一种实现进、出料工位精准对位的接驳机的制作方法

本发明涉及接驳技术领域，尤其是一种实现进、出料工位精准对位的接驳机。

背景技术：

当前，在自动化生产线上，通常采用接驳机将物料从一条生产线转移至另一条生产线或搬运设备上，从而实现了物料在不同生产工位之间的转移，大大提高了工作效率。

在现有技术中，通常采用机械手将产品从一个工序抓取到另一个工序上，但是机械手抓取过程中需反复定位，导致整个抓取过程较慢，容易引起产品堆积。

在专利申请号为：201711078130.7的专利文件中提供了一种接驳机，这种接驳机通过配设的平移结构与升降结构相配合，实现了将产品从一个工序转移至另一个工序，从而完成了产品的中转。但是，这种接驳机结构简单，载荷量较小，效率低下，尤其不适用于将输送线上的大型物料快速移载至水平移动的接料小车(agv小车)上，以实现物料的无人化自动接驳作业。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决当前在对物料进行不同生产工位的接驳作业时所存在的上述问题，为此提供一种实现进、出料工位精准对位的接驳机。

本发明的具体方案是：一种实现进、出料工位精准对位的接驳机，具有横向布置的固定机架，固定机架的下侧设有左、右正对布置的进料工位与出料工位；所述进料工位设有驳位输送机，驳位输送机由推杆a驱动在进料工位上进行纵向移动；所述出料工位用于停放接料小车，在出料工位上设有用于对接料小车的摆放方位进行横向校正的校正机构；在进、出料工位对应设有用于对驳位输送机和接料小车的纵向偏移量进行检测的距离传感器a与距离传感器b，距离传感器a、b分别通讯连接控制器，控制器根据两个距离传感器所检测到的距离差量，对推杆a的伸缩量进行实时控制；在固定机架的下侧设有前、后两根并排布置的横向导轨，横向导轨上装有沿其横向行走的移载装置，移载装置用于将驳位输送机上盛放的物料接驳至接料小车上。

本发明中所述驳位输送机具有托架，托架上并排装有若干个纵向布置的滚筒；在驳位输送机的下侧设有矩形底座，矩形底座与固定机架紧固连接，在矩形底座上装有左、右两列沿纵向布置的纵向导轨，托架底部设有与纵向导轨相匹配的纵向滑座；所述推杆a沿纵向安装于矩形底座上，并且推杆a的伸缩端与托架底部的转接座相连接。

本发明中在各个滚筒的同一侧的端部装有链轮，每相邻的两个滚筒上的链轮分别通过传动链条a构成传动连接，其中两个相邻滚筒上的链轮通过传动链条b与一台减速电机输出轴端的链轮构成传动连接，减速电机沿纵向安装在托架的下侧。

本发明中所述出料工位由前、后横向导轨和设置在两根横向导轨之间的沿纵向排布的“门”形支架围成；所述校正机构具有设置在前、后横向导轨内侧面上的若干组水平引导轮组，在前、后横向导轨的最右端各装有一套呈前、后相对布置的横向顶推机构；所述横向顶推机构具有呈横向布置的“弓”型壳套，在“弓”型壳套的左、右两端对应装有固定轴a与固定轴b；在“弓”型壳套内装有横向布置的推杆b，推杆b的底座与固定轴b相铰接，推杆b的伸缩端与拐臂的一端相铰接，拐臂的中部套装在固定轴a上，拐臂的另外一端装有竖杆，竖杆的上端固定连接横向短连杆的一端，竖杆的下端装有沿横向布置的弹性顶推件；在“弓”型壳套上设有固定柱a，在横向短连杆的另一端设有固定柱b，在固定柱a上套接同步连杆的一端，同步连杆的另一端套接在固定柱b上。

本发明中所述“弓”型壳套上开设有以固定轴a为轴心布置的弧形通孔；在弧形通孔中装有接近开关a与接近开关b，接近开关a、b的检测端竖直朝下布置；在拐臂的上端面装有与接近开关a、b的检测端相对应的触发螺栓；所述接近开关a、b分别通讯连接控制器，控制器根据接近开关a、b给定的开关量信号实现对推杆b工作动态的实时控制。

