CN104044872A - 汽车装配滑板输送线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种汽车装配滑板输送线,其轨道***包括内饰线和底盘线;内饰线内、底盘线内、和/或内饰线结束端与底盘线起始端连接位置设置线路转折部位,其端部设置转向装置,相邻转向装置之间设置过渡轨道;底盘线结束端与内饰线起始端通过滑板回收线连接,使得滑板能够在整个线路循环运动;滑板本体上设置有升降台和工件收纳机构,工件收纳机构在内饰线拆卸工位段内收纳需收纳收纳工件,升降台在底盘线升降工位段内抬升工件;底盘线在升降台起升、降落工位段上分别设置随行供电***,随行供电***能够在升降台起升和降落时相应提供电力支持。本发明至少可在装配精度、工作效率及制造成本等某一方面提升滑板输送***技术性能,应用前景较好。
Description
技术领域
本发明涉及输送设备,尤其涉及一种汽车装配滑板输送线。
背景技术
滑板输送***在现代工业中的地位日益突出,对于装配精度、装配效率及人机环境也越来越高。对于大型工件装配而言,其将涉及到多种不同类型的装配线,各个装配线是人和机器的有效组合,其将输送设备、随行夹具及检测设备等有机整合在一起,才能满足工件的装配要求。
例如,汽车总装***就由内饰线、仪表分装线、门输送线、车门分装线、车身存储线(PBS)、发动机分装线、副车架分装线、后桥分装线、底盘线、终装线等组成,需要采用多种不同输送设备,运用不同的输送方式(如滑板式、悬挂式等等)来实现装配工作。由于采用了不同的输送设备和输送方式,工件在不同设备之间转接时,必须设置相应的转接辅助设备和缓冲工位(如移载升降机等),而且还要保证转接设备的可靠性和精度,一旦输送线上出现转接故障,转接工位就会成为整个装配输送线***的瓶颈。此外,输送设备和输送方式种类比较多,它们以分散的形式设置在不同的位置,使得整个装配***结构复杂且现场安装难度大,会造成对装配输送线环境的限制,如装配车间厂房屋架节点的承载和房屋高度要求较高等,从而导致整个装配线制造成本增高。
有鉴于现有滑板输送***的不足,有必要设计一种新的滑板输送***及相应的分***,要求在装配精度、工作效率及制造成本等方面得以全部或部分的提升,以便更好地满足滑板输送***的总体性能要求。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种汽车装配滑板输送线,有助于至少在装配精度、工作效率及制造成本等某一方面提升滑板输送***的技术性能。
为解决以上技术问题,本发明提供一种汽车装配滑板输送线,其特征在于,承载滑板运行的轨道***包括正常高度作业的内饰线和抬升高度作业的底盘线;该内饰线内、该底盘线内、和/或该内饰线结束端与该底盘线起始端连接位置设置线路转折部位,该线路转折部位的端部分别设置转向装置,相邻转向装置之间设置过渡轨道;该底盘线的结束端与该内饰线的起始端通过滑板回收线连接,使得该滑板能够在整个线路循环运动;该滑板的本体上设置有升降台和工件收纳机构,该工件收纳机构在该内饰线的拆卸工位段内收纳需收纳的收纳工件,该升降台在该底盘线的升降工位段内抬升工件到预定高度;该底盘线在该升降台的起升、降落工位段上分别设置随行供电***,该随行供电***能够在该升降台起升和降落时相应提供电力支持。
与现有技术相比,本发明提供一种汽车装配滑板输送线,可以在同一滑板输送线(***)集成多种装配线,各个分***也进行了优化设计,由此可以满足在一条装配线上进行多种工艺的要求,由此形成的滑板输送***使得整个装配线成为流生产。本发明通过简化若干移载工序,有利于提高装配精度,也有利于提高有关主要工序及总装工序的生产效率。这种***可以更广泛地优化厂房的布置空间,可以降低整个总装生产***的安装难度,从而有助于降低***的制造成本。
附图说明
图1为本发明提供的用于汽车装配的滑板输送***总体结构及轨道***布局图;
图2为本发明提供的转向台的结构示意图;
图3为本发明提供的换向过道的结构示意图;
图4a为本发明提供的旋转导向装置的主视图;
图4b为本发明提供的旋转导向装置的侧视图;
图4c为本发明提供的旋转导向装置的俯视图;
图5a为本发明提供的滑板的底面结构示意图;
图5b为本发明提供的滑板的侧面结构示意图;
图6a为本发明提供的工件收纳机构的结构示意图;
图6b为本发明提供的工件收纳机构中的防窜装置部分的局部放大图;
图7为本发明提供的辅助轨道的结构示意图;
图8为本发明提供的工件收纳机构在辅助轨道配合下对工件进行作业的过程图;
图9a为本发明提供的升降台的主视图;
图9b为本发明提供的升降台的侧视图;
图9c为本发明提供的升降台中自锁装置的结构示意图;
图10a为本发明提供的升降台的对工作进行作业的主视图;
图10b为本发明提供的升降台的对工作进行作业的侧视图;
图11a为本发明提供的随行供电***结构示意图;
图11b为本发明提供的随行供电***中的随行供电小车的结构示意图;
图12为本发明提供的滑板单侧驱动方式示意图;
图13为本发明提供的滑板线运行控制***的架构图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进行详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供一种新型的滑板输送***及分***,可以在同一滑板输送线上集成不同的装配线,由此同时满足多种工艺要求,这对于***的装配精度、工作效率及制造成本等方面得以大幅提升,由此可以较好地满足滑板输送***的总体性能要求。面将对本发明实施例的***总成、各分***和重要部件进行详细说明。
顺便指出的是,本发明中的滑板输送***也可称为滑板输送线、滑板输送设备、滑板输送机械或滑板式生产线等等,以下的采用不同称谓时均指同一阐述对象。
特别地,本发明提供的滑板输送***及分***可以适应于不同行业使用,在具体应用时根据工艺要求选配即可。不失一般性,以下以汽车总装***为例进行说明。
1、***总成
以下描述汽车总装的滑板输送***,其包括内饰线(内饰装配线,对应第一装配线,用于正常高度作业,在与滑板工作平面相当或稍高于滑板工作平面作业)、底盘线(底盘装配线,对应第二装配线,用于抬升高度作业,在明显高于滑板工作平面作业,抬升高度通常与操作者高度相当)以及滑板,并在该滑板上设置有升降台,其内饰线的结束端与底盘线的起始端连接;承载车身行驶至内饰线起始端的上线工位,并由此进入内饰线,在内饰装配完毕后,滑板直接行驶至底盘线上,当滑板到达起升以及降落工位段时,升降台能够起升和降落,进而满足车身底盘装配的需要。
为方便起见,本发明将随滑板运行的工件称为主工件(简称工件,如车身),将需要拆装后收纳在滑板上并随滑板运行的工件称为需收纳的工件(为主工件的附属工件,如车门)。以下如无特殊需要,对于工件的性质不再严格区分。
参见图1,为本发明提供的滑板输送***的总体结构。该实施例滑板输送***用于汽车的总装线,其包括内饰线02、底盘线03以及滑板6;其他分装线未在图1中标示,如需了解请参见有关文献说明。本实施例中,滑板6由侧边的摩擦驱动站(图中仅标示摩擦驱动站5、7,类似的不再一一标示)驱动,沿着内饰线02、底盘线03上的轨道向前运行。该滑板6上设置有升降台(图1未标示),可以使工件置放在不同的高度位置,因此能够适应多种工艺的作业。
如图1所示,该滑板输送***包括两条相互平行的内饰线(或称内饰装配线)02和两条相互平行的底盘线(或称底盘装配线)03,并且内饰线02与底盘线03之间也是相互平行的,在每个输送线轨道之间通过转接轨道连接,进而使滑板能够循环行驶在该轨道***内。
在本实施例中,车身可以通过在内饰线02初始位置前,即在内饰线起始端之前的上线工位,通过采用悬链式输送方式或滑撬式输送方式的车身存储线(PBS)01,将车身从车身存储仓库运送到该位置,并在该位置将车身从悬链或者滑撬移载至滑板6的升降台上,之后进入内饰线02。
为了便于车门的安装,本实施例设置有车门拆卸工位和车门分装线04。
具体地,在内饰线02的初始位置处设置上述车门拆卸工位,在车门拆卸工位处将车门拆卸并放置于滑板6底部伸出的工件(车门)收纳机构内,并且该工件收纳机构收纳车门后能够还原至滑板6底部。为了便于操作,在该位置,工件收纳机构伸出后还可以向滑板6顶部向上翻转,车门拆卸工序之后,工件收纳机构则收回至滑板6的底部。该工件收纳机构的向上翻转运动以及收回动作,均可以在专门的工件收纳机构的牵引导轨(辅助轨道)的引导下实现。
车门分装线04设置于底盘线03的两侧,并且该车门分装线04的终端至少位于车门安装工位之前。在滑板6运行到车门分装线04时,工件收纳机构从滑板6底部自动伸出,可以取下车门安置在车门分装线04上分装,需要说明的是,车门分装也可以在工件收纳机构上完成,进而无需设置车门分装线。分装完毕后,在车门分装线04末端使用吊运机构将车门运送到滑板6上,进行车门安装。
类似的,在完成底盘线03装配工作后,滑板6在底盘线03的末端,通过移栽机构1将车身输送至终装线05上,完成最后的装配工序;终装线05可采用板链式输送机。车身移载至滑板6上时,升降台可以处于起升状态,以减小输送距离。
在底盘线03中,滑板6上的升降台需要电力支持时,可以通过设置在底盘线03的升降台起升、降落工位段的随行供电***,在升起和降落时为升降台提供电力支持。
特别地,为便于滑板6能够在不同位置获得电力支持,并避免由于线缆过长而产生的不能正常供电的情况,本发明底盘线03的一侧,并位于滑板的升降台起升或者降落工位,设置有随行供电轨道,通过滑板上的取电接口与随行供电轨道上的随行供电小车的供电接口的对接,使滑板上的升降台获得电力,实现滑板6上升降台的起升和降落。
在滑板6运行在内饰线02的和底盘线03上时,为防止滑板6在滚轮水平方向上脱离内饰线02的和底盘线03,本发明在内饰线02的和/或底盘线03的一侧导轨上设置有限位挡板(图1未示)。设置在滑板滚轮两侧的水平限位轮(图1未示)能够抵持限位挡板的侧壁,水平限位轮能够随滑板滚轮的滚动,沿侧壁水平转动。
以上为本实施例汽车总装生产的滑板输送***的***结构的总体描述。下面结合上述结构及通过图1提供的情况,即两条内饰线02和底盘线03分别分为前段、后段两段,以及车门分装线04位于底盘线03结束位置处,对本发明的总装生产的滑板输送***的工作过程详细说明,具体按照滑板6在该滑板输送***上的行进过程进行说明。
滑板6在内饰线起始端之前的上线工位位置,被移载机构1移栽来自车身存储线(PBS)01的车身,在本实施例中,车身的方向与滑板6的运行方向一致,具体的,车尾的方向朝向滑板6运行的方向。
