述提升驱动机构驱动升降的抓取部，所述伸缩推进机构将料盘从所述隔层中托至适合所述抓取机构抓取的位置，所述抓取部下降从所述料盘中抓取零件并将零件放置在所述输送辊道上，所述输送辊道将零件输送至下一工序。

进一步，所述抓取机构还包括与所述提升驱动机构相连的第一连杆、与所述第一连杆相连且由所述第一连杆带动转动的齿轮、与所述齿轮相啮合的齿条、悬挂在所述齿条末端的悬挂梁以及间隔安装在所述悬挂梁上用于安装所述抓取部的多个悬臂安装部，所述提升驱动机构驱动所述第一连杆转动，所述第一连杆带动所述齿轮转动，当所述齿轮与所述齿条啮合时，提升所述悬挂梁，当所述齿轮与所述齿条相分离时，降低所述悬挂梁，带动所述抓取部的升降。

进一步，所述抓取部为多个，每一抓取部包括悬臂和安装在所述悬臂上的抓取执行部，各抓取部的悬臂通过转动轴安装在所述悬挂安装部上；

所述抓取执行部包括气缸、与所述气缸相连的顶紧销、位于所述顶紧销下方的第一压紧作动部件以及与所述第一压紧作动部件相对的第二压紧作动部件，所述第一压紧作动部件和第二压紧作动部件的底端分别设置有用于夹紧零件的夹紧块；

所述第一压紧作动部件的顶部设置有用于与所述顶紧销相配合的半圆形凹槽，所述第二压紧作动部件通过压紧转轴安装在所述第一压紧作动部件上，所述顶紧销在所述气缸的作用下，向下移动并对所述第一压紧作动部件作用，所述第二压紧作动部件绕所述压紧转轴相对于所述第一压紧作动部件转动；

当所述气缸伸出时，所述顶紧销向下移动对所述第一压紧作动部件作用，使得所述第一压紧作动部件相对于所述压紧转轴斜向下转动，使所述第一压紧作动部件向所述第二压紧作动部件的方向移动，所述第一压紧作动部件的压紧块与所述第二压紧作动部件的压紧块相互靠近，以夹紧半挂车纵梁的零件；

当所述气缸收缩时，所述顶紧销向上移动，解除对所述第一压紧作动部件的作用，所述第一压紧作动部件绕所述压紧转轴斜向上转动，所述第一压紧作动部件的压紧块与所述第二压紧作动部件的压紧块相互分离，以松开半挂车纵梁的零件。

进一步，所述抓取部为多个，每一抓取部包括悬臂和安装在所述悬臂上的抓取执行部，各悬臂安装部之间连接一转动轴，各抓取部的悬臂安装在所述转动轴上；

所述抓取执行部包括设置在所述悬臂未端的弹簧组件以及设置在所述弹簧组件底端用于吸附零件的磁铁；

所述抓取机构还包括翻转组件，所述翻转组件包括翻转驱动电机、与所述翻转驱动电机相连的第二连杆、设置在所述第二连杆上的第一齿轮以及与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮卡接所述转动轴，所述翻转驱动电机驱动所述第二连杆转动，所述第二连杆带动所述第一齿轮转动，第一齿轮带动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮带动所述转动轴转动以使所述抓取部翻转。

进一步，所述立架顶部的沿纵向方向的两侧均设置有所述抓取机构，所述立架底部的两侧旁分别设置有所述输送辊道，所述立架的底部设置有连接所述立架两侧输送辊道的横向输送装置。

进一步，所述输送辊道包括输送台和间隔设置在所述输送台上的多个辊轮，所述辊轮能够绕自身转轴滚动，所述输送台的下方还设置有升降装置，所述升降装置驱动所述输送台升降；

横向输送装置包括横跨在两输送辊道之间的至少两横向支撑架、设置在所述横向支撑架上的输送链条以及设置在所述横向支撑架端部的横向驱动电机，所述横向驱动电机驱动所述链条移动，以带动链条上的零件从一侧的输送辊道移动至另一侧的输送辊道。

进一步，所述立架包括沿纵向方向布设且相互平行的两对立柱、连接同一对立柱顶端的顶纵梁和连接不同对立柱顶端的顶横梁；

升降托举机构包括分别安装在纵向方向两立柱上两升降托举组件，每一升降托举组件包括用于托举料盘的托架和驱动所述托架升降的升降动力装置，所述托架在所述升降动力装置的驱动下可沿所述立柱上下移动；