本发明中所述“门”形支架的横梁上装有若干个弹性橡胶减震柱；所述弹性顶推件采用液压弹簧。

本发明中所述移载装置具有横向移动机架，在横向移动机架的底部设有与横向导轨相匹配的横向滑座，横向移动机架由横向驱动机构驱动沿横向导轨作横向移动；在横向移动机架上装有由竖直提升机构驱动沿其升降的提升货架，提升货架具有沿纵向布置的门形吊装支架，吊装支架的吊装梁的中部连接竖直提升机构，在吊装支架的前、后吊臂上对应装有前、后相对布置的伸缩叉，在每个所述吊臂上装有与伸缩叉相对应的推杆c。

本发明中所述横向驱动机构具有沿横向安装于横向移动机架顶部的蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机具有沿纵向布置的前、后两个输出轴，在蜗轮蜗杆减速机的每个输出轴端均设有对接的传动轴，在转动轴的另一端装有传动齿轮，在固定机架的顶部装有前、后两个沿横向布置的齿条，前、后齿条与蜗轮蜗杆减速机前、后两侧的传动齿轮对应匹配；所述竖直提升机构具有安装于横向移动机架顶部的螺旋丝杆升降机，螺旋丝杆升降机的提升端与吊装支架的吊装梁的中部相连接。

本发明中所述横向移动机架上设有竖直布置的“t”型引导轨，其中“t”型引导轨由底座和垂直设置于底座中部的引导边组成；在吊装支架的前、后吊臂上均装有若干组滚轮组，每组滚轮组均由沿纵向相对布置的滚轮a、滚轮b和沿横向布置在滚轮a、b之间的滚轮c组成，其中滚轮a与滚轮b的轮边对应贴合在所述引导边前、后两侧的端面上，滚轮c的轮边贴合在所述引导边的侧边上。

本发明中所述移载装置上的提升货架与横向移动机架之间装有防坠装置；防坠装置具有安装于提升货架上的锁体，锁体上插装有锁销，在锁体的左侧装有“l”形支架，在“l”形支架的竖直边上装有与锁销同轴布置的电磁铁，在“l”形支架的水平边上装有接近开关c，其中电磁铁与接近开关c的检测端均靠近锁销的左端，在锁销上靠近其右端的杆体上设有挡片，并在挡片与锁体之间的锁销上套装有压簧；在横向移动机架上设有竖直布置的锯齿形锁条，锯齿形锁条上并排设有若干个与锁销的右端相对应的锁位，每个锁位均用于卡装锁销；在横向移动机架的顶部装有用于检测提升货架下降速度的光学测距传感器；所述接近开关c与光学测距传感器分别通讯连接控制器，由控制器对电磁铁的通电状态和横向驱动机构的工作动态进行实时控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明实现了对接驳机上进料工位的驳位输送机与出料工位的接料小车进行自动对正控制，确保了接驳机对物料的正常接驳作业;

(2)本发明实现了在出料工位控制横向顶推机构上的液压弹簧沿横向进行平移推进，从而对接驳机出料工位的接料小车进行自动横向校正，并进行定位，确保了接驳机出料工位的出料小车进行正常的接料作业；

(3)本发明中移载装置结构紧凑、运行稳定，实现了对物料的重载接驳作业，并具有较高的接驳效率；

(4)本发明实现了对横向移动机架上提升货架在机械故障状态下的防坠保护，其工作可靠性得到大大增强，确保了接驳机工作的稳定性和安全性。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的主视结构示意图；

