一种立体直线式装配线平台的制作方法

本实用新型涉及生产装配技术领域，特别涉及一种立体直线式装配线平台。

背景技术：

现有大部分生产线由于是平面的环形状，安装机械手与放料位置只能在环形轨道外侧，空间受限制，如果动作复杂或者需要工作位对面位置同时操作，则无法实现或实现起来非常困难；另外，每个工作站之间用链式连接同时移动，每个工位的一致性很难保证，加工与安装难度大大增加，调机非常困难；且工作站之间的距离等分，不能实现不同距离的异步距离运行，如果其中某一工位需要大间距，那么只能每个工位间距增大，耗费大量的资源；同时，工作站之间是联动运行，出现故障设备暂停时，整台设备的所有工作站都会停止运行，很难快速准确找到问题点，且工作站之间相互关联，处理时经常会影响到其他工位，所以排除故障时非常困难，对操作人员有较高技术要求；工作站之间联动运行，很难实现较多工位装配，一旦需要20步以上的工作站，设备负荷会非常大，且调机更加困难，这种联动工位越多，积累误差就会越大；最后，工作站一旦开始制造或在生产时，如果需要增加或者减少工位时，必须重新大幅度改造设备，基本上等于重新设计与制造。

因此，如何提供一种空间利用率高的生产线装配平台，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种立体直线式装配线平台，采用上下层直线环形运动模式，上层是工站加工装配部分，下层是用来小车回程用途，可以更加高效地进行生产线的循环加工的优势。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种立体直线式装配线平台，包括上层工作轨道、下层回程轨道、环形连接轨道、电源轨道、小车和支撑平台架，所述上层工作轨道位于所述下层回程轨道上方，所述环形连接轨道安装于所述上层工作轨道端部，以用于所述上层工作轨道与所述下层回程轨道连接，所述小车安装于所述上层工作轨道上，所述电源轨道沿所述上层工作轨道与所述下层回程轨道所形成的环形轨道铺设安装，所述支撑平台架用于安装所述上层工作轨道与所述下层回程轨道。

优选地，所述上层工作轨道位于所述下层回程轨道呈平行分布。

优选地，所述上层工作轨道与所述下层回程轨道均采用拼接式连接。

优选地，所述支撑平台架上还设置有定位器。

优选地，所述支撑平台架上设置有机械手工作站。

优选地，所述小车包括框架、导电轮组、固定导轨滚轮、齿轮和伺服马达，所述伺服马达安装于所述框架端部，所述导电轮组安装于所述框架内、用以抵接于所述电源轨道上，所述固定导轨滚轮安装于所述框架的内侧壁上、用以与所述上层工作轨道连接，所述齿轮安装于所述伺服马达输出端，且所述支撑平台架上设置有与所述齿轮啮合的齿条，所述齿条与所述电源轨道平行设置。

优选地，所述导电轮组的连接杆上安装有弹簧。

优选地，所述导电轮组的数量为2组，且所述导电轮组呈对称分布。

优选地，所述固定导轨滚轮采用对称式装配，用以将所述框架卡接于所述上层工作轨道及所述下层回程轨道内。

优选地，所述框架上设置有非接触式距离光电感应器。

本实用新型所提供的立体直线式装配线平台，主要包括上层工作轨道、下层回程轨道、环形连接轨道、电源轨道、小车和支撑平台架，上层工作轨道位于下层回程轨道上方，环形连接轨道安装于上层工作轨道端部，以用于上层工作轨道与下层回程轨道连接，小车安装于上层工作轨道上，电源轨道沿上层工作轨道与下层回程轨道所形成的环形轨道铺设安装，支撑平台架用于安装所述上层工作轨道与所述下层回程轨道。本实用新型提供的立体直线式装配线平台，通过将生产线设置为上层工作轨道、下层回程轨道、环形连接轨道，并将小车设置于立体空间的轨道上，立体式的生产线轨道保证了机械手在水平加工平台上具备更大的安装空间，提高生产线的空间利用率，使得立体式的生产线能够满足不同产品生产需求，另外，每个小车均独立进行工作，保证了生产线的生产效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构主视图；

图2为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构附视图；

图3为图1所示的小车内部结构示意图；

图4为图1所示的小车去框架侧视图；

图5为图1所示结构的侧视图。

其中，图1-图5中：

上层工作轨道—1，下层回程轨道—2，环形连接轨道—3，电源轨道—4，小车—5，框架—501，导电轮组—502，固定导轨滚轮—503，齿轮—504，伺服马达—505，弹簧—506，支撑平台架—6，定位器—7，齿条—8。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构主视图；图2为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构附视图