所述托架包括设置在横向方向上的托举梁、间隔设置在所述托举梁上辊轮、设置在所述托架的端部的挡板以及沿横向方向设置的加强梁，所述加强梁的两侧面设置有三角形板。

进一步，每一所述升降托举组件上对应设置有一所述伸缩推进机构，所述伸缩推进机构突出于所述升降托举组件，且可随所述升降托举组件的移动而移动，所述伸缩推进机构包括通过安装板安装在所述托架上的滑动轨、可沿所述滑动轨移动的滑动梁、设置在所述滑动梁上的滑动驱动电机、设置在所述滑动梁顶面由所述滑动驱动电机驱动伸缩的伸缩板，在所述滑动驱动电机的作用下，所述滑动梁向远离或靠近所述隔层的方向移动，所述伸缩板通过所述滑动梁上的齿轮与所述滑动驱动电机相连，并在所述滑动驱动电机的驱动下，所述伸缩板相对于所述滑动梁移动，以向靠近或远离所述隔层的方向伸缩；

所述升降托举机构将料盘升降至对应隔层的高度时，所述滑动驱动电机驱动所述滑动梁向靠近所述隔层的方向移动，当所述滑动梁移动至最接近所述隔层的位置时，所述滑动驱动电机驱动所述伸缩板伸出，将所述料盘推至对应的隔层上。

进一步，所述隔层为三层，每一隔层对应放置一个料盘，每一料盘宽度方向的两侧面设置有辊轮，其中两层隔层用于放置堆放腹板的腹板料盘，另一层隔层用于放置堆放翼板的翼板料盘；

所述腹板料盘包括底板以及沿所述底板长度方向延伸成排设置在所述底板上的支撑架，所述腹板靠放在所述支撑架上，所述支撑架包括多个沿所述底板长度方向间隔设置的三角形支撑板和连接相邻两三角形支撑板的连接杆；

所述翼板料盘包括底盘和沿所述底盘宽度延伸成列设置在所述底盘上的翼板卡槽组，相邻两列的翼板卡槽组间隔预定的距离，以适应不同长度的翼板，所述翼板卡槽组包括多个交替设置在卡槽和凸起，所述翼板沿所述底盘的长度方向放置且卡在至少两组翼板卡槽组的卡槽中。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的半挂车纵梁零件储放装置通过在立架上设置至少一层隔层放置整齐堆放纵梁零件的料盘，料盘按层放置，减小零件的占地面积。并且本发明的半挂车纵梁零件储放装置通过设置升降托举机构和伸缩推进机构，实现零件自动入库存储，提高自动化水平，减少操作工人数量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明的半挂车纵梁零件储放装置的立体结构示意图。

图2为本发明的半挂车纵梁零件储放装置的俯视图。

图3为本发明半挂车纵梁零件储放装置的侧视图。

图4为升降托举机构和伸缩推进机构的结构示意图。

图5为伸缩推进机构的伸缩板处于伸出状态的结构示意图。

图6为立架上放置三层料盘的简化结构示意图。

图7为用于堆放腹板的腹板料盘结构示意图。

图8为用于堆放翼板的翼板料盘结构示意图。

图9为在一实施例中抓取机构的结构示意图。

图10为清楚显示提升驱动机构实现抓取部提升的细节结构示意图。

图11为在一实施例中抓取部的结构示意图。

图12为另一实施例中抓取机构的结构示意。

图13为另一实施例中抓取部的结构示意图。

图14为在另一实施例中的抓取机构的翻转组件结构示意图。

图15为输送辊道和横向输送装置的结构示意图。

图16为半挂车的纵梁结构示意图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

如前所述，半挂车的纵梁是由两个翼板和一个腹板组成的工字梁。一般的，为了实现半挂车的模块化生产和柔性生产，将半挂车的纵梁分成两段，即前段纵梁和后段纵梁，前段纵梁的长度为5～6米，后段纵梁的长度为10～12米。成前段纵梁的腹板、翼板的长度也大致为5～6米，构成后段纵梁的腹板、翼板的长度大致为10～12米。本发明的半挂车纵梁零件储放装置即可适用于前段纵梁零件的存放，也适用于后段纵梁零件的存放，也适用于整个纵梁零件的存放。根据存放纵梁的长度，可对半挂车纵梁零件储放装置的尺寸进行调整。

如图1至图4所示，图1为本发明的半挂车纵梁零件储放装置的立体结构示意图，图2为本发明的半挂车纵梁零件储放装置的俯视图，图3为本发明半挂车纵梁零件储放装置的侧视图。本发明的半挂车纵梁零件储放装置100包括立架10、设置在立架10上的升降托举机构20以及设置在升降托举机构20上的伸缩推进机构30，立架10上设置有至少一层隔层11，该隔层11用于放置装有半挂车纵梁零件的料盘40。升降托举机构20用于将料盘40托举至对应的隔层20的高度，伸缩推进机构30将料盘40推至对应的隔层11上，使得纵梁的各零件通过料盘分层存放在立架10上，减少零件的占地空间。