载有车身的滑板6运行到内饰线02前段前端的拆卸车门工位上,此时,工件收纳机构已经在牵引导轨(辅助轨道)的引导下从滑板6底部伸出并且翻转到滑板6台面上,便于操作人员从车身上将车门拆卸并放置于工件收纳机构上,该操作完成后,滑板6前行,工件收纳机构还原至滑板6底部;同时,载有车身的滑板6在内饰线02行驶中进行车身内饰的装配工序;滑板由内饰线02前端行驶至内饰线02后段时,滑板6先驶入设置在该内饰线02内的换向线路07处的转向台2上,该转向台2载着滑板6逆时针旋转90度,使车尾的方向与滑板6行驶方向保持一致,滑板6通过转接轨道行驶至下一转向台2,该转向台2载着滑板6顺时针旋转,旋转90度后驶入内饰线02后段,并且车尾的方向与滑板6行驶方向一致。
当内饰装配完毕后,滑板6行驶到位于换向线路07的转向台2上,滑板6通过转向台2顺时针旋转90度后,沿转接轨道行驶至#型换向过道3内,滑板6与轨道配合的滚轮由纵向滚转变为横向滚轮,并在横向滚轮的驱动下进入底盘线03前段,进而使滑板6由内饰线的结束端驶入底盘线03的起始端,并且此时,车身的方向与滑板6行驶的方向垂直。需要说明的,与车身方向一致的滚轮定义为纵向滚轮;与车身方向垂直的定义为横向滚轮。在滑板6进入底盘线03起升工位段时,滑板6升降台(图1未示)的取电接口与设置起升工位段内的随行供电***8的供电接口对接,该随行供电***向升降台提供电力,使升降台能够升高到预定的高度,以便对车身底盘进行装配。当装配完毕后,升降台通过降落工位段的随行供电***8获得电力支持,实现降落。
滑板在底盘线03前段行驶至底盘线03后段时,滑板6先驶入设置在该底盘线03换向线路07的#型换向过道3内,在该#型换向过道3内,滑板6底部的纵向滚轮转变为横向滚轮行驶,此时,车头的方向与滑板6运行的方向一致,滑板6由该#型换向过道3驶入转接轨道上,经由转接轨道使滑板6进入转向台2上,转向台2逆时针旋转90度后,使滑板6行驶的方向与车身长度方向保持一致,并进入底盘线03后段内。当滑板6驶入底盘线03后段的后部,进入车门分装线04所在段,此时,工件收纳机构在牵引导轨作用下伸出,可以将车门通过移载机1或手动方式,移载至车门分装线04上,并在车门分装线04上对车门进行分装;在分装完毕后,再通过移载装置将车门移载至滑板6上,装配人员将车门取下进行车身与车门的合装;底盘装配完成。装配完毕后的车身通过移载装置从底盘线03移载到终装线05的装载机构上。
车身从滑板6移载下后,滑板6可以通过设置在底盘线结束端与内饰线起始端的滑板回收线路06返回至内饰线02,实现滑板6在该***内的循环;该滑板回收线路上也可以根据空间布置的需要设置换向线路。具体地,滑板6进入#型换向过道3内,纵向滚轮转换为横向滚轮驶入转接轨道内,接着进入下一换向线路07设置的转向台2上,经过转向台2顺时针旋转90度,使滑板6仍然保持以横向滚轮行驶,滑板6以横向滚轮在转接轨道上行驶至下一换向线路07设置的转向台2内,随转向台2逆时针旋转90度后,滑板6仍然保持横向滚轮行驶,进入下一个换向线路07的#型换向过道3,在该#型换向过道3内,滑板将横向滚轮转换为纵向滚轮行驶,并进入内饰线02初始位置前的上线工位,准备接收车身移载,然后开始进行下一轮的装配输送。
需要说明的是,上述设置仅为了说明本发明的滑板输送***的工作过程。实质上,在其它可能的实施方式中,可以根据装配工作的需要以及装配环境的要求对转向的角度和次数任意设置。车门分装线04也可以设置在底盘线03的某一位置上,如底盘装配的前段位置。装配线内的转向装置也可以根据预定线路的设定而设置。另外,上述平行设置的两条内饰线02的和两条底盘线03仅为了说明本发明轨道***的工作过程而举例,实质上,本发明的设置还可以根据装配工作的需要以及装配环境的要求任意设置。此外,车门分装线04的输送线轨道也可以设置在底盘线03的某一位置上,如底盘装配的后期或前期位置。转接轨道两端的#型换向过道3和/或转向台2也可以根据输送线轨道的转折点设定。例如,内饰线02的结束端与底盘线03初始端之间垂直连接,底盘线03的结束端与内饰线02的之间通过转接轨道连接;或者,内饰线02的的结束端与底盘线03的初始端直接连接,底盘线03的结束端通过转接轨道与内饰线02的的初始端连接等等方式。
2、轨道***
本发明通过在滑板上设置升降台来实现在内饰线02和底盘线03的连续装配,工件仅通过采用滑板的输送方式来完成内饰与底盘的装配,因而其中的轨道***必须有较合理的布局。
如图1所示,轨道***包括两条相互平行的内饰线02和两条相互平行的底盘线03,并且内饰线02与底盘线03之间也是相互平行的,在每个输送线轨道之间通过转接轨道连接,进而使滑板能够循环行驶在该轨道***内。
在本实施例中,内饰线02内、底盘线03内、内饰线02结束端与底盘线03起始端连接位置均设置换向线路07,转向前后的线路均相互平行,因此,每个换向线路07实现的是线路的180度转向,这样可以更好地结合车间的空间对输送线进行合理布置。当然,在其它实施例中,换向线路07也可以实现90度或者其它角度的转向,这种情况下也可能只有一个转向装置,不再赘述。
具体地,换向线路07在位于装配前后的装配线路的端点位置的转向装置,两个转向装置之间设置转接轨道,轨道***的具体布局如图1所示。
在内饰线02内设置有换向线路07,该换向线路07将内饰线02分成两条相互平行的内饰线02;在两条内饰线02的同侧端分别设置一个转向装置,该转向装置具体采用转向台2,在两个转向台2之间通过转接轨道(过渡轨道)连接。
在内饰线02结束端与底盘线03起始端之间,也设置换向线路07。在该换向线路07设置有两个转向装置。位于内饰线02末端的为转向台2,位于底盘线03起始端的为垂直交叉的#型换向过道3,并且在转向台2和#型换向过道3之间通过转接轨道连接,进而将内饰线02的结束端和底盘线03的起始端连接。这样,通过上述换向线路07,不仅使内饰线02和底盘线03的线路直接连通,使滑板6上处于总装工序中的车身无需移栽机构可以从内饰装配工序进入底盘装配工序;而且,通过采用上述#型换向过道3,可以使在滑板6上处于装配状态的车身在底盘线03的前段以长度方向垂直于滑板运动方向布置,便于与底盘线03的前段的发动机安装等装配工序配合。
同样的,在底盘线03内也设置换向线路07,通过该换向线路07可以将底盘线03分成相互平行的前后两段。该换向线路07包括位于底盘线03前段末端的#型换向过道3和位于底盘线03后段前端的转向台2,以及连接#型换向过道3和转向台2的转接轨道。通过该换向线路07,使在滑板6上处于装配状态的车身在底盘线03的后段恢复长度方向与滑板运动方向一致的布置状态,便于与底盘线03的后段的车门安装等装配工序配合。
在底盘线03的结束端与内饰线的起始端之间,通过滑板回收线路06连接,使底盘线03的结束端和内饰线02的起始端连接,从而形成一个可以循环的装配输送线,使滑板6能够在整个线路循环运动。在该滑板回收线路06中间,根据空间布置需要,设置若干换向线路,这些换向线路可以根据需要灵活采用上述转向台2或者#型换向过道3实现滑板转向,但需要保证最终进入内饰线02的滑板6布置方向为合适的方向,以保证车身移载到滑板6上后,长度方向与滑板6运动方向一致。
需要说明的是,本实施例中的内饰线02和底盘线03的结构可以根据不同的装配需求设定不同的结构形式,例如:内饰线结束端与底盘线起始端直接连接,形成总装生产的滑板输送***,无需任何转向装置或转接轨道,即可完成内饰装配与底盘装配;或者,内饰线的结束端可以通过转向台2和/或#型换向过道3直接与底盘线的起始端连接,使内饰线结束端和底盘线起始端相互垂直,形成“L”形的总装生产线,在此结构中,不需在转向台2和/或#型换向过道3之间连接转接轨道,也就是,当转向装置为转向台2时,滑板随转向台2的旋转后,能够直接进入下一装配线内;当转向装置为#型换向过道3时,通过滑板底部滚轮互换,使滑板直接进入下一装配线内;因此,本实施例提供的汽车总装生产的滑板输送***的具体结构,仅仅是本发明的一个具体实现方式,而本发明的实施方式显然并不限于图1所示的方式。
可以理解的是,在某些装配线上需要对车身的方向进行转变,以便于装配操作。以本实施例为例,在换向线路07设置转向台2和#型换向过道3,通过二者与转接轨道的配合,实现车身方向的变化。具体地,滑板6在经过转向台2旋转后,使得滑板6仍然保持进入转向台2前的横向或纵向滚轮驶出转向台2,滑板通过转接轨道进入#型换向过道3内,并从#换向过道3驶出时,滑板6将横向滚轮转换为纵向滚轮,或纵向滚轮转换为横向滚轮行驶,使得车身方向改变并进入底盘线03的前段。
在上述的轨道***中,转向装置具体包括转向台2和#型换向过道3两种形式,以下分别说明。
转向台2设置有与输送线轨道相接的轨道,滑板6沿着输送线轨道运动能够驶入转向台2的轨道上;该转向台2能够逆时针或顺时针旋转,旋转后,其上的轨道与下一段轨道或者转接轨道相接,随滑板6转向台2旋转后能够进入下一段轨道或者转接轨道内。转向台2的旋转依靠液压或者电动驱动。
#型换向过道3包括相互垂直交叉布置的两段导轨,两段导轨分别与转弯前的轨道和转弯后的轨道相接;滑板6底部设置有横向滚轮和纵向滚轮,分别与上述两段导轨相对;滑板6进入#型换向过道3后,滚轮能够从纵向滚轮转换为横向滚轮,或从横向滚轮转换为纵向滚轮,进入下一段的转接轨道或者进入下一装配线。
当然,轨道***也可以采用其它类型的转向装置,不再赘述。
如图1所示,轨道***部分还设置有其它的辅助轨道或附属设置,包括:限位挡板(图1未示出),限位挡板位于内饰线02和/或底盘线03其中一根轨道的两侧,且与该轨道相互平行,能够使位于滑板底部的水平限位轮抵持限位挡板的侧壁,并沿该侧壁水平转动;车门分装线04,设置于底盘线03的两侧,位于车门分装工位段内;第一辅助轨道(图1未示出),用于牵引工件收纳机构运行,设置于内饰线的起始段。第二辅助轨道,用于牵引工件收纳机构运行,设置于底盘线03两侧并位于车门分装线04前;随行供电轨道,设置于内饰线02和/或底盘线03的一侧,并位于滑板6取电工位段内。
这样,通过优化轨道***后,能够较好地满足多种装配工艺的要求。
3、转向台
本发明提供的转向台主要包括旋转底座、旋转驱动装置和旋转线体,旋转线体包括一段与输送线轨道规格相同的旋转轨道,该旋转线体在旋转驱动装置的驱动下在旋转底座上做回转运动。该转向台的输送线还包括锁紧装置,转向台通过锁紧装置使旋转线体与输送线体固定连接;与此对应地,该转向台包括执行锁紧动作的执行机构。
参见图2,为本实施转向台的结构示意图。该转向台2应用于滑板输送线,其中的输送线体包括设置于地面的输送线轨道。该转向台2的旋转依靠液压或者电动驱动,具体由环形内、外轨道2-1、轨道定位导向装置2-2、旋转架2-3、旋转底座2-4、旋转从驱动(可以无动力)2-5、滑板驱动装置2-6、旋转主驱动2-7、锁紧组件2-8、滑板导向装置2-9、压板2-10、M10*20内六角螺钉2-11、M10弹垫2-12及电气开关支架(图未示出)等部件构成。