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，立体直线式装配线平台主要包括上层工作轨道1、下层回程轨道2、环形连接轨道3、电源轨道4、小车5和支撑平台架6，上层工作轨道1位于下层回程轨道2上方，环形连接轨道3安装于上层工作轨道1端部，以用于上层工作轨道1与下层回程轨道2连接，小车5安装于上层工作轨道1上，电源轨道4沿上层工作轨道1与下层回程轨道2所形成的环形轨道铺设安装，支撑平台架6用于安装所述上层工作轨道与所述下层回程轨道。

其中，上层工作轨道1位于下层回程轨道2上方，上层工作轨道1用于小车5的初始固定，上层工作轨道1的两侧用于安装加工的机械手，下层回程轨道2用于小车的回程线路；环形连接轨道3安装于上层工作轨道1端部，以用于上层工作轨道1与下层回程轨道2连接，小车5安装于上层工作轨道1上，小车5用于对待加工零件的托运；电源轨道4沿上层工作轨道1与下层回程轨道2长度方向设置，电源轨道4用于对小车5提供动力电源。

具体的，在实际的加工、生产的过程当中，首先设置好生产线的运行程序，并开启生产线，电源轨道4对小车5进行供电，小车5开始运行，当小车5运行到设定位置时，小车5释放动力使能，此时上层工作轨道1的每个机械手位置的二次定位器7对小车5进行精确定位，确保小车5每次停止的位置一致，定位完成后，上层工作轨道1的每个机械手开始安装或加工零件，动作完成后定位器7释放，小车5继续运动，机械手等待下一台小车5，当小车5完成一个流程的工作后，到达环形连接轨道3，从上层工作轨道1与下层回程轨道2之间的环形连接轨道3翻下，顺着下层回程轨道2运行，再从另一端的环形连接轨道3翻上，开始下一个流程的运行工作。

为了优化上述实施例，进而提高生产线的空间利用率，将上层工作轨道1位于下层回程轨道2呈平行分布设计。平台的轨道采用直线设计，可以自由拼接搭配长度，由于是细长型，所以两侧水平空间位置较大，可以自由摆放机械手，输送物料空间大，易摆放。

当然，上层工作轨道1与下层回程轨道2均采用拼接式连接。上层工作轨道1与下层回程轨道2均为直线形模块化结构，因此采用拼接式连接可以实现与标准化模块、模组机械手外围供料系统相结合，快速组建形成不同功能生产线；且装配线平台的长度可以在中间段添加或者减少单位个数，以满足不同产品的安装需要，拼接方便，实用性强。

立体直线式装配线平台还包括用于安装上层工作轨道1与下层回程轨道2的支撑平台架6；支撑平台架6上设置有机械手工作站。每个机械手工作站均由主机程序采用去中心化实时控制系统分级管理，由中央控制器控制各个机械手工作站机械手的启动或停止，每个机械手工作站有自己独立控制系统，与中央控制器之间用信号源来沟通，提高了小车5和机械手工作站的独立性，不会对其他机械手工作站造成影响，保证了产品加工的效率。

请参考图3至图5，图3为图1所示的小车内部结构示意图；图4为图1所示的小车去框架侧视图；图5为图1所示结构的侧视图。

小车5包括框架501、导电轮组502、固定导轨滚轮503、齿轮504和伺服马达505，齿轮504安装在伺服马达505的转轴前端，齿轮504与支撑平台架上的齿条8啮合，伺服马达505的外壳固定在框架501上，通常采用螺栓连接，固定导轨滚轮503通过转轴固定在框架501上，固定导轨滚轮503与上层工作轨道1或下层回程轨道2的轨道槽配合，电源轨道4设计为双槽环形电轨，导电轮组502的滚轮按压在双槽环形电轨上，导电轮组502通过导线将电源轨道4的电路与伺服马达505连接，导电轮组502通过安装架与螺钉固定在框架501内部且处于上方。当伺服马达505与导电轮组502接通时，导电轮组502通过导线将电源轨道4的电力传输至伺服马达505，伺服马达505转动并带动齿轮504转动，由于齿轮504与齿条8啮合，使得伺服马达505整体沿齿条8长度方向移动，伺服马达505固定在框架501上，固定导轨滚轮503也沿着上层工作轨道1、下层回程轨道2及环形连接轨道3移动，电源轨道4与上层工作轨道1、下层回程轨道2及环形连接轨道3平行布置，使得小车5能够获得持续稳定供电并沿轨道移动作业。

