一种基于索并联构型的汽车涂装输送机的制作方法

本发明属于机械制造及交通运输领域，具体涉及一种能够应用于汽车车壳电泳领域的汽车涂装输送装置。

背景技术：

汽车制造包括冲压、焊装、涂装、总装等工艺，其中涂装工艺涉及机械、电气、化工、环保等诸多科技技术，是汽车制造业的关键工艺。前处理、电泳是车身在涂装车间的一道重要的表面预处理工序，前处理、电泳输送系统的性能好坏直接影响着车身的表面预处理质量。

目前，大批量连续生产时所采用的输送系统主要有传统的悬挂式输送系统、摆杆链输送机、RoDip输送机和多功能穿梭机等。传统的悬挂式输送系统槽体积大、设备长、涂装线占地面积大，顶盖及空腔结构内的空气排不尽，使这些部位磷化、电泳涂装效果不好。摆杆链输送机浸槽的长度较短，不必在车身上方设置防尘接油盘，解决了吊具横梁和悬链滴水污染车身的问题，但无法根除车顶气包。RoDip输送机和多功能穿梭机，改变吊挂和输送方式，车身在前进的同时可以进行纵向倾斜，解决了内腔气泡问题，提高了车体前处理和电泳表面处理的质量，但是由于RoDip输送机和多功能穿梭机是悬臂结构，悬臂梁很难承受较重载荷，因此只适合于小型轿车的电泳涂装。例如，为了对大、重型汽车车身进行涂装，需要同时使用两台多功能穿梭机。这就导致控制复杂，占地面积大，设备投资及运行、维护费用高。

因此，开发一种结构简单、车型适用性广、成本低的电泳涂装输送设备对实现涂装线上的柔性化生产具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的是为了适应汽车涂装生产线对输送机柔性化的需求，引入索并联机构，发明一种索并联机构汽车涂装输送机。由于本发明专利采用了索并联机构的驱动方式，输送机具有较高的柔性、较低的重量，以及相对简单的结构，同时具有较强负载能力，适合于不同车型和不同大小的车身涂装，适合生产线上的柔性生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：输送机包括行走机构和升降翻转机构两个功能部分；所述的行走机构包括行走框架和行走导轨，所述的行走框架通过移动副与行走导轨连接；所述的升降翻转机构包括车体固定架、索并联机构和伸缩杆机构；所述的车体固定架安装在行走框架之中；所述的索并联机构包括四台卷扬机和四条柔索，所述的卷扬机分别安装在行走框架顶端四角，并分别通过四条柔索连接车体固定架顶端四角，构成空间索并联机构；所述的伸缩杆机构包括虎克铰和伸缩杆，所述伸缩杆的一端固接在行走框架上，另一端通过虎克铰与车体固定架的顶端中心相连。

所述的行走框架包括行走底座、立柱、横梁和副横梁，所述的立柱上方通过横梁相互连接，组成框架结构，所述的副横梁架设在横梁上用于伸缩杆的安装，所述的行走底座固定在立柱下方，行走底座通过齿轮齿条传动机构、导轨滑块机构、链传动机构或带传动机构连接行走导轨。

所述的卷扬机包括索驱动单元和索支撑单元，所述的索驱动单元采用电机驱动或者液压马达驱动。

所述的虎克铰的两个转动轴线分别为沿着车体前进方向和垂直车体前进方向。

上述行走框架安装行走导轨上，使汽车车壳完成沿导轨行走功能。

上述升降翻转机构的伸缩杆固接在副横梁上，通过虎克铰与车体固定架相连，用于约束车体的运动轨迹，最终通过控制钢索收放来带动车体固定架运动，进而实现汽车车壳的三个自由度运动。

本发明具有以下优点及突出性的技术效果：①由于本发明采用了柔索机构的驱动方式，因此具有结构简单，较低的重量，较高的柔性和较强的负载能力，易于制造和运输，可适用于多种工程实际，适合于不同车型和不同大小的车身涂装和柔性生产。②本发明采用多根钢索控制车体，钢索长度几乎不受限制，工作空间大，可实现车体的升降、前后倾斜和左右摇摆运动，有效地保证了车体的前处理及电泳表面处理的质量，提高了输送车体的效率。同时输送对象可以垂直入槽，可将传统的船形槽改为矩形槽，节省了涂装线的占地面积，降低了漆液的成本。