具体的，立架10包沿纵向方向布设且相互平行的两对立柱12、连接同一对立柱12顶端的顶纵梁13和连接不同对立柱12顶端的顶横梁14。两对立柱12形成一立体储放空间。三层隔层11连接在两对立柱12之间并沿立柱12的高度分层布设。每一层隔层11包括设置在两对立柱12之间用于支撑料盘40的横向滑轨。立柱12的侧面上设置有沿轴向方向延伸的滑轨15，升降托举机构20与该滑轨15配合沿立柱12的高度方向上下移动。

在此需说明的是，将图1中x指向的方向定位为横向方向，y轴指向的方向定义为纵向方向，z轴指向的方向定义为轴向方向(或高度方向)。

结合图4所示，图4为升降托举机构和伸缩推进机构的结构示意图。升降托举机构20包括分别安装在纵向方向两立柱上两升降托举组件21，每一升降托举组件21包括用于托举料盘40的托架211和驱动托架211升降的升降动力装置(未图示)。托架211的其中一端部212设置有与立柱12上的滑轨15相配合的滑槽。托架211包括设置在横向方向上的托举梁2111、间隔设置在托举梁2111上辊轮2112、设置在托架211另一端部的挡板2113以及沿横向方向设置的加强梁2114。结合图3所示，加强梁2114的两侧面设置三角形板2114a。托架211在托举料盘40时，辊轮2112用于辅助料盘40的移动，挡板2113在末端阻挡料盘40，防止料盘40滑出托架211的末端，加强梁2114用于增强托架211的支撑能力。

每一升降托举组件21上对应设置有一伸缩推进机构30，伸缩推进机构30通过安装板安装在升降托举机构20的加强梁2114的三角形板2114a上，伸缩推进机构30突出于该升降托举机构20，且可随升降托举机构20的移动而移动。伸缩推进机构30包括安装在安装板上的滑动轨31、可沿滑动轨31移动的滑动梁32、设置在滑动梁32上的滑动驱动电机33、设置在滑动梁32顶面由滑动驱动电机33驱动伸缩的伸缩板34。滑动梁32与滑动轨31相配合的底部设置有滑块(未图示)，滑块通过齿轮与滑动驱动电机33相连且在滑动驱动电机33的驱动下，带动滑动梁32向靠近或远离隔层11的方向移动。结合图5所示，图5为伸缩推进机构的伸缩板处于伸出状态的结构示意图，滑动梁32的顶部设置有齿轮，该齿轮分别与伸缩板34、滑动驱动电机33相连，在滑动驱动电机33的驱动下，伸缩板34可相对于滑动梁32移动，以向靠近或远离隔层11的方向伸缩。

料盘40放置在伸缩板34的顶面，升降托举机构20将料盘托举到隔层11所在位置时，滑动驱动电机33驱动滑动梁32移动，滑动梁32带动料盘40移动，当滑动梁32移动至最接近隔层11的位置时，滑动驱动电机33驱动伸缩板34伸出，将料盘40推至隔层11上。当料盘40完成入库后，滑动驱动电机33驱动伸缩板34缩回，滑动梁32也在滑动驱动电机33的作用下回位。当升降托举机构20完成一层料盘的托举入库后，升降托举机构20下降，进行下一个料盘40的托举入库，直至完成三个料盘40的入库。

相应地，当料盘40的零件被取完后，升降托举机构20升降到空料盘所在的高度，滑动驱动电机33驱动滑动梁32向靠近隔层11的方向移动，当滑动梁32移动至最接近隔层11的位置时，滑动驱动电机33驱动伸缩板34伸出，空料盘落在伸缩板34上，滑动驱动电机33驱动伸缩板34收缩将料盘40从隔层11中托出。伸缩板34缩回至原位时，滑动驱动电机33驱动滑动梁32向远离隔层11的方向移动，当滑动梁32回到初始位置时，托架211下降至上料区，等待上料。

结合图6所示，图6为立架上放置三层料盘的简化结构示意图。为清楚显示料盘的放置位置和结构，省略了立架上的其它功能结构。如图6所示，立架10设置有三层隔层11，每一隔层11上放置一个料盘40。组成纵梁的零件包括腹板和翼板，三层中的两层隔层11用于放置堆放腹板的腹板料盘41，另两层隔层用于放置堆放翼板的翼板料盘42。