基于此，在导电轮组502的连接杆上安装有弹簧506，弹簧506与导电轮组502的安装架相抵，弹簧506的弹力使得导电轮组502始终获得压紧力，导电轮组502始终紧贴在电源轨道4上，保证供电稳定性。

为了优化上述实施例中立体直线式装配线平台可以保证小车之间不会产生影响的优点，小车5内部设置有plc和无接触感应器。plc程序智能控制小车5，小车独立运行，小车5之间通过伺服马达505、plc、无接触感应器及非接触式距离光电感应器相互不产生干涉又相互联系，保证了每个小车5的独立性和小车5之间的联系性，独立又统一的工作模式最大限度地保证了工作效率。

同时，采用步进伺服马达505偏心轮和直线导轨配合，运动时给小车5精准定位，确保小车5横向精准定位，可以提供高精度的装配效率；另外，小车5定位位置可以根据实际情况来布局，可以加大或者减小相对移动的工位距离，方便适应不同产品对装配空间要求，使用范围更加广泛。

进一步地，小车5的框架501上设置有非接触式距离光电感应器。小车5相互之间设置有非接触式距离光电感应器，可以防止小车5相互碰撞，当两台小车5靠近到一定距离后，通过非接触式距离光电感应器检测两台小车5之间的距离，后面一台小车5会暂停移动，必须等前面小车5走开后才会继续向前移动，确保小车5之间不会发生碰撞，保证了小车5有序进行作业，提高生产效率。

当然，小车5的数量为至少一个。生产线模式可以安装更多的小车5来提高同时进行加工的产品的个数，这样保证了产品生产的效率，当然，在一些小型的生产线可以适当设置小车5的数量，以满足现场生产需求为准，在此不做具体限定；同时，小车5为独立控制系统，可以自由加减小车5数量，以平衡设备的运行效率。

其中需要说明的是，导电轮组502的数量为2组，并且导电轮组502对称设置，即小车5为单个电极双滚轮导电作业车。电源通过整圈的电源轨道4实现不间断对小车5进行供电，小车5供电采用单电极双滚轮导电，双滚轮在其中一个滚轮导电失效的情况下同样确保小车5具有良好的导电性，降低每个小车5工作故障概率，提高小车5运行效率，保证生产线生产效率；同时，小车5设备程序智能控制，可根据不同产品，更换不同的夹具，即可生产不同的产品，需变换小车5程序即可，设备利用率高。

当然，为了保证框架501移动过程得平稳，将固定导轨滚轮503在轨道上下两端呈对称分布，即上下两组固定导轨滚轮503夹装在轨道槽内，使得小车5能够稳定得沿轨道移动作业。

进一步地，支撑平台架6上还设置有定位器7，即定位器7与框架501侧边的定位槽插接配合。定位器7的作用非常重要，当小车5的运行到机械手下方时，定位器7进行精准定位，确保小车5每次停止的位置一致，定位完成后，上层工作轨道1的每个机械手开始安装或加工零件，动作完成后定位器7释放，小车5继续运动，保证了小车5能够以更加准确的位置去固定产品，确保了产品加工的精度和速度。

综上所述，本实施例所提供的立体直线式装配线平台主要包括上层工作轨道、下层回程轨道、环形连接轨道、电源轨道、小车和支撑平台架，上层工作轨道位于下层回程轨道上方，环形连接轨道安装于上层工作轨道端部，以用于上层工作轨道与下层回程轨道连接，小车安装于上层工作轨道上，电源轨道沿上层工作轨道与下层回程轨道所形成的环形轨道铺设安装，支撑平台架用于安装所述上层工作轨道与所述下层回程轨道。本实用新型提供的立体直线式装配线平台，通过将生产线设置为上层工作轨道、下层回程轨道、环形连接轨道，并将小车设置于立体空间的轨道上，立体式的生产线轨道保证了机械手在水平加工平台上具备更大的安装空间，提高生产线的空间利用率，使得立体式的生产线能够满足不同产品生产需求，另外，每个小车均独立进行工作，保证了生产线的生产效率和质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。