附图说明

图1为本发明实施的结构示意图

图2为本发明实施例的行走机构组成图

图3为本发明实施例的翻转机构组成图

图中：1-行走导轨、2-行走底座、3-立柱、4-横梁、5-伸缩杆机构、6-车体固定架、7-待电泳车壳、8-索并联机构、9-索驱动单元、10-索支撑单元、11、柔索、12-虎克铰、13-副横梁、14-伸缩杆、15-行走框架。

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明索并联机构汽车涂装输送机结合附图及实施例详细说明如下：

本发明的实施例以一个输送机进行例证。在本发明如图1所示的实施例中，本发明所述的输送机包括行走机构和升降翻转机构两个功能部分。行走机构包括行走框架15和行走导轨1；升降翻转机构包括车体固定架6、伸缩杆机构5和索并联机构8。

如图2所示，所述行走机构包括行走框架15和行走导轨1。所述行走框架15包括：行走底座2、立柱3、横梁4和副横梁13。所述立柱3上方通过横梁4相互连接，组成框架结构。所述副横梁13架设于横梁4上，用于安装伸缩杆机构5。所述立柱3下方固定在行走底座2上。所述行走导轨1与行走框架15通过齿轮齿条、导轨滑块、链传动或带传动等方式连接，使行走框架15可以沿行走导轨1完成待电泳车壳7在生产线上的运输功能。所述行走导轨1并不仅限于图1和图2中的形式，本领域的技术人员可以对行走导轨1的组成部件进行适当的替换或修改，例如将导轨1安装在行走框架15上方等。

如图3所示，所述升降翻转机构包括车体固定架6、伸缩杆机构5和索并联机构8。所述的车体固定架6用于安装待电泳车壳7，安装在行走框架15之中。

所述的索并联机构8是四个完全相同的子单元，分别安装在行走框架15顶端的四角，因此以其中一个子单元进行说明。所述的索并联机构8包括索驱动单元9、索支撑单元10和柔索11。所述的索驱动单元9安装在行走框架15顶端一角，索驱动单元9可以是是电机、减速器、联轴器的组合，也可以是液压马达。所述的索支撑单元10安装在索驱动单元9的输出端，与索驱动单元9组成卷扬机。所述的柔索11缠绕在索支撑单元10上。通过四个索驱动子单元作用，分别改变四条柔索的长度，实现车体固定架6的位姿调节，继而实现待电泳车壳7的位姿调节。

根据本发明实施例的索驱动单元9和索支撑单元10的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。所述索并联机构8的安装位置，本领域的技术人员可以根据实际需要进行调整，只需保证四根柔索驱动即可。

所述伸缩杆机构5包括：虎克铰12和伸缩杆14。伸缩杆14一端安装在行走框架15的副横梁13上，另一端通过虎克铰12与车体固定架6的中心相连。整个伸缩杆机构5对车体固定架6的运动起到了约束自由度的作用，使其自由度降为三，进而约束待电泳车壳7的运动轨迹。所述伸缩杆机构5的安装方法，在保证其限制自由度作用的前提下，本领域的技术人员可以进行替换和修改。

所述输送机的工作原理是上述索并联机构8四个子单元分布于行走框架15顶端的四角，组成空间索并联机构，通过控制柔索的长度，使得车体固定架6进行升降和转动运动。同时，伸缩杆机构5对车体固定架6的运动进行了一定的约束，从而实现了待电泳车壳7的空间三自由度运动。

在工作时，待电泳车壳7安装在车体固定架6上，行走框架15通过驱动器驱动，实现沿行走导轨1运动。通过与索并联机构8的协同运动，实现待电泳车壳7的行走和升降翻转运动的控制。当四根柔索同时伸长或缩短时，待电泳车壳7实现竖直方向上下运动；当前端两根柔索伸长，后端两根柔索缩短或不变时，待电泳车壳7实现向前翻转运动；当后端两根柔索伸长，前端两根柔索缩短或不变时，待电泳车壳7实现向后翻转运动；当左端两根柔索伸长，右端两根柔索缩短或不变时，待电泳车壳7实现向左翻转运动；当右端两根柔索伸长，左端两根柔索缩短或不变时，待电泳车壳7实现向右翻转运动；当四根柔索各自变化不同的长度时，车体可实现不同方向的翻转运动和竖直移动的复合运动。

由于本发明采用了索并联机构的驱动方式，输送机具有较简单的结构，较大的工作空间和较高的承载能力，适用性广，可以适合于不同车型不同大小的车身涂装，适合生产线上的柔性生产。