如图7所示，图7为用于堆放腹板的腹板料盘结构示意图。腹板料盘41包括底板411以及沿底板411长度方向延伸成排设置在底板411上的支撑架412。底板411的两侧面还设置辊轮413。辊轮413可与隔层11的横向滑轨相配合，帮助料盘的移动。腹板靠放在支撑架412上，以使腹板处于立放状态。支撑架412包括多个沿底板411长度方向间隔设置的三角形支撑板4121和连接相邻两三角形支撑板4121的连接杆4122。

如图8所示，图8为用于堆放翼板的翼板料盘结构示意图。翼板料盘42包括底盘421和沿底盘421宽度延伸成列设置在底盘421上的翼板卡槽组422，相邻两列的翼板卡槽组422间隔预定的距离，以适应不同长度的翼板43。底盘421的两侧面还设置辊轮423。辊轮423与隔层11的横向滑轨相配合，帮助料盘的移动。翼板卡槽组422包括多个交替设置在卡槽4221和凸起4222，翼板43沿底盘421的长度方向放置且卡在至少两组翼板卡槽组422的卡槽4221中。

腹板料盘41和翼板料盘42存放的零件量根据实际生产而定，较佳地，腹板料盘41和翼板料盘42堆放的零件量为生产线日生产所需的零件量。

请参照图1至图3，半挂车纵梁零件储放装置100还包括设置在立架10顶部的抓取机构50和设置在立架10侧旁纵向延伸的输送辊道60。结合图9和图10所示，图9为在一实施例中抓取机构的结构示意图，图10为清楚显示提升驱动机构实现抓取部提升的细节结构示意图，提升抓取机构50包括提升驱动机构51和由提升驱动机构51驱动升降的抓取部52。提升抓取机构50还包括安装在纵向方向上两立柱12上支撑块501以及两端安装在两支撑块501上的安装梁502。提升驱动机构51安装在安装梁502上。伸缩推进机构30将料盘40从隔层11中托至适合抓取机构50抓取的位置，提升驱动机构51驱动抓取部52下降，使抓取部从料盘40中抓取零件，并将零件放置在输送辊道60上，由输送辊道60将零件输送至下一工序。

抓取机构50还包括与提升驱动机构51相连的第一连杆531、与第一连杆531相连且由第一连杆531带动转动的齿轮(未图示，齿轮封装在一安装盒534内，安装盒534固定在安装梁502上)、与齿轮相啮合的齿条532、悬挂在齿条532末端的悬挂梁533以及间隔安装在悬挂梁533上用于安装抓取部52的多个悬臂安装部534。抓取部52通过悬挂安装部534安装在悬挂梁533上。当提升驱动机构51驱动第一连杆531转动时，第一连杆531带动齿轮转动，当齿轮与齿条532啮合时，提升悬挂梁533，当齿轮与齿条532相分离时，降低悬挂梁533，进而实现抓取部52的升降。

抓取部52为多个。结合图11所示，图11为在一实施例中抓取部的结构示意图，每一抓取部52包括悬臂521和安装在悬臂521上的抓取执行部522，各抓取部52的悬臂521通过转动轴523安装在悬挂安装部534上。

抓取执行部522包括气缸5221、与气缸5221相连的顶紧销5222、位于顶紧销5222下方的第一压紧作动部件5223以及与第一压紧作动部件5223相对的第二压紧作动部件5224，第一压紧作动部件5223和第二压紧作动部件5224底端分别设置有相对的夹紧块5223a、夹紧块5224a。第一压紧作动部件5223连接悬臂521。

第一压紧作动部件5223的顶部设置有用于与顶紧销5222相配合的半圆形凹槽5226。第二压紧作动部件5224通过压紧转轴5225安装在第一压紧作动部件5223上，且第二压紧作动部件5224可绕压紧转轴5225相对于第一压紧作动部件5223转动。压紧转轴522安装在靠近悬臂521的位置。当气缸5221伸出时，顶紧销5222向下移动对第一压紧作动部件5223作用，使得第一压紧作动部件5223相对于压紧转轴5225斜向下转动，如此，使第一压紧作动部件5223向第二压紧作动部件5224的方向移动，夹紧块5223a和夹紧块5224a之间的距离变窄以夹紧半挂车纵梁的零件。当气缸5221收缩时，顶紧销5222向上移动，解除对第一压紧作动部件5223的作用，第一压紧作动部件5223绕压紧转轴5225斜向上转动，夹紧块5223a和夹紧块5224a之间的距离变宽，松开半挂车纵梁的零件。