图3是本发明中固定机架的立体结构示意图；

图4是本发明中驳位输送机上托盘与托料箱的安装结构示意图；

图5是本发明中驳位输送机的结构示意图；

图6是本发明中横向顶推机构的立体结构示意图；

图7是本发明中横向顶推机构的俯视结构示意图；

图8是本发明中移载装置的结构示意图；

图9是本发明中横向移动机架的结构示意图；

图10是本发明中提升货架的结构示意图；

图11是本发明中“t”型引导轨的结构示意图；

图12是本发明中防坠装置的主视结构示意图。

图中：1—固定机架，2—进料工位，3—出料工位，4—推杆a，5—接料小车，6—距离传感器a，7—距离传感器b，8—横向导轨，9—托架，10—滚筒，11—矩形底座，12—纵向导轨，13—纵向滑座，14—转接座，15—链轮，16—传动链条a，17—传动链条b，18—减速电机，19—托盘，20—托料箱，21—“门”形支架，22—引导轮组，23—“弓”型壳套，24—固定轴a，25—固定轴b，26—推杆b，27—拐臂，28—竖杆，29—横向短连杆，30—弹性顶推件，31—固定柱a，32—固定柱b，33—同步连杆，34—弧形通孔，35—接近开关a，36—接近开关b，37—触发螺栓，38—弹性橡胶减震柱，39—横向移动机架，40—横向滑座，41—提升货架，41a—吊装支架，41b—伸缩叉，41c—推杆c，42—蜗轮蜗杆减速机，43—传动轴，44—传动齿轮，45—齿条，46—螺旋丝杆升降机，47—“t”型引导轨，47a—底座，47b—引导边，48—滚轮a，49—滚轮b，50—滚轮c，51—锁体，52—锁销，53—“l”形支架，54—电磁铁，55—接近开关c，56—挡片，57—压簧，58—锯齿形锁条，59—锁位，60—光学测距传感器。

具体实施方式

参见图1-3，一种实现进、出料工位精准对位的接驳机，具有横向布置的固定机架1，固定机架1的下侧设有左、右正对布置的进料工位2与出料工位3；所述进料工位2设有驳位输送机，驳位输送机由推杆a4驱动在进料工位2上进行纵向移动；所述出料工位3用于停放接料小车5，接料小车5为agc小车，也可以为手推小车；在出料工位3上设有用于对接料小车5的摆放方位进行横向校正的校正机构；在进、出料工位2、3对应设有用于对驳位输送机和接料小车的纵向偏移量进行检测的距离传感器a6与距离传感器b7，距离传感器a6、b7分别通讯连接控制器，控制器根据两个距离传感器所检测到的距离差量，对推杆a4的伸缩量进行实时控制；在固定机架1的下侧设有前、后两根并排布置的横向导轨8，横向导轨8上装有沿其横向行走的移载装置，移载装置用于将驳位输送机上盛放的物料接驳至接料小车5上。

参见图4、图5，本实施例中所述驳位输送机具有托架9，托架9上并排装有若干个纵向布置的滚筒10；在驳位输送机的下侧设有矩形底座11，矩形底座11与固定机架1紧固连接，在矩形底座11上装有左、右两列沿纵向布置的纵向导轨12，托架9底部设有与纵向导轨12相匹配的纵向滑座13；所述推杆a4沿纵向安装于矩形底座11上，并且推杆a4的伸缩端与托架9底部的转接座14相连接。

本实施例中在各个滚筒10的同一侧的端部装有链轮15，每相邻的两个滚筒10上的链轮分别通过传动链条a16构成传动连接，其中两个相邻滚筒10上的链轮通过传动链条b17与一台减速电机18输出轴端的链轮构成传动连接，减速电机18沿纵向安装在托架9的下侧。

本实施例中所述推杆a4采用采型号为lam3-s4-50的电动推杆；所述距离传感器a6与距离传感器b7均采用光学测距传感器，其型号为leuze-odsl9;所述控制器采用型号为simatics7-1200的plc控制器，距离传感器a6与距离传感器b7分别通讯连接plc控制器的数字量输入端口，plc控制器的数字量输出端口连接继电器的线圈，plc控制器的数字量输出端口输出高/低电平信号，通过控制线圈的通电/失电来对推杆a4的工作动态进行实时控制。

本实施例中驳位输送机使用时，在其滚筒10上放置托盘19，并在托盘19上承载用于盛装物料的托料箱20，参见图4；由移载装置将进料工位2上的托料箱20移载至出料工位3上的接料小车5上。在对驳位输送机的实际位置进行控制时，以放置于出料工位3上接料小车5的纵向偏移位置为基准，即为了确保驳位输送机与接料小车5处于正对的位置，以便接驳机进行接驳物料，在实际工作时，若距离传感器b7检测到接料小车5的纵向偏移距离为d1，而距离传感器a6检测到驳位输送机当前的纵向偏移距离为d2时，则推杆a4在plc控制器的控制下需要伸/缩的行程δd=|d1-d2|。

本实施例中所述出料工位3由前、后横向导轨8和设置在两根横向导轨之间的沿纵向排布的“门”形支架21围成；所述校正机构具有设置在前、后横向导轨8内侧面上的若干组水平布置的引导轮组22，在前、后横向导轨8的最右端各装有一套呈前、后相对布置的横向顶推机构，参见图3。