旋转线体包括旋转轨道及承载旋转轨道的旋转架2-3,该旋转架2-3由压板2-10、M10*20内六角螺钉2-11、M10弹垫2-12等安装在旋转底座2-4上。旋转架2-3的下方安装旋转驱动装置,旋转驱动装置行走在旋转底座2-4上,由此带动该旋转架进行旋转。旋转驱动装置包括至少一个旋转主驱动2-7和若干旋转从驱动2-5,这些旋转主驱动2-7和旋转从驱动在旋转底座2-4的环形内轨道、外轨道2-1上行走,带动旋转架2-3进行旋转,保持旋转的平稳。旋转架2-2上同时设置锁紧组件2-8,在旋转架2-3旋转到位后将旋转架进行锁定,防止其发生窜动。旋转架2-3上设置轨道定位导向装置2-2,以便与外部输送线轨道对接导向。
旋转架2-3的上面设置与输送线轨道相同的轨道,滑板6可以在上面滑行。旋转架2-3在旋转轨道的两侧安装滑板驱动装置2-6,可驱动滑板在旋转架2-3的旋转轨道上向前滑行。该旋转架2-3在旋转轨道端部还设置滑板导向装置2-9,用以驱动滑行到旋转架2-3上的滑板向前平稳运动到输送线轨道上。
由于转向台2设置有与输送线轨道相接的轨道,滑板6沿着输送线轨道运动能够驶入转向台2的轨道上;该转向台2能够逆时针或顺时针旋转,旋转后,其上的轨道与下一段轨道或者转接轨道相接,因此滑板6在转向台2旋转后能够进入下一段轨道或者转接轨道内。
4、#型换向过道
#型换向过道3包括相互垂直交叉布置的两段轨道,两段轨道分别与转弯前的输送线轨道和转弯后的输送线轨道相接。与此对应,滑板6底部设置有横向滚轮和纵向滚轮,分别与上述两段轨道相对。滑板6进入#型换向过道3后,滑板6能够从纵向滚轮转换为横向滚轮,或从横向滚轮转换为纵向滚轮,由此进入下一段的转接轨道或者进入下一装配线。
图3示出一种#型换向过道3,其作为滑板输送线转向装置,为滑板从内饰线02的第一段与第二段之间、内饰线02与底盘线03之间、底盘线03的第一段与第二段之间的转向提供支持。
由图1可知,本实施例中装配线的轨道为作为运载工具的滑板提供承载和行进路线,包括相互垂直的横向输送线轨道和纵向输送线轨道,在一些换向线路07端部的两个方向的轨道则由#型换向过道3连接。当然,两组相互垂直的轨道仅仅是本发明的一种特殊的实施例。在实际生产生活中,轨道之间的角度可以是任意的,轨道的组数也不仅仅局限于两组,这可以根据实际情况具体布置。
滑板6为滑板输送线上的承载工具,多为板型,板的上面为工作平面,根据具体工艺要求,滑板工作平面可有具体设置,这些设置于本发明关系不大,在此不做详述。滑板6的下面安装有行走轮,滑板通过这些行走轮与轨道配合,并在轨道上行走。本发明中,滑板6的下方安装有两组相互垂直度行走轮,每四个轮子一组,两组行走轮分别对应两条相互垂直的轨道。
如图3所示,#型换向过道3部分的驱动***为沿轨道分布的摩擦轮驱动站5,包括横向驱动装置、纵向驱动装置,这些摩擦轮驱动站有与滑板6边缘紧密接触的摩擦轮,该摩擦轮驱动站靠这些转动的摩擦轮来驱动滑板6在轨道上运动。为保证滑板6在轨道上运动平稳,摩擦驱动站一般在轨道两侧成对设置。需注意的是,本发明提及横向驱动装置、纵向驱动装置时只表明滑板6在各自方向上有驱动,不代表具体数量及准确位置。
当然,在特殊情况下,摩擦驱动站仅在轨道单侧设置摩擦轮驱动站5,此时滑板6会出现驱动不平衡的现象,由此对轨道的磨损都会产生不利影响,因而相应在在滑板6周围的位置安装若干固定导向装置和横向、纵向的旋转导向装置4这两种导向装置来配合完成驱动和变向。
在本发明中,#型换向过道3作为滑板输送线转向装置,通过滑板6上一组新的方向上的行走轮进入相对应的一组轨道并相配合,之前运动方向上的行走轮与相应的轨道相脱离,这样的过程来实现转向。这一动作可以通过设置可升降轨道来实现,此时#型换向过道3的横向、纵向轨道可位于不同的高度位置上,由此方便滑板6的相应方向滚轮选择行进方向。
如图3所示,由于滑板6在滑板输送线转向装置上的运动方向是变化的,而摩擦驱动站5的高度又与滑板6上的板一致,所以若摩擦驱动站5仍在轨道两侧成对布置的话,有的摩擦驱动站会阻碍滑板6在轨道上的运动。从而,#型换向过道3要在滑板输送线转向装置附近设置单侧的摩擦驱动站5。由于滑板输送线采用的是摩擦驱动,在没有设置摩擦驱动站5一侧的轨道也不能设置固定的导向装置,否则滑板6会出现驱动不平衡的现象,由此对轨道的磨损都会产生不利影响,因此,在#型换向过道3设置摩擦驱动站5的一侧设置若干固定导向装置,没有设置摩擦驱动站5的一侧设置若干可倒伏的旋转导向装置4,具体包括横向旋转导向装置4、纵向旋转导向装置4这两种导向装置。这些旋转导向装置4可根据实际需要完成竖起、倒伏动作,它可以在不阻碍滑板6运动的时候倒伏,让滑板6顺利通过;阻碍滑板6的运动的时候竖起,协助摩擦驱动站完成对滑板6的驱动。来配合完成驱动和变向。
5、旋转导向装置
根据图3所示的#型过道结构,在滑板输送线#型换向过道式转向装置附近的滑板设置单侧的摩擦驱动站5的情况下,滑板6会出现驱动不平衡的现象,对轨道的磨损都会产生不利影响。为此在滑板6周围的位置安装若干固定导向装置和横向旋转导向装置4、纵向旋转导向装置4,通过这两种导向装置来配合摩擦驱动站5来完成驱动和变向。
图4a-图4c为旋转导向装置4的一种实例。旋转导向装置4包括导向轮4-1和导向轮固定板4-2,导向轮4-1的轴线垂直于以导向轮固定板4-2,以可旋转的方式固定在导向轮固定板4-2上,该导向轮固定板4-2上有螺纹孔,可通过螺栓固定在承载架4-3顶端,由此构成导向轮组件。该导向轮4-1轮缘面在承载架4-3竖起工作时与轨道上滑板的侧面抵触,且该导向轮4-1的旋转轴平行于轨道平面。
导向轮4-1在承载架4-3竖起工作时与轨道上滑板的侧面接触,且该导向轮4-1的旋转轴平行于轨道平面。导向轮组件通过螺栓固定在承载架4-3顶端,承载架4-3底面有一带键槽的轴线方向为水平方向的轴套,该轴套通过键槽和转轴4-5固定在一起。该转轴4-5被两个滑动轴承4-4固定支撑且有一端伸出一段,该轴承4-4的轴承座通过螺栓固定在与地面接触的支座4-9上;由轴承4-4伸出的转轴4-5与第一转臂4-8一端固定相连,第一转臂4-8的另一端通过第一销轴4-7与第一液压缸(第一动力元件)4-6端头可旋转连接。该第一液压缸4-6动作可以完成承载架4-6的竖起和倒伏。
该旋转导向装置还包括第二动力元件、第二转臂4-12、支座4-9、销轴和支撑块,第二转臂4-12通过销轴以可旋转方式固定在支座4-9上,该第二转臂4-12可在水平面内绕销轴转动;第二转臂4-12在相对支座4-9远离承载架4-3的一侧与第二动力元件端头可旋转连接,该第二动力元件可以推动第二转臂4-12在水平平面内绕销轴转动;该第二动力元件与第一动力元件联动;承载架4-3的根部有突起;第一动力元件动作,推动承载架4-3竖起时,第二动力元件同时推动第二转臂4-12旋转;当承载架4-3竖起到工作位置时,突起刚好被旋转到位的第二转臂4-12挡住;突起末端安装有旋转轮4-15,该旋转轮4-15的旋转轴方向为水平方向,承载架4-3竖起到工作位时,旋转轮4-15正好与第二转臂4-12接触;固定在基面上的支撑块,当第二转臂4-12旋转到挡住竖起的承载架4-3的位置时,支撑块4-10从下部支撑第二转臂;支撑块4-10上部设置可调节螺栓,该可调节螺栓的上表面为该支撑块直接支撑第二转臂4-12的位置,具体结构如下。
第二转臂4-12通过竖直方向的第二销轴4-13安装在安装支架4-11上,该安装支架4-11安装在支座4-9上,可绕第二销轴4-13在水平面内运动。第二转臂4-12被安装支架4-11分为两侧,其中一侧与第二液压缸(第二动力元件)4-14端头通过旋转轴相连,另一侧的第二转臂4-12部分在承载架4-3运动到工作位置时,固定在基面上的支撑块4-10顶面恰好能够从下部支撑该第二转臂的该侧。支撑块4-10上部设置可调节螺栓,该可调节螺栓的上表面为该支撑块4-10直接支撑第二转臂的位置。
突起4-16为位于承载架4-3根部的一突起,随承载架4-3一起运动。突起4-16在承载架4-3处于工作状态时,突起正好被旋转到位的第二转臂4-12挡住。为保证动作流畅,在该突起4-16上安装有可自由活动的旋转轮4-15,该旋转轮4-15的旋转轴方向为水平方向,承载架竖起到工作位时,旋转轮4-15正好与第二转臂4-12接触。
上述第一液压缸4-6和第二液压缸4-14也可以采用气缸或者电机带动丝杠等驱动装置作为动力元件。
该装置的工作过程为:第一液压缸4-6伸缩带动第一转臂4-8旋转,从而带动转轴4-5旋转,转轴4-5与承载架4-3通过键连接,从而实现带动承载架4-3的旋转;在第一液压缸4-6伸缩运动的同时,第二液压缸4-14同时联动;当承载架4-3旋转到工作位置时,第二转臂4-12在第二液压缸4-14的作用在水平面内绕销轴旋转到目标位置正好卡住突起4-16,实现限位效果。此时该部件处于竖起状态,如图4中位置所示;当该部件需转为平倒状态时以上步骤逆向进行即可。
设置该旋转导向装置4后,该#型换向过道3部分的变向***按如下方式工作:滑板6在纵向轨道行走,纵向旋转导向装置4处于平倒状态,纵向旋转导向装置4处于竖起状态;滑板6在纵向驱动装置的作用下在纵向轨道上运动至滑板输送线转向装置的#型换向过道3上,横向轨道上升,纵向轨道下降,滑板6纵向行走轮与纵向轨道脱离,横向行走轮与横向轨道配合,并最终停止相应位置;然后横向旋转导向装置4运动至平倒状态,纵向旋转导向装置4运动至竖起状态,继而滑板6在横向驱动装置的作用下实现横向移动。至此,完成变向过程。
6、滑板
本发明提供一种用于滑板输送线(***)的多功能滑板,具有收纳待需收纳的工件的功能,在汽车装配线上需收纳的工件一般为车门。
图5a为本发明多功能输送滑板的底部结构,图5b为以本发明多功能输送滑板的侧面结构,它们可以用以说明滑板的结构特征。
如图5a、图5b所示,本发明提供的多功能输送滑板6,包括滑板本体6-1、滚轮组件滑板本体6-1通过底部设置的滚轮,能够沿预先布置的滑板轨道行驶,完成工件的输送。该滑板本体上还安装工件收纳机构7及升降台构9,下文将详细说明。
为了保证滑板本体6-1能够在不同滑板轨道上正常行驶,本发明在滑板本体6-1的底部设置的滚轮,分别采用横向滚轮6-2和纵向滚轮6-3,横向滚轮6-2能够带动滑板本体6-1沿设置于地面上的滑板轨道横向滑动;纵向滚轮6-3能够带动滑板本体6-1沿设置于地面上的滑板轨道纵向滑动,实现滑板本体6-1水平方向和/或垂直方向的滑动转换。在本实施例中将与车身长度方向一致的滚轮定义为纵向滚轮6-3,将与车身宽度方向一致的滚轮定义为横向滚轮6-2。