在另一实施例中，抓取机构50的抓取部也可以采用磁铁吸附的方式实现，如图12和图13所示，图12为另一实施例中抓取机构的结构示意，图13为另一实施例中抓取部的结构示意图。在该实施例中与上一实施例的区别主要在于抓取机构的抓取部，以下主要说明该区别之处。多个抓取部54沿悬挂梁533间隔分布，每一抓取部54包括悬臂541和安装在悬臂541上的抓取执行部542。各悬挂安装部534之间连接一转动轴543，各抓取部54的悬臂541安装在该转动轴543上，且抓取部54可随转动轴543的转动而转动。抓取执行部542包括设置在悬臂541未端的弹簧组件5421以及设置在弹簧组件5421底端用于吸附零件的磁铁5422。

在该实施例中，抓取机构50还包括用于带动抓取部54转动的翻转组件，结合图14所示，图14为在另一实施例中的抓取机构的翻转组件结构示意图。翻转组件55包括翻转驱动电机551(如图12所示)、由翻转驱动电机551相连的第二连杆552、设置在第二连杆552上的第一齿轮553以及与第一齿轮553啮合的第二齿轮554，第二齿轮554卡接转动轴543。

翻转驱动电机551驱动第二连杆552转动，第二连杆552带动第一齿轮553转动，第一齿轮553带动第二齿轮554转动，第二齿轮554带动转动轴543转动，以使安装在转动轴543上的抓取部54翻转。如此，可使抓取部54准确对位零件，实现精确抓取。

更佳的，为提高生产制造的灵活性，在立架10的顶部沿纵向方向的两侧均设置有该抓取机构50，相应的，立架10底部的两侧旁也分别设置有输送辊道60。结合图15所示，其为输送辊道和横向输送装置的结构示意图，立架10的底部设置有连接立架10两侧输送辊道60的横向输送装置70。

输送辊道60包括输送台61和间隔设置在输送台61上的多个辊轮62，辊轮62可绕自身转轴滚动。

横向输送装置70包括横跨在两输送辊道60之间的至少两横向支撑架71、设置在横向支撑架71上的输送链条72以及设置在横向支撑架71端部的横向驱动电机73。当横向驱动电机73驱动链条72移动时，带动链条72上的零件从一侧的输送辊道60移动至另一侧的输送辊道60，实现零件的横向输送。

输送台61的下方还设置有升降装置63，该升降装置63驱动输送台61升降。当横向输送装置70需要输送零件时，升降装置63驱动输送台61下降，使零件落在横向输送装置70的链条72上，实现零件的横向输送；当输送辊道60需要输送零件时，升降装置63驱动输送台61上升，使零件落在输送辊道60的辊轮62上，实现零件的纵向运输送。

上述实施例中，半挂车纵梁零件储放装置的立架上设置有三层隔层，但并不限于此，立架上可设置一层、两层或四层以上的隔层。

本发明的半挂车纵梁零件储放装置的工作过程如下：

零件入库过程:

升降托举机构20降低到立柱的最低位置；在上料区，按照一定的规则，将纵梁的零件人工摆放到料盘40上，摆好后，再用叉车或行车将料盘40整体吊运到升降托举机构20上；升降托举机构20带着料盘40提升到指定的高度层(共3层)，提升运动停止；料盘40在伸缩推进机构30的带动下，进入立架10形成的立体料库中；料盘40入库后，伸缩推进机构30退回，升降托举机构20降到最低位置，完成整个料盘的入库工作过程。

零件出库过程:

升降托举机构20提升到需要出库零件对应隔层的高度；在伸缩推进机构30的作用下，将料盘40推送到抓取机构50可抓取的范围内；抓取机构50下降，抓取或吸附在料盘40上的零件。抓取机构50提升，将零件从料盘40中取出，抓取机构50下降将零件放置在输送辊道60上，输送辊道60将零件输送至下一生产工序。

如图16所示，其为半挂车的纵梁结构示意图，每根纵梁400由2件翼板43和1件腹板44组成，重复上述零件出库过程的步骤，即可完成一根纵梁3个零件的出料过程。

本发明的半挂车纵梁零件储放装置通过设置多个隔层存放料盘，利用立体空间存放料盘，可减小零件的占地面积。

本发明的半挂车纵梁零件储放装置通过设置升降托举机构20和伸缩推进机构30，实现零件自动入库存储，提高自动化水平，减少操作工人数量。

本发明的半挂车纵梁零件储放装置通过设置抓取机构50和输送辊道60，实现零件自动抓取、自动出库输送，提高自动化水平，减少操作工人数量。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。