参见图6、图7，所述横向顶推机构具有呈横向布置的“弓”型壳套23，在“弓”型壳套23的左、右两端对应装有固定轴a24与固定轴b25；在“弓”型壳套23内装有横向布置的推杆b26，推杆b26的底座与固定轴b25相铰接，推杆b26的伸缩端与拐臂27的一端相铰接，拐臂27的中部套装在固定轴a24上，拐臂27的另外一端装有竖杆28，竖杆28的上端固定连接横向短连杆29的一端，竖杆28的下端装有沿横向布置的弹性顶推件30；在“弓”型壳套23上设有固定柱a31，在横向短连杆29的另一端设有固定柱b32，在固定柱a31上套接同步连杆33的一端，同步连杆33的另一端套接在固定柱b32上。

参见图7，本实施例中所述“弓”型壳套23上开设有以固定轴a24为轴心布置的弧形通孔34；在弧形通孔34中装有接近开关a35与接近开关b36，接近开关a35、b36的检测端竖直朝下布置；在拐臂27的上端面装有与接近开关a35、b36的检测端相对应的触发螺栓37；所述接近开关a35、b36分别通讯连接控制器的数字量输入端口，控制器的数字量输出端口连接推杆b26所在供电回路上的接触器的线圈。当接近开关a35/接近开关b36靠近触发螺栓37时，均会向控制器发送一个开关量信号，控制器根据接近开关a36、b37给定的开关量信号实现对推杆b26工作动态的实时控制，从而通过对接近开关a36、b37安装位置的设定，实现对拐臂27摆动的角度范围的限定，进而实现对推杆b26伸缩行程的实时控制。

本实施例中所述“门”形支架21的横梁上装有若干个弹性橡胶减震柱38；所述弹性顶推件30采用液压弹簧。

本实施例中所述推杆b26采用型号为lam3-s4-5的电动推杆;所述接近开关a35、b36均采用型号为ss212mm-4no-2eoabcdeo-s12的接近开关；所述控制器采用型号为simatics7-1200的plc控制器。

本实施例中所述校正机构对接驳机出料工位接料小车的校正操作如下：

在接料小车5驶入出料工位3之前，推杆b26的伸缩端处于顶出状态，使得液压弹簧在拐臂27的带动下回缩至“弓”型壳套23内，以防止液压弹簧阻挡接料小车5驶入出料工位；

当接料小车5在横向导轨8其中一侧或两侧的引导轮组22引导下驶入出料工位3后，若接料小车5处于倾斜摆放的位置，此时需要横向顶推机构对其摆放方位进行校正，并对其进行定位，以防止接料小车5在接料的过程中，在物料下放瞬间作用力的作用下发生晃动甚至移位。

横向顶推机构在工作时，推杆b26的伸缩端开始回缩，从而推杆b26的伸缩端拉动拐臂27以固定轴a24为轴心作逆时针转动，此时由于同步连杆33通过横向短连杆29对拐臂27上竖杆28的运行动态进行限制，使得竖杆28下端的液压弹簧在进行水平平移的过程中始终保持横向方位，而不是以竖杆28为轴心发生转动。因而，当两套横向顶推机构同时作用于接料小车5的尾端时，接料小车5因其前端和左/右侧边被出料工位3限位，则接料小车5在两套横向顶推机构上的液压弹簧的推动下自动进行横向摆正，并实现横向定位。

参见图8、图9、图10，本实施例中所述移载装置具有横向移动机架39，在横向移动机架39的底部设有与横向导轨8相匹配的横向滑座40，横向移动机架39由横向驱动机构驱动沿横向导轨8作横向移动；在横向移动机架39上装有由竖直提升机构驱动沿其升降的提升货架41，提升货架41具有沿纵向布置的门形吊装支架41a，吊装支架41a的吊装梁的中部连接竖直提升机构，在吊装支架41a的前、后吊臂上对应装有前、后相对布置的伸缩叉41b，在每个所述吊臂上装有与伸缩叉41b相对应的推杆c41c。