需要说明的是,滚轮的设定并不限于上述实施方式。例如:内饰线的滑板轨道可以为横向设置,车身长度的方向与滑板本体6-1的运行方向一致,滑板本体6-1此时通过横向滚轮6-2在内饰线的滑板轨道滑行;在通过内饰线过渡到底盘线时,底盘线上的滑板轨道可以通过过渡轨道与内饰线的滑板轨道垂直连接,此时,车身的宽度方向与滑板本体6-1的运行方向一致,在过渡轨道上滑板本体6-1此时通过纵向滚轮6-3行驶至底盘线内。
在滑板本体6-1中部开设有孔,升降台9的底座通过孔固定在滑板本体6-1的底部,在升降台9处于静止状态时,升降台9的顶部与滑板本体6-1的顶面位于同一平面上。升降台9可以为机械式升降台,具体可以是剪叉升降台,该剪叉升降台可以通过设置在滑板轨道旁侧的随行供电***来获得剪叉升降台所需要的电力。
由于本发明通过在滑板本体6-1上设置的升降台使得待装配工件在输送过程中通过滑板本体6-1即可实现车身的举升动作,而无需通过其他***的辅助升降设备实现车身的举升与降落。
可以理解的是,在整个工件装配过程中,还存在某些辅助设备来单独输送工件至相应的装配线上来完成装配工作。而本发明可以通过在滑板本体6-1上设置的工件收纳机构7实现装配工件的随行。该工件收纳机构7可以为滑行式的工件收纳主功能之,其设置于滑板本体6-1的底部,能够朝垂直于滑板本体6-1运行方向伸出或缩进。该工件收纳机构7中,需收纳的工件可以通过工件收纳机构7上设置的夹具(图未示)固定,保证随行装配工件的随行安全。为了操作人员便于装配,工件收纳机构7还可以在伸出后以顺时针和逆时针的方向向滑板本体顶面翻转。
可以理解的是,待安装工件由于重量或其他原因而无法实现与滑板本体6-1随行时,可以通过设置在滑板本体6-1顶面上的导轨或导槽,来使待安装工件沿导轨或导槽顺利进入滑板本体6-1内,以便装配工作顺利完成。对于底盘线而言,具体设置垂直于滑板行进方向的导轨或导槽,这样发动机可以方便地推入到滑板上,进而在滑板6上完成装配。
滑板本体6-1在滑板轨道上行驶时,为了避免滚轮与滑板轨道脱离,本发明还设置通过连接杆6-5固定在滑板本体底部纵向滚轮两侧的水平限位轮6-4,该水平限位轮6-4能够抵持设置于滑板轨道两侧的挡板侧壁,并水平方向上转动,从而防止滑板滚轮与滑板轨道脱离。
需要说明的是,本发明的水平限位轮可以仅设置在纵向滚轮组其中一个纵向滚轮上,和设置在横向滚轮组其中一个横向滚轮上。水平限位轮,保证滑板行驶在不同方向时,滑板能够在滑板轨道上正常行驶,防止滑板在水平方向上脱离滑板轨道。
在装配输送上,位于滑板轨道上的滑板本体6-1可以为多个,各个滑板本体6-1之间可以通过设置在滑板本体6-1前端和/或后端的滑板连接部件6-6、连接部件6-7,实现多个滑板本体6-1之间的连接。该滑板连接部件6-6可以采用挂钩形式,该连接部件6-7可为收纳架7-4上的挂杆组件,该挂杆组件上面可以带有导向轮以便与相邻滑板6上的挂钩连接。具体地,在一个滑板上一侧设置挂钩式滑板连接部件6-6,其对侧设置挂杆组件式连接部件6-7;当然,也可在一个滑板的相对两侧都设置挂钩式滑板连接部件6-6,在相邻的滑板的相对两侧都设置挂杆组件式滑板连接部件6-7。当然,滑板连接部件6-6、连接部件6-7的具体结构及安装形式并不限于上述方式。
车身通过车身存储线被转移至内饰线初始位置的滑板本体6-1上,通过滑板本体6-1底部设置的横向滚轮6-2将车身输送至内饰线上横向设置的滑板轨道上,与此同时,车门也可以通过滑板本体6-1底部设置的工件收纳机构收纳至滑板本体6-1底部,以便于内饰装配。当内饰装配完毕,滑板本体6-1将载有内饰装配完毕的车身,从内饰线的滑板轨道上输送至过渡轨道上,滑板本体6-1进入过渡轨道上之后,滑板本体底部的横向滚轮转换为纵向滚轮行驶,将滑板本体滑动至底盘线内,当到达升降工位段时,滑板本体6-1上设置的升降台将车身举升至一定高度,进而实现底盘的装配,装配完毕后,升降台降落,而诸如发动机或者其他一些无法随行的待安装工件可以通过辅助设备输送至滑板本体6-1处,并通过滑板本体6-1顶面设置的导轨或导槽,将待安装工件输送至滑板本体6-1上,进而便于操作人员的装配工作。当底盘装配完毕后,工件收纳机构7将收纳的车门从滑板底部输送伸出,由于车门可以通过工件收纳机构7上设置的夹具固定,因此,工件收纳机构7为了便于操作人员,可以在伸出后以顺时针和逆时针的方向翻转。
可以理解的是,车门安装也可以在底盘装配之前完成。当车门安装完毕后,并且底盘装配完毕,滑板本体6-1上的车身通过移载设备移载至终装线的板链上,空置的滑板本体6-1返回至内饰线的上线工位处,等待车身存储线上将车身移载至滑板本体6-1上。
7、工件收纳机构
工件收纳机构7可以为滑行式的工件收纳机构,其设置于滑板本体6-1的底部,能够朝垂直于滑板本体6-1运行方向伸出或缩进。
参见图6a-图6b,示出本发明的工件收纳机构的结构。同时参见图5a-图5b所示,本发明滑板输送线的滑板包括滑板本体6-1和以可靠方式固定在其上的工件收纳机构7,每个滑板本体6-1上设置四个上述工件收纳机构7,每个工件收纳机构7与汽车的四个车门相对应,他们用于将拆卸的车门收纳入滑板本体6-1的底部,使得车门与随滑板本体运行一致。
如图6a-图6b所示,该工件收纳机构包括滑行支轨7-1和收纳支架,该收纳支架包括底座架7-5和设置具有需收纳工件结构的收纳架7-4,两者相互铰接,该收纳架7-4可在能够沿滑行支轨7-1提供的轨道滑动。通过滑动,该收纳架7-4能够从滑板本体6-1的底部滑出到滑板本体边缘外。底座架7-5在收纳支架滑到滑板本体6-1边缘外后仍然在滑行支轨7-1上,收纳架7-4在此位置能够相对于底座架向上方旋转。
滑行支轨7-1固定在滑板本体6-1上,用于为收纳架7-4的滑动抽出提供滑行轨道,该滑行支轨7-1具有两个平行的支轨。
收纳架7-4用于收纳车门。该收纳架7-4可以滑行在滑行支轨7-1上,具体地,可以在收纳架7-4底部设置滚轮,该滚轮可以嵌入在与之对应的滑行支轨7-1的侧面凹槽中,该收纳架7-4可以沿着滑行支轨开设的方向从滑板本体6-1的底部抽出至滑板本体6-1的边缘,相反地,该收纳架7-4可以收回至滑板本体6-1的底部。也可采用其他方式使收纳架7-4在滑行支轨7-1上滑动。
为了增加收纳架7-4运行的平稳性和安置车门时的可靠性,将收纳架7-4设定为工字型结构,该收纳架7-4的两个侧架沿着与之对应的滑行支轨7-1滑行,中间为连接两个侧架的连接架,该收纳架7-4的工字型结构增加运行的稳定性。
为了更方便的收放车门,使上述收纳架7-4不但可以从滑板本体6-1的底部抽出,还可以自动翻转一定角度,这样,站立在滑板上的操作人员可以直接将车门放置固定在竖起的收纳架7-4上。
同时参见图6a、图6b,并结合如图5a、图5b,进一步示出工件收纳机构7的具体结构。根据上述需要,工件收纳机构7的一种优选的技术方案是,该工件收纳机构主要包括滑行支轨7-1、收纳架7-4、底座架7-5、行走轮7-6和导向轮7-7等部件。
收纳架7-4为上述工件收纳机构7的一部分,用于收纳放置在其上的车门,收纳架7-4与底座架7-5相互铰接。当收纳架7-4运行至预定位置时,可以相对于底座架7-5向上或者向下翻转。
底座架7-5同样为工件收纳机构7的一部分,可以在滑行支轨7-1上滑行,是上述收纳架7-4的翻转的基座。
收纳架7-4和底座架7-5是相互配合的,当收纳架7-4和底座架7-5同时在滑板本体6-1的底部时,首先需要将收纳架7-4抽出滑板本体6-1的边缘,由于底座架7-5和收纳架7-4具有铰接关系,在收纳架7-4抽出时,底座架7-5也会跟随被抽出,当收纳架7-4抽出至滑板本体6-1外时,底座架7-5停止滑动,收纳架7-4向上翻转90°,呈竖起状态,将固定在其上之后,收纳架7-4向下翻转90°,最后和底座架7-5一起收纳滑入滑板本体6-1的底部,由此完成工件的收纳操作。
上述底座架7-5停止滑动,需要设置专门的限位装置进行实现,具体的,限位装置包括挡板7-2和挡块7-8。其中,挡板7-2固定在滑行支轨7-1的最外侧,用于阻挡底座架7-5的继续滑行;挡块7-8固定在底座架7-5与收纳架7-4靠近的底座架7-5的一端,用于配合挡板7-2。
具体地,当收纳部从滑板本体6-1底部抽出至需要翻转的预定位置时,固定在底座架7-5上的挡块7-8与固定在滑行支轨7-1上的挡板7-2接触,挡板7-2通过限制挡块7-8继续滑行,从而限制底座架7-5继续向前滑行,底座架将被限制在预定位置,为收纳架7-4的翻转奠定基础。
需要说明的是,每个工件收纳机构6-2的限位装置可以设置在多个位置处。上述工件收纳机构6-2的收纳架7-4和底座架7-5具有两个侧架,与之对应的滑行支轨7-1也具有两个侧架,上述挡板7-2固定在滑行支轨3的最外侧,可以固定在滑行支轨7-1其中一个侧架上,与之对应的挡块7-8固定在该侧的底座架7-5一端;该挡板7-2也可以固定在另一个侧架上,同样,与之对应的挡块7-8固定在该侧的底座架7-5一端;还可以在滑行支轨7-1两个侧架上均设置挡板7-2,与之对应的挡块7-8固定在两侧的底座架7-5的一端上。
另外,上述将工件固定在收纳架7-4上有多种可实现的方式,其中一种可以在收纳架7-4上具有夹持的夹口,将工件放置在该夹口上固定;或者,设置夹具,该夹具具有两个夹口,一个夹口夹紧收纳架7-4上,另一个夹口夹紧在工件上。被固定的工件可以位于该收纳架7-4的上方,也可以位于该收纳架7-4的下方。
行走轮7-6用于使收纳架7-4和底座架7-5固定并可滑动在滑行支轨7-1上,在收纳架7-4和底座架7-5上均设置多组上述行走轮7-6。具体地,行走轮7-6包括一个连接板和固定在该连接板上的两个滚轮,连接板固定在收纳架7-4和底座架7-5上,两个滚轮之间设置一定距离,上述滑行支轨7-1夹紧在两个滚轮之间,即两个滚轮紧贴在该滑行支轨7-1的上下两个侧面,夹紧的两个滚轮可以在该滑行支轨7-1上滑行。需要说明的是,上述行走轮7-6可以根据需要设置多组,多组行走轮7-6之间设置一定距离。在该距离下,行走轮7-6既不容易从滑行支轨7-1上脱落,还可以保证两个滚轮可以夹紧该滑行支轨7-1。
导向轮7-7使收纳架7-4和底座架7-5沿滑行支轨7-1运行。在滑行支轨4的侧面开设凹槽,该导向轮6-7嵌入在凹槽中。同样,设置多组导向轮6-7,保证收纳架7-4和底座架7-5在滑行中不会脱离滑行支轨7-1。
当收纳架7-4和底座架7-5收回至滑板本体6-1的底部后,需要时收纳架7-4和底座架6-5不再在滑行支轨7-1上滑行,所以,收纳架7-4的两个侧架上设置防窜装置7-3用于限制收纳架7-4和底座架7-5的滑行。防窜装置7-3可按照习知结构实施即可,具体不再展开说明。
图6b示出一种防窜装置7-3的具体结构。该防窜装置包括安装基座7-3-2、杠杆组件7-3-1、防窜杆7-3-5和启动块(图未示出)。安装基座7-3-2用于为杠杆组件7-3-1提供旋转支撑点。该安装基座7-3-2固定在滑行支轨6-3的侧面上。
杠杆组件设置有一个防窜凹槽7-3-4,该杠杆组件7-3-1可用于将设置于其上一侧的防窜凹槽7-3-4与底座架7-5上的防窜杆7-3-3对应。该杠杆组件7-3-1的一端是具有楔形机构的楔形摆杆7-3-5,该楔形摆杆7-3-5的楔形结构的一侧上设置防窜凹槽7-3-4。该防窜凹槽7-3-4防窜凹槽7-3-4可以设置为任意形状,但为了与防窜杆7-3-5更匹配,一般设置为圆柱形。
杠杆组件7-3-1的另一端的摆杆上可设置防窜滚轮7-3-6,该防窜滚轮7-3-6具有一定重量,在防窜滚轮7-3-6重力的作用下,放置的防窜杆7-3-5被楔形摆杆7-3-3压在防窜凹槽7-3-4中。
防窜杆7-3-5用于将底座架7-57-5锁定在预定位置。该防窜杆7-3-5固定在该底座架7-5上,且与防窜凹槽7-3-4的形状和大小相匹配。
启动块用于推动杠杆组件7-3-1另一端的摆杆上的防窜滚轮7-3-6,使杠杆组件11具有防窜滚轮7-3-6一端的摆杆向上摆动,该摆杆的向上摆动使得楔形摆杆7-3-5向下摆动,这样防窜杆7-3-5脱离防窜凹槽7-3-4。该启动块固定在滑板的运行轨道上,也可以固定在工件收纳机构7的牵引导轨即辅助轨道上,优选的,在辅助轨道上设置启动块启动该工件收纳机构在滑行支轨6-3上滑行。
当底座架7-5与收纳架1回收至滑板底部的预定位置时,在防窜滚轮7-3-6重力作用下,杠杆组件7-3-1一端的楔形摆杆7-3-3位于滑行支轨6-3与底座架7-5之间,固定在底座架7-5上的防窜杆7-3-5沿着该楔形摆杆7-3-3的楔形面的一侧移动,当该防窜杆7-3-5移动至楔形摆杆7-3-3上的防窜凹槽7-3-4位置时,该防窜杆7-3-5被卡进防窜凹槽7-3-4中,底座架7-5停止滑动。在防窜滚轮7-3-6重力作用下,楔形摆杆7-3-3不会脱离该防窜杆7-3-3。相反地,当底座架7-5和收纳架1开始滑出时,固定在滑行轨道上的启动块将推动防窜滚轮7-3-6向上运动,该防窜滚轮7-3-6的向上运动使得与之连接的摆杆向上摆动,进而使得楔形摆杆7-3-3向下摆动,这样楔形摆杆7-3-3脱离固定在底座架7-5上的防窜杆7-3-3。该杠杆组件7-3-1与底座架7-5的脱离,使得底座架7-5和收纳架1可以在滑行支轨6-3上滑行。
可以理解的是,上述工件收纳机构7可采用具有动力驱动的驱动装置实现底座架7-5在滑行支轨7-1上的滑行和收纳架7-4在滑行支轨7-1上的滑行及在向上方旋转.这些动力驱动的驱动装置可以为气缸、油缸或电动推杆等,在此不再赘述。
8、辅助轨道
与上述工件收纳机构相对应,本发明还提供一种辅助工件收纳机构7滑行的辅助轨道。
参见图7,为本发明实施例提供的辅助轨道09的结构。该辅助轨道09为工件收纳机构的牵引导轨,它与工件收纳机构的导向轮7-7相互配合,引导工件收纳机构7的滑行收纳架7-4从滑行支轨7-1的开放一侧滑出滑板本体6-1侧面。通过逐渐增加或者降低导向轮7-7所处的高度位置,在滑出后还可以实现上述工件收纳机构的收纳架7-4的翻转,导向轮7-7高度的逐渐变化通过引导其运动的辅助轨道09的轨迹变化实现。
该辅助轨道09在其延伸的不同位置可以有多种轨迹结构,以实现对收纳架7-4的不同运动轨迹的引导。
一种轨迹为具有同一水平高度但逐渐远离滑板(轨道输送小车)运行轨道的纵向中心线的轨道。该辅助轨道09轨迹布置在辅助轨道09的起始段,并且起点位置位于滑板的运行轨道的内侧。该轨迹可以将收纳架7-4沿着滑行支轨7-1水平方向抽出。
另外一种轨迹为具有同一水平高度但逐渐接近输送小车运行轨道的纵向中心线的轨道。该种辅助轨道09的轨迹布置在辅助轨道09的末段,并且终点位置位于滑板的运行轨道的内侧。该轨迹可以将已经抽出的收纳架7-4沿着滑行支轨7-1水平方向推入。
此外,配合上述收纳部分为收纳架7-4和底座架7-5两部分的结构,该辅助轨道09的轨迹还可设置为高度渐变的轨道,实现引导收纳架7-4翻转的效果。以下详细说明。
该辅助轨道09通过引导位于收纳架7-4上的导向轮7-7引导工件收纳机构在滑行支轨上滑行,并根据该辅助轨道09的轨迹变化,实现引导工件收纳机构的收纳架7-4的翻转。
如图8所示,辅助轨道09包括上升导轨09-1、平直导轨09-2和下降导轨09-3。该辅助轨道09各个导轨段上均具有轨道槽,上述导向轮7-7嵌入在该轨道槽中,导向轮7-7可以沿该辅助轨道09的轨道槽滑行。
上升导轨09-1布置在辅助轨道09的起始段,引导收纳架7-4从滑行支轨7-1中滑出,并向上方旋转。具体是,该上升导轨09-1的高度逐渐升高,嵌入在该段导轨上的导向轮7-7在上升导轨09-1的引导下所处的位置逐渐升高。其中,上升导轨09-1的起始位置位于轨道输送小车的运行轨道的内侧,且其轨迹高度变化缓慢,在该轨迹的引导下,收纳架7-4可沿滑行支轨7-1滑出;上升导轨09-1的中末端位于轨道输送小车的外侧,其轨迹高度变化明显,收纳架7-4在该上升导轨09-1中末端的引导下相对于底座架7-5向上方旋转。
平直导轨09-2连接上升导轨09-1的末端,且位于轨道输送小车的外侧,其轨迹高度几乎不变,嵌入在该段导轨上的导向轮7-7在该平直导轨09-2的引导下可使收纳架7-4为竖起状态。
下降导轨09-3连接平直导轨09-2的末端,引导竖起状态的收纳架7-4向下方旋转并沿滑行支轨滑入至轨道输送小车底部。具体是,该下降导轨09-3的高度逐渐降低,嵌入在该段导轨上的导向轮7-7在下降导轨09-3的引导下所处的位置逐渐下降。其中,下降导轨09-3的起始位置位于轨道输送小车的运行轨道的外侧,且其轨迹高度变化明显,在该轨迹的引导下,收纳架7-4在该中末端轨迹的引导下由竖起状态向下方旋转;上升导轨09-1的中末端位于轨道输送小车的内侧,其轨迹高度变化缓慢,收纳架7-4在轨迹的引导下可沿滑行支轨7-1滑入至轨道输送小车底部。
上述是辅助轨道09的描述,该辅助轨道09可应用在滑板和滑板输送线上。在本实施例中,辅助轨道09设置在滑板的运行轨道的两侧,通过导向轮7-7与辅助轨道09的配合,引导该工件收纳机构在滑行支轨7-1上滑行,优选地,该辅助轨道10具有上升导轨09-1、平直导轨09-2和下降导轨09-3,使得该工件收纳机构7不但可以被抽取至滑板本体6-1边缘外,还可以将工件收纳机构的收纳架7-4向上旋转和向下旋转,并最终收回至滑板本体6-1的底部,完成待需收纳的工件的收纳工作。
需要说明的是,该辅助轨道09的起点位置可以设置防窜装置的启动块,该启动块与工件收纳机构的防窜装置相互配合,启动该工件收纳机构并使其在该辅助轨道09上滑行。上述工件收纳机构与辅助轨道09相互配合的配合方式是:该辅助轨道09上的启动块推动工件收纳机构上防窜装置的滚轮,使得该防窜装置的防窜杆脱离位于楔形摆杆上的凹槽,使该收纳架7-4和底座架可以在滑行支轨7-1上滑行;在此之后,收纳架7-4上设置导向轮7-7嵌入辅助轨道09的轨道槽中,通过导向轮7-7,在辅助轨道09的引导下,该收纳架7-41和底座架7-5被抽出至滑板本体6-1的边缘外;在此位置时,该底座架7-5位于滑板本体6-1的边缘内侧,根据辅助轨道09的轨迹可以使得该收纳架7-4相对于底座架7-5向上方旋转,直至该收纳架7-4为竖起状态时,可将车门等待需收纳的工件安装于该收纳架7-4上;再根据辅助轨道09的轨迹可以使得该收纳架7-4向下旋转,直至收纳架7-4和底座架7-5收回滑板本体6-1的底部,完成车门等待需收纳的工件的收纳动作。该工件收纳机构可以实现翻转功能,简化操作人员取放车门的操作,操作人员只需将车门固定在收纳架7-4上,即可完成车门收纳的人工操作,不需要从滑板本体6-1的底部抽取或者推放车门,极大的简化车门收纳的操作过程。
设置上述辅助轨道09后,可以全机械方式引导工件收纳机构沿滑行支轨7-1滑入至滑板本体6-1的底部。因该滑板具有收纳功能,故利用该工件收纳机构可以方便快捷的收纳拆卸的车门,同时操作步骤十分简单。
参见图8,示出本发明提供的工件收纳机构在辅助轨道配合下对工件进行作业的过程图。包括步骤为:A、抽出工件收纳机构;B、工件收纳机构进行翻转;C、拆卸车门;D、将车门移载到工件收纳机构上;E、再次将工件收纳机构进行翻转;F、车门收纳进滑板底部。整个过程为全机械式导引,操作起来连贯性好,提高了作业效率。
9、升降台
本发明的滑板6上设置升降台9,工件可由升降台9升高至一定高度位置进行作业,操作十分方便。
如图9a-图9c所示,本发明提供一种滑板用的剪叉式升降台9。该升降台9包括升降架、托板和基座,该升降架包括固定叉臂9-3和滑动叉臂9-4,固定叉臂9-3由多个举升支杆组成,每一层举升支杆的两个端部分别于相邻层的举升支杆铰接,所以每一层举升支杆与相邻层的举升支杆之间可转动。同样的,滑动叉臂9-4的结构与固定叉臂9-3的结构相同,滑动叉臂9-4每一层的举升支杆与固定叉臂9-3相应层的举升支杆的中部采用剪叉式铰接方式连接;通过一个转轴将滑动叉臂9-4和固定叉臂9-3连接,滑动叉臂9-4利用转轴与固定叉臂9-3产生一定的转动位移。固定叉臂9-3的最下层举升支杆一端固定在基座9-2上,最上层举升支杆一端固定在托板9-1上,滑动叉臂9-4最下层举升支杆一端可在基座9-2上滑动,最上层举升支杆一端可在托板9-1的底面上滑动。具体地,滑动叉臂9-4设置有剪叉臂滑动轨道,该滑动叉臂轨道延伸方向即为升降台上升下降过程中滑动叉臂的运动方向;滑动叉臂9-4底部设置能够沿上述轨道滑动的滑块,滑动叉臂9-4的底端通过连接轴与该滑块枢接。
在上述介绍的剪叉式升降台的基础上,还需要设置驱动装置将该升降台举升,具体可以采用刚性链条驱动的驱动方式实现升降台的升降。具体地,如图9a和图9b所示,剪叉式升降台除了包括固定叉臂9-3、滑动叉臂9-4、托板9-1和基座9-2之外,还包括刚性链条9-6、驱动链轮9-5和驱动电机9-9,刚性链条9-6一端固定在托板9-1的底面上,驱动电机9-9固定在基座上,驱动电机9-9的输出轴连接驱动链轮9-5的输入轴,刚性链条9-6绕过驱动链轮9-5,刚性链条具有啮合面,该啮合面与驱动链轮9-5的齿相互啮合,通过驱动链轮9-5的刚性链条将改变运行的方向,即驱动链轮9-5与托板9-1之间的刚性链条9-6呈竖起的状态,该竖起状态的刚性链条9-6可将托板9-1举起。
下面详细介绍刚性链条9-6将托板9-1举起的原理和过程。