本实施例中所述横向驱动机构具有沿横向安装于横向移动机架39顶部的蜗轮蜗杆减速机42，蜗轮蜗杆减速机42具有沿纵向布置的前、后两个输出轴，在蜗轮蜗杆减速机42的每个输出轴端均设有对接的传动轴43，在转动轴43的另一端装有传动齿轮44，在固定机架1的顶部装有前、后两个沿横向布置的齿条45，参见图1，前、后齿条45与蜗轮蜗杆减速机42前、后两侧的传动齿轮44对应匹配；所述竖直提升机构具有安装于横向移动机架39顶部的螺旋丝杆升降机46，螺旋丝杆升降机46的提升端与吊装支架41a的吊装梁的中部相连接。

本实施例中所述横向移动机架39上设有竖直布置的“t”型引导轨47，其中“t”型引导轨47由底座47a和垂直设置于底座47a中部的引导边47b组成，参见图11；在吊装支架41a的前、后吊臂上均装有若干组滚轮组，每组滚轮组均由沿纵向相对布置的滚轮a48、滚轮b49和沿横向布置在滚轮a48、b49之间的滚轮c50组成，其中滚轮a48与滚轮b49的轮边对应贴合在所述引导边47b前、后两侧的端面上，滚轮c50的轮边贴合在所述引导边47b的侧边上。

本实施例中所述蜗轮蜗杆减速机42采用的型号为德国sew公司生产的型号为kh29bdrn80mk4的蜗轮蜗杆减速机；所述螺旋丝杆升降机46采用的型号为sbj101-500。

本发明在对物料进行驳位时，操作如下：首先，移载装置中的横向移动机架39在横向驱动机构的驱动下沿着固定机架1向左横移，当提升货架41位于托料箱20的正上方时，横向移动机架39停止横移；然后，在螺旋丝杆升降机46的带动下，提升货架41下降，直至伸缩叉41b下降至与托料箱20上的插装位齐平的位置；接着，前、后伸缩叉41b在其各自的推杆c41c的驱动下相向伸出，以插装在托料箱20上的插装位中；接着，提升货架41承托着托料箱20上升，横向移动机架39向右横移，直至提升货架41位于出料工位接料小车5的正上方；最后，提升货架41将其承托的托料箱20放置于接料小车5上，从而实现了物料在进、出料工位2、3之间的转移。

参见图12，本实施例中所述移载装置上的提升货架41与横向移动机架39之间装有防坠装置；防坠装置具有安装于提升货架41上的锁体51，锁体51上插装有横向布置的锁销52，在锁体51的左侧装有“l”形支架53，在“l”形支架53的竖直边上装有与锁销52同轴布置的电磁铁54，在“l”形支架53的水平边上装有接近开关c55，其中电磁铁54与接近开关c55的检测端均靠近锁销52的左端，在锁销52上靠近其右端的杆体上设有挡片56，并在挡片56与锁体51之间的锁销上套装有压簧57；在横向移动机架39上设有竖直布置的锯齿形锁条58，锯齿形锁条58上并排设有若干个与锁销52的右端相对应的锁位59，每个锁位59均用于卡装锁销52；在横向移动机架39的顶部装有用于检测提升货架41下降速度的光学测距传感器60；所述接近开关c55与光学测距传感器60分别通讯连接控制器的数字量输入端口，控制器的数字量输出端口连接电磁铁54的线圈和蜗轮蜗杆减速机42供电回路上的接触器的线圈，由控制器对电磁铁54的通电状态与横向驱动机构的工作动态进行实时控制。

本实施例中接近开关c55采用型号为ss212mm-4no-2eoabcdeo-s12的接近开关；所述光学测距传感器60采用的型号为leuze-odsl9；所述控制器采用型号为simatics7-1200的plc控制器。

当提升货架41因出现故障或失控而迅速下降时（下降速度大于2m/s），plc控制器根据光学测距传感器60检测到该速度的变化时，即刻控制电磁铁54的线圈失电，锁销52因其左端失去磁力吸引作用，而在压簧57的弹力作用下迅速向右弹出，直至卡装于锯齿形锁条58上的其中一个锁位59中，从而实现了对提升货架41的安全防护，也有利于确保工作人员的人身安全。

与此同时，当锁销52的右端卡装于锯齿形锁条58上的其中一个锁位59中时，锁销52的左端远离接近开关c55的检测端，接近开关c55会向plc控制器输送一个开关量信号，plc控制器不再向横向驱动机构（蜗轮蜗杆减速机42）输出指令信息，除非锁销52与锯齿形锁条58之间的锁定解除。