刚性链条9-6由相同的矩形链节组成,与普通链节不同,刚性链条9-6的链节一侧为普通的啮合面,另一侧具有凸缘和凹槽,相邻链节的凸缘和凹槽相互插接。链节在转动过程中,后一个链节的凸缘***前一个链节的凹槽中,使相互插接的两个链节不能相互转动,即可以将两个链节组成链节设定为一个推杆。同理,多个链节在上述过程中均可设定为推杆,这样,经过方向转变的多个链节将成为一个具有推力和拉力的长度可以调整的推杆。其中,驱动链轮9-5将使得刚性链条9-6的每个链节发生转动,具体的驱动电机9-9转动带动驱动链轮9-5转动,驱动链轮9-5的转动与其啮合的刚性链条9-6向上移动,通过驱动链轮9-5的转动,将刚性链条9-6的每一个链节一节一节地向上移动,当每一节的链节处于竖起状态时,该刚性链条9-6由一根普通的链条改变成为一个具有向上推力的刚性链柱,该刚性链柱即为上述刚性链条9-6。这样,刚性链条9-6将固定在其上的托板9-1举升,由于固定在托板9-1上的固定叉臂9-3和滑动叉臂9-4采用铰接的方式连接,托板9-1的抬升带动滑动叉臂9-4最下层举升支杆的滑动端在基座9-2上移动,该滑动端向固定叉臂9-3的一侧移动,同时,滑动叉臂9-4最上层举升支杆的滑动端在托板9-1的底面上滑动,这样,滑动叉臂9-4和固定叉臂9-3作为升降架完成升降台的升高。相反地,当驱动电机9-9反转,带动驱动链轮9-5反转,绕在驱动链轮9-5上的刚性链条9-6经过驱动链轮9-5的作用由竖起状态转变为水平状态,这样,刚性链条9-6拉动固定在其上的托板9-1下降,滑动叉臂9-4向远离固定叉臂9-3的一侧移动,完成升降台的下降的动作。
为了防止升降台或者滑板上的其他设备干涉刚性链条9-6、驱动链轮9-5和驱动电机9-9的工作,在基座9-2上设置链轮箱9-8,链轮箱9-8具有一个出口,该出口为刚性链条9-6的上下活动提供空间,链轮箱9-8内布置为实现升降台升降的所有的驱动装置。
上述方式采用一个驱动链轮9-5将刚性链条9-6转变为具有向上推力和向下拉力的推杆,但当刚性链条9-6由竖起状态变为水平状态收回时,容易在基座9-2上堆积,为了防止收回的刚性链条9-6堆积成团,可以设置一个活动链轮9-7,同样,活动链轮9-7设置在上述链轮箱9-8中,刚性链条9-6的一端仍固定在托板9-1上,另一端固定在该链轮箱9-8上,刚性链条9-6固定在链轮箱9-8上的一端靠向固定叉臂9-3的一侧,刚性链条9-6从该固定端出发,首先绕过活动链轮9-7,再绕过驱动链轮9-5,驱动链轮9-5和活动链轮9-7之间设置一定的距离,活动链轮9-7放置在基座上的滑槽中,该滑槽的方向与滑动叉臂9-4和固定叉臂的连线的方向平行。上述活动链轮9-7与驱动链轮9-5驱动刚性链条9-6的工作过程具体是,首先驱动电机9-9的转动带动驱动链轮9-5转动,驱动链轮9-5的转动带动与之啮合的刚性链条9-6向上移动,同时,刚性链条9-6的移动带动活动链轮9-7在滑槽中向驱动链轮9-5的方向移动,活动链轮9-7移动到最接近驱动链轮9-5的位置时,刚性链条9-6举升至最高状态,升降台即上升为最高位置。相反地,驱动电机9-9的反转带动驱动链轮9-5反转,驱动链轮9-5的转动带动刚性链条9-6向下移动,同时,刚性链条9-6的向下移动带动活动链轮9-7向远离驱动链轮9-5的一端移动,当竖起的刚性链条9-6降低至最低位置时,活动链轮9-7距离驱动链轮9-5最远。这样增加活动链轮9-7之后,当刚性链条9-6从竖起状态收回时,不会产生堆积成团,影响升降台升降的问题,间接的降低升降台对安装空间的要求。
上述设置的刚性链条9-6的长度可以根据具体的要求设定,一般升降台的抬升的高度为1.7米左右,可以将刚性链条9-6设置在大于1.7米的长度,同时,刚性链条9-6可卷绕,不会占用太大的空间,降低升降台对滑板下方安装空间的要求,刚性链条9-6的长度可人为调整,可以根据升降台需要升降的高度调整,所以升降台的升降高度将不受驱动装置的限制。
为了增加升降下方的空间,可以将升降台的升降架设置为两个平行升降架,即该升降台具有两组固定叉臂9-3和滑动叉臂9-4,两组中的固定叉臂9-3位于升降台的内侧,或者外侧,或者一组位于内侧,一组位于外侧。由于两组升降架升降需要同步,且升降高度相同,可以将每组固定叉臂9-3的固定端和滑动叉臂9-4的滑动端的中间位置设置一个驱动链轮9-5,在两个驱动链轮9-5的中间位置设置一个驱动电机9-9,该驱动电机9-9经过轴承机构(图未示出)具有两个同步输出轴,两个输出轴通过两个销轴9-10分别连接两组驱动链轮9-5的输入轴,这样一个驱动电机9-9可以带动两个驱动链轮9-5转动,两个驱动链轮9-5分别带动两条刚性链条9-6向上推动托板,完成升降台的举升动作。将两个驱动电机9-9缩减为一个驱动电机9-9,也可以减小升降台的安装空间,节约滑板下的安装空间。
为了保证该升降台升高至最高位置时可以固定在该最高点,所以需要增加自锁装置,结构为:固定齿条9-11固定于升降台的基座上,为棘齿结构;锁片9-12与升降台的滑动叉臂固连,且位于齿条9-11上方,为棘爪结构;自锁电机与滑动叉臂固定;锁片9-12与齿条9-11之间通过电机使棘齿棘爪结构相互扣合或抬离;其中,齿条棘齿的方向朝向滑动叉臂上升时的滑动方向;锁片棘爪的方向与棘齿的方向相配合;即:升降台处于上升或静止状态时,自锁电机驱动棘爪扣合于棘齿上;升降台处于准备下降或下降状态时,电机驱动棘爪抬离棘齿。齿条9-11设置为平行于剪叉臂滑动轨道,与滑块之间通过跨过齿条的连接轴连接的电机固定板9-13,将自锁电机固定在该电机固定板远离齿条9-11的一侧;锁片9-12与升降台的滑动叉臂固连的方式,是锁片9-12枢接在连接轴上;自锁电机的输出轴上设置拨叉,该拨叉具有***锁片9-12的叉脚,此外,自锁装置还包括包括向锁片9-12施加扣合力的弹性部件,该弹性部件位于锁片9-12与电机固定板9-13之间,一端与电机固定板9-13连接;另一端与锁片9-12连接。以下进一步对自锁装置进行说明。
如图9c所示,当升降台举升至预定最高位置时,自锁装置将锁定滑动叉臂9-4,使其水平方向上不能够滑动。具体地,自锁装置位于滑动叉臂9-4的一侧,包括电机(图未示出)、固定齿条9-11、锁片9-12和扭簧9-14,固定齿条9-11和锁片9-12的齿为单向排列,相互啮合。自锁电机固定在电机固定板9-13上,滑动叉臂9-4滑动端、锁片9-12、扭簧9-14和电机固定板9-13通过一根转轴连接,扭簧一端固定在锁片9-12上,另一端固定在电机固定板9-13上,固定齿条9-11固定在基座9-2上,沿滑动叉臂9-4滑动的方向设置。当升降台升高或者升高到预定位置需要静止时,转动电机旋转闭合到位,扭簧9-14可以将锁片9-12与固定齿条9-11啮合,由于固定齿条9-11的齿是单向齿,在滑动叉臂9-4滑动的作用下,锁片9-12可以沿滑动叉臂9-4滑动的方向移动。当滑动叉臂9-4移动到一定位置时,升降台升高至最高点,同样由于固定齿条9-11具有单向齿,所以,滑动叉臂9-4不会向相反的方向移动,这样,锁片9-12连接的滑动叉臂9-4停止运动,从而将升降台固定在预定高度的位置。当升降台需要下降时,自锁电机的转动带动锁片9-12转动,从而将锁片9-12与固定齿条9-11脱离开,这样,滑动叉臂9-4可以在基座9-2的表面上移动,完成下降的动作。上述自锁装置是升降架支撑托板9-1的辅助装置,利用该自锁装置,可以使滑动叉臂9-4和固定叉臂9-3组成的升降架对托板9-1具有支撑能力,剪叉式升降架的机械机构稳固,保证在装配底盘的过程中升降台的稳定性。
参见图10a、图10b,示出升降台9上升后的作业状态。如图10a、图10b所示,升降台9升高至最高位置时可以固定在该最高处,此时操作人员可以在两个升降台9之间的空间进行装配,操作起来十分方便,不再赘述。
可以理解的是,上述升降台9还包括随行供电小车(图9a-图9c未示出),该随行供电小车具有单独的轨道,与滑板的轨道可以并列。随行供电小车在滑板装配底盘需要升降台举升的情况下与滑板对接,为升降台提供电能和其他电信号,当完成底盘装配后,升降台下降至原来位置后,不再需要电能和电信号时,随行供电小车从滑板上脱离。这样,不但节约了能源,也节省了安装动力装置的空间。具体地,随行供电小车包括夹紧机构、电控接口和感应装置,夹紧机构用于将随行供电小车夹接在滑板的定位梁上,电控接口用于将随行供电小车上携带的电信息接入升降台的电控***,为升降台的举升提供电源。随行供电小车固定放置于滑板轨道一侧,安装在其上的感应装置通过发射信号并接收反馈信号,判断滑板是否运行到指定位置,当检测到滑板运行到指定位置时,随行供电小车的夹紧机构在气缸的推动下夹接滑板下方的定位梁,同时,电控接口在另一个气缸的推动下与升降台的电控***的接口对接,滑板带动随行供电小车运行在于滑板轨道平行的单独轨道上。当完成底盘装配后,电控接口与升降台的电控***的接口脱离,同时,夹紧机构从定位梁上脱离,这样,随行供电小车脱离滑板。上述随行供电小车为升降台提供便利电能来源,方便,安全。
10、随行供电***
为配合升降台的随行控制装置供电,本发明提供一种滑板供电***。在本实施例中,该滑板供电***用于为安装在滑板上的升降台的升降动作提供电力。
如图11a-图11b所示,提供了滑板供电***实施例的结构示意图。该滑板输送线的随行供电***8包括随行轨道8-20、随行供电小车8-10、安装在滑板6上的与随行供电相关的机构、外部电源以及用于控制整个***按照预定程序运行的随行随行供电控制器8-40。
随行供电小车8-10为工件***供电,其设置配套的随行轨道8-20,该随行供电小车8-10即在该随行轨道8-20上往复移动。随行轨道8-20为设置在滑板轨道一侧的一段导轨,设置于滑板线取电工位段内,具体是在位于滑板6升降台的升起工位段和/或下降工位段,且位于滑板侧边缘。随行供电小车8-10上设置有供电机构8-12,该供电机构8-12能够与滑板6上设置的取电接口连接;随行供电小车8-10能够在随行轨道8-20上往复移动;供电机构8-12通过随行电缆与外部电源连接。该供电机构8-12包括:伸缩臂8-1221,供电接口和定位销;伸缩臂8-1221能够向滑板方向伸出;供电接口设置在伸缩臂8-1221上,定位销设置于伸缩臂8-1221上且位于供电接口的两侧;供电接口为插座或插头。
配套地,随行供电小车8-10设置有:
夹紧机构8-13,具有相互配合的夹板与夹臂(或称夹头):夹板设置于需要该随行供电小车8-10供电的滑板6的靠近随行供电小车8-10的一侧,在本例中夹板是定位梁6-832;夹头8-131设置于随行供电小车8-10上,且夹头8-131能够朝夹板方向伸出,并夹持夹板。该夹头包括夹头本体、活动夹头和固定夹头;活动夹头的一端活动连接在夹头本体靠近滑板6的一侧,另一端通过伸缩杆与夹头本体连接,该活动夹头在伸缩杆的带动下能够开启和关闭;固定夹头固定设置在与活动夹头相对的夹头本体上。
检测夹头8-131从起始位置向终点位置移动的夹头起点检测开关;检测夹头从终点位置向起始位置移动的夹头终点检测开关;以及检测活动夹头夹紧夹板的活动夹头夹紧检测开关;检测活动夹头松开夹板的活动夹头松开检测开关。
驱动随行供电小车8-10在随行轨道上8-20往复滑动的随行供电驱动器,设置于随行供电小车8-10上,且该随行供电驱动器采用拖链或电机或摩擦轮的驱动方式。
供电机构驱动器,该供电机构驱动器驱动供电机构8-12朝滑板6取电接口的方向移动;该供电机构驱动器为气缸或者油缸或者为驱动电机驱动的丝杠结构。
用于检测该随行供电小车8-10从初始位置到达终点位置的随行供电小车终点检测开关和/或从终点位置返回到初始位置的随行供电小车起点检测开关。
缓冲机构,该缓冲机构具有车挡,设置于随行轨道8-20的前后两端;
清扫器,设置于随行供电小车8-10的前后端,并与随行轨道8-20接触。
以下进一步对随行供电小车及相关部件进行详细说明。
为了保证随行供电小车8-10往复运动的起点和终点的准确性,需检测滑板6是否运行到随行供电小车8-10供电位置的滑板到位检测机构;滑板到位检测机构包括:滑板到位检测开关,以及与滑板到位检测开关相配合的触发机构;滑板到位检测开关设置于随行供电小车8-10上,触发机构设置于滑板6上,或者滑板到位检测开关设置于滑板6上,触发机构设置于随行供电小车8-10上;当滑板6运动,滑板到位检测开关与触发机构发生作用时,滑板到位检测开关发出到位信号,随行随行供电控制器8-40接收该到位信号,驱动夹紧机构进行夹持滑板的夹持动作。具体结构如下:
在该随行轨道8-20和随行供电小车8-10之间安装有检测随行供电小车8-10是否位于往复运动起点的往复运动起点行程开关8-21,以及检测随行供电小车8-10是否位于往复运动终点的往复运动终点行程开关8-22。上述往复运动起点行程开关8-21和往复运动终点行程开关8-22可以安装在随行轨道8-20上,相应的,上述往复运动起点行程开关8-21和往复运动终点行程开关8-22可以是随行供电小车8-10本身运行到往复运动起点行程开关8-21和往复运动终点行程开关8-22的预定位置而触发;当然,上述行程开关也可以安装在随行供电小车8-10上,通过在随行轨道8-20预定位置设置的挡块触发上述往复运动起点行程开关8-21和往复运动终点行程开关8-22。
为了进一步保证随行供电小车8-10的稳定、安全的供电,本发明还在随行轨道8-20或随行供电小车8-10上设置有终点超程检测行程开关8-23和退回减速行程开关8-24,上述行程开关也可以通过在预定位置上设置触发物而实现触发,当该些行程开关设置在随行轨道8-20上时,随行供电小车8-10本身即可成为触发该些行程开关的触发物。
上述行程开关和挡块也可以采用其它检测开关代替,例如各种磁感应无触点开关,红外线开关等。
随行供电小车8-10安置在随行轨道8-20上,该随行供电小车8-10能够在随行轨道8-20上往复移动。该随行供电小车8-10包括随行供电小车本体8-11,以及安装在随行供电小车本体8-11上的供电机构8-12、夹紧机构8-13、以及自驱动机构8-14。
供电机构8-12与取电机构的对接,采用插头插座相配合的结构;插头位于随行供电小车8-10或滑板6上,插座则位于滑板6或者随行供电小车8-10上的对应位置;其中位于随行供电小车8-10一侧的插头或者插座固定在能够向滑板6方向伸出的伸缩臂上,伸缩臂伸出到终点时,插头和插座插接到位。为了保证插接到位,需设置定位机构,该定位机构包括:定位销8-1211和定位孔6-8311,定位销8-1211为具有锥头的柱形结构,且锥头柱形结构的锥头端朝向定位孔,另一端固定在随行供电小车8-10的伸缩臂上;定位孔6-8311为与定位销相配的锥孔定位销与供电机构8-12上插头或插座安置在同一个定位面上,并且和插头或者插座具有固定的相对位置;定位孔6-8311与取电机构插座或插头安置在同一个定位面上,并且和插座或插头具有固定的相对位置;当供电机构8-12与取电机构对接时,定位销8-1211***定位孔6-8311中,定位销8-1211和定位孔6-8311与插头和插座的相对位置,使定位销8-1211和定位孔6-8311插接牢靠后,插头和插座相互可靠的电连接。供电机构8-12的定位面具体为安装板;该安装板安装在浮动机构上,该浮动机构使安装板在上下左右方向存在能够活动的尺寸范围。
以下进一步说明。
供电机构8-12包括随行电缆8-120、插接机构8-121、插接驱动机构8-122,以下分别进行描述。
随行电缆8-120连接外部电源,其功能是从外部电源接入电力。随行电缆8-120为可以在随行供电小车8-10往复运动的区域内随随行供电小车8-10往复移动的电缆,由于随行供电小车8-10的往复运动范围是在有限的距离内,并且该区域是固定的,便于采用随行电缆8-120跟随该随行供电小车8-10往复运动,实现外部电源的接入。与之相比,滑板6的运动区域很大,无法采用随行电缆8-120直接为其供电,这也是需要采用随行供电小车8-10供电的原因。
插接机构121包括插头8-1210和定位销8-1211。其中,插头8-1210安装在插接驱动机构8-122的伸缩臂8-1221上,通过伸缩臂8-1221往复运动从而实现插接动作。该伸缩臂8-1221在本实施例中具体是采用带导杆气缸的导杆。该插头8-1210的尾部与随行电缆8-120中的供电线连接,其头部朝向滑板6;该插头8-1210的头部和安装在滑板6上的插座6-8310相配。定位销8-1211为头部呈锥形的销柱,固定安装在插接驱动机构8-122的伸缩臂8-1221上,并位于插头8-1210的两侧;能够与伸缩臂8-1221一起运动。定位销8-1211头部的锥形与安装在滑板6上的与插座6-8310一体的称为定位孔6-8311的锥孔相配。定位销8-1211与上述插头8-1210共同安装在一个定位板8-170上,这个定位板8-170为定位销8-1211和插头8-1210提供同一个定位面,使两者之间的相对位置完全固定;但是上述定位板8-170本身则采用浮动安装方式安装。定位板8-170固定在两侧的浮动柱8-172上,浮动柱8-172又空套在定位柱8-173上,定位柱8-173固定在随行供电小车8-10上浮动柱8-172上下两端通过浮动弹簧8-171被浮动支撑于定位柱8-173的中间部位。浮动柱8-172在本实施例中具体选用直线轴承箱,定位柱8-173为与该直线轴承箱配合的导杆。由于浮动弹簧8-171,使浮动柱8-172在上下方向具有浮动空间,由于该浮动柱8-172是空套在定位柱8-173上,浮动柱8-172的内径大于定位柱8-173的外径,使浮动柱8-172在左右方向上也有一定的活动空间。相应的,定位板8-170也就具备了一定的活动空间,这样,供电机构8-12进行与取电机构6-831的对接时,就具有了一定的调整余量。
插接驱动机构8-122为带导杆的气缸,当然,也不排除采用液压缸或者电动丝杠结构。该插接驱动机构的核心是固定上述插头或者定位销的伸缩臂8-1221,即带导杆的气缸的导杆,该伸缩臂8-1221在气缸驱动下能够向滑板6方向伸出和缩回,实现插接动作。
夹紧机构8-13,用于夹紧滑板6,以实现供电随行小车10与滑板6的随行。该夹紧机构具有设置于随行供电小车上的夹头,该夹头能够朝滑板方向伸出,并夹持滑板,使随行供电小车8-10能够与滑板6同步滑动;当随行供电小车8-10供电完毕后,夹头松开滑板6上的夹头,使取电机构与供电机构能够分离。具体地,该夹紧机构8-13包括滑台8-130和夹头8-131。其中,滑台8-130为液压驱动或者气压驱动的滑台,当然也可以是采用电机驱动的丝杠结构的滑台。该滑台8-130能够向滑板6的方向伸出以及缩回。为了检测滑台8-130的伸出或者缩回是否到位,设置有检测滑台伸出到终点的滑台终点检测开关8-1300,和检测滑台缩回到原位的滑台原位检测开关8-1301,上述开关的信号均提供给随行随行供电控制器8-40。夹头8-131固定安装在滑台8-130上,并随着滑台8-130的运动而向滑板6方向移动或者退回。该夹头8-131包括相对的活动夹头8-1310和固定夹头8-1311,固定夹头8-1311固定在滑台8-130上,活动夹头8-1310则在夹持油缸或者夹持气缸的驱动下能够向固定夹头8-1311靠拢实现夹头8-131的夹持动作,或者向相反的方向运动,张开夹头8-131。为了检测夹头8-131的夹持或者松开是否到位,在气缸或者油缸上设置夹持到位检测开关8-1312和松开到位检测开关8-1313。
除了上述主要组成部分外,随行供电小车8-10上还设置有检测滑板10是否运行到需要随行供电小车8-10启动随行动作的滑板到位检测开关8-1314。对应该滑板到位检测开关8-1314,在滑板10上触发该开关的触发机构,如挡块或者挡板。当然,也可以将滑板到位检测开关安装在滑板6上,而将触发该开关的挡块或者挡板安装在随行供电小车8-10上。
随行供电小车8-10在供电状态下是通过夹紧机构夹持滑板6实现随行运动。但是在到达终点位置完成供电任务后,该随行供电小车8-10需要快速返回初始位置以便为下一个滑板6供电。为此,需要设置使其能够自行运动,从终点位置返回起点位置的自驱动机构14。在本实施例中,该自驱动机构8-14为驱动电机,该驱动电机通过驱动该随行供电小车8-10上的驱动轮,使该随行供电小车8-10自行快速返回。当然,自驱动机构8-14全可以采用地拖链等链条驱动方式或者设置像滑板那样的驱动站的方式或者通过电机直接驱动。
安装在滑板6上的与随行供电***相关的机构,包括取电机构6-831和定位梁6-832。上述机构均安装在滑板6靠近随行供电小车8-10的一侧。
取电机构6-831安装在滑板6的供电机构安装板6-830上,该取电机构6-831包括插座6-8310和定位孔6-8311。其中,插座6-8310的插孔与随行供电小车8-10的插头8-1210相配,在滑板6上的设置位置也与插头8-1210的位置相对。该插座6-8310接出的电源线连接到需要用电的升降台驱动电机。定位孔6-8311是与定位销8-1211锥形头部相配的锥孔,其在滑板6上的安装位置与定位销8-1211相对。该定位孔6-8311的固定位置与插座6-8310的固定位置的相对关系完全固定。通过锥头和锥孔的配合,上述定位销8-1211和定位孔6-8311具有对插头8-1210和插座6-8310之间插接配合形成稳定电连接的导向作用。由于安装偏差造成的插头8-1210和插座6-8310之间插接时不能准确插接配合的问题,会在定位销8-1211和定位孔6-8311的锥形部位的引导作用下获得纠正。
定位梁6-832为固定在滑板6上,并便于随行供电小车8-10上的夹头8-131夹持的突出部,可以是管状或者板状。需要说明的是,此处的定位梁6-832,不仅可以能够作为夹持物,而且在定位梁6-832设置在滑板6上时还能够在滑板6运行到某些工位段时,实现滑板的定位或支撑,所以该定位梁6-832的厚度可以根据其作用设定。
随行供电小车的外部电源(图未示)采用工厂的工业电源即可,不再赘述。
随行随行供电控制器8-40安装在随行供电小车8-10上,用于接收各个检测开关的检测信号,并根据这些情况对随行供电***的动作进行控制。该随行随行供电控制器8-40当然也可以安置在滑板6上或者独立安置,显然,最合理的方式应该是安置在随行供电小车8-10上并能够与随行供电小车8-10一起运动。
以下详细说明上述滑板输送线(***)随行取电***的工作过程。
在初始时刻,随行供电小车8-10停在随行轨道8-20的初始位置上;此时,滑台8-130已经在伸出位置等待。某个滑板6运动到供电的位置,其定位梁6-832靠上滑台8-130,开始推动随行供电小车8-10随行。
此时,滑板到位检测开关8-1314检测到滑板6已经到达随行供电小车8-10的启动位置,随行随行供电控制器8-40根据该滑板到位信号控制活动夹头8-1310在气缸或者油缸的推动下向固定夹头8-1311方向运动,实现夹持动作,夹持的目的是为了使随行供电小车8-10能够与滑板6稳定连接,为后续的插接动作提供保障;当夹持到位后,夹持到位检测开关8-1312发出夹持到位信号,随行随行供电控制器8-40根据该夹持到位信号发出插接动作指令。
插接驱动机构8-122根据插接动作指令向前方伸出,在伸出过程中,固定在插接驱动机构8-122上的定位销8-1211首先进入滑板6上的定位孔6-8311,并在锥形和锥孔的配合过程中,实现对插头8-1210和插座6-8310的准确定位,使两者准确插接。
上述作用过程可以解释如下,假设插头8-1210和插座6-8310之间相互原本有一定空间偏差,则定位销8-1211***定位孔6-8311时,定位销8-1211的前端由于为锥形端,在与定位孔6-8311的锥孔配合时,上述锥端锥孔具有导向作用。由于定位销8-1211和插头8-1210之间在空间上的固定关系,以及定位孔6-8311和插座的固定关系,再加上定位销8-1211和插头8-1210所在的定位板8-170为浮动设置,使得插头8-1210和插座6-8310之间的空间偏差可以通过定位板8-170在空间上的浮动而得到纠正。
上述插接动作到位后,滑板就通过随行供电小车8-10获得供电。
随行供电小车8-10随着滑板6随行并供电,在升降台到达设定高度后,往复运动终点行程开关被触发,随行随行供电控制器8-40接收到该信号时,发出指令,首先使插接驱动机构8-122缩回,结束电插接;然后松开到位检测开关8-1313发出夹持机构松开指令,活动夹头8-1310远离定位梁6-832,当获得夹持机构松开到位信号后,滑台原位检测开关8-1301再指令滑台8-130退回至原位。滑台8-130退回到位后,随行供电小车8-10的自驱动机构8-14根据指令动作,使随行供电小车8-10快速退回其往复运动起点位置,之后随行随行供电控制器8-40控制滑台8-130再次伸出,准备为下一个滑板6供电。
随行供电小车8-10可以设置一附属结构:缓冲机构,该缓冲机构具有车挡,设置于随行轨道的前后两端;清扫器,设置于随行供电小车的前后端,并与随行轨道接触。
需要说明的是,当随行供电小车随行距离超过终点位置后,可以通过随行供电小车触发设置在随行轨道上的终点超程检测行程开关8-23,使控制器控制随行供电小车停止滑行。以及,当随行供电小车8-10退回过程中,会触发设置在随行轨道上的退回减速行程开关8-24,该退回减速行程开关8-24发出减速信号,控制器根据该信号控制随行供电小车减速退回到初始位置。
上述实施例中,许多技术特征可以采用现有技术的其它手段实现。例如,相互插接的插头和插座的安装位置可以交换;随行取电小车的自驱动机构可以使用拖链等方式带动;各种检测开关可以有多种实现方式等。
在上述实施例中,假设随行取电小车在整个升降台上升工位段内和下降工位段内分别保持随行,此时,需要两段随行轨道和两处随行供电小车,分别安置在滑板升降台的上升段和下降段。在其它可能的方式中,也不排除随行取电小车在升降台上升与下降的整个过程中均保持随行。
需要说明的是,本实施例是通过滑板输送线上升降台需要供电的情况下,对本发明滑板输送线随行取电***技术方案的说明,实际上,本发明提供的滑板输送线随行取电***,可以应用于滑板输送线上任何需要供电的位置。由于本实施例采用与滑板随行的供电小车,在滑板线需要供电的位置设置随行轨道,随行轨道可以根据滑板需要取电位置进行设置。通过随行供电小车在随行轨道上能够与滑板同步滑行,且随行供电小车仅需要与随行轨道长度适应的电缆为滑板提供电力,避免了外接线缆过长而造成的线缆缠绕、接触不良、打火等问题。而且也避免了滑板线上通过采用蓄电池供电而造成的滑板自身重量增大的问题。
尽管上述实施例用于滑板输送线,实际上也可以推广到其它类型的采用轨道输送车的输送线为轨道输送车供电的场合。尽管上述实施例中,随行供电小车安置在随行轨道上,实际上,该随行供电小车也可以是轮式结构,直接在路面上随行行走。在上述实施例中,随行轨道设置在滑板的侧边缘,但是,也可以将其设置在轨道输送线的导轨的中间位置,整个供电***设置在滑板或者其它类型的轨道输送车的底部;例如,在轨道输送线的导轨中间挖出一个凹坑,安置上述供电***。
11、摩擦工作站
目前应用在汽车生产线中基本是一组主动驱动,一个从动驱动,分别布置在输送线的两侧。在本发明中的技术方案中,在某些线路如换向线路07的#型换向过道3部分,可以考虑采取单边驱动(包括主动式的摩擦工作站5和从动式的摩擦工作站7)。具体地,在换向线路07与内饰线02和/或底盘线03转接位置的内侧设置单侧的摩擦驱动站,具体将该单侧的摩擦驱动站设置在#型换向过道部分位置。
在这些位置,本发明取消原有方案的一侧从动驱动装置。取而代之是滑板6本身自有的导向轮,可以为主动式摩擦工作站的驱动轮提供摩擦力,从而实现了滑板6的正常运行。
这时,需要增加摩擦工作站5的主动摩擦轮的宽度,来提高它与滑板摩擦力;这样,可以降低摩擦轮的受力压强,提高使用寿命。
12、滑板线运行控制***
本发明利用云计算技术,可以通过云服务中心与用户端和控制器(组)之间进行互动,可以远程设置控制器组的控制策略,满足滑板输送***的个性化需求,同时用户也可以随时了解滑板输送***运行的即时状态,并对滑板输送***进行远程控制。这样,本发明的滑板输送***就成为了一种基于云计算的滑板输送***。
所谓云计算,是通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程云服务中心中,企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储***。这是一种革命性的举措,这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力或计算能力也可以作为一种商品进行流通,就像煤气、水电一样,取用方便,费用低廉。最大的不同在于,这种计算能力或存储能力是通过互联网进行传输的。这样,只需要一台笔记本、一个手机或者其它终端,就可以通过网络服务来实现用户需要的一切,甚至包括超级计算这样的任务。从这个角度而言,最终用户是云计算的真正拥有者。
图13为本发明提供的滑板线运行控制***架构,包括检测器组100、主控器200、执行机构组300、云服务中心400和用户端500。其中,检测器组100、主控器200和执行机构组300构成常规的控制***:检测器组100包括各类传感器,如位置传感器、速度传感器(具体视***需要设定)等等,它们设置预设位置上,采集并输出反映相应滑板线运行效果的检测参数;主控器(可以为一组控制器,如多个可编程控制器PLC,也可为单一的中控室)200,对检测参数进行处理,并按照预设策略输出控制信号;执行机构组300包括多种执行机构,具体可为气缸、电磁阀(具体视***需要设定)等等,它们按照主控器200输出的相应控制信号进行动作,使得滑板输送***按照预设的策略运行。特别地,本发明实施例中的主控器200同时通过网络连接云服务中心400,它与云服务中心400交换数据,其将各类检测参数上传于云服务中心400,之后用户端500可以查询滑板输送***的运行状态;同时,用户端500可以根据具体情况上传个性化控制指令于云服务中心400,该云服务中心400将这些控制指令发送于主控器200,由此可以控制执行机构组300按照用户意图动作,这样就可以满足个性化的控制需求。
该实施例中,检测器组100、执行机构组300可按照现有的电气控制装置设置,也可以根据用户的特殊需要重新设置;主控器200可以为一组控制器,如多个可编程控制器(PLC),也可为单一的中控室;用户端500可为个人电脑(PC)、智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等各种智能终端;云服务中心400配置若干具有超强计算能力与存储能力的云服务器,可以快速的响应用户端500与控制器的请求。主控器200、用户端500和云服务中心400之间可以有线或无线方式传输数据,在此不再赘述。
本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种汽车装配滑板输送线,其特征在于,承载滑板运行的轨道***包括正常高度作业的内饰线和抬升高度作业的底盘线;该内饰线内、该底盘线内、和/或该内饰线结束端与该底盘线起始端连接位置设置线路转折部位,该线路转折部位的端部分别设置转向装置,相邻转向装置之间设置过渡轨道;该底盘线的结束端与该内饰线的起始端通过滑板回收线连接,使得该滑板能够在整个线路循环运动;该滑板的本体上设置有升降台和工件收纳机构,该工件收纳机构在该内饰线的拆卸工位段内收纳需收纳的收纳工件,该升降台在该底盘线的升降工位段内抬升工件到预定高度;该底盘线在该升降台的起升、降落工位段上分别设置随行供电***,该随行供电***能够在该升降台起升和降落时相应提供电力支持。
2.如权利要求1所述的汽车装配滑板输送线,其特征在于,该转向装置为能够逆时针或顺时针旋转的转向台;该转向台包括旋转底座、旋转驱动装置、旋转线体及锁紧装置;该旋转线体为一段与输送线体规格相同的线体,该旋转线体安装在该旋转底座上,可在该旋转驱动装置的驱动下做回转运动;该锁紧装置与设置在该旋转线体上的执行锁紧动作的执行机构配合,在该旋转线体旋转到位后使该旋转线体与输送线体固定连接,以使得滑板随该转向台旋转后进入下一装配线。
3.如权利要求1所述的汽车装配滑板输送线,其特征在于,该转向装置为垂直交叉的#型换向过道,该滑板底部设置有横向滚轮和纵向滚轮,该滑板进入该#型换向过道后,该滚轮从该纵向滚轮转换为该横向滚轮,或从该横向滚轮转换为该纵向滚轮,进入下一装配线或者沿该过渡轨道行驶。
4.如权利要求3所述的汽车装配滑板输送线,其特征在于,该#型换向过道旁设置可进行倒伏动作的旋转导向装置,该旋转导向装置在无需阻碍该滑板运动的时候倒伏来让该滑板顺利通过,在需阻碍该滑板运动的时候竖起来协助该摩擦驱动站完成对该滑板的驱动;该旋转导向装置与该#型换向过道对应设置,安装在该#型换向过道与前一装配线轨道交叉部位的内侧并能够与该滑板相靠的位置。
5.如权利要求4所述的汽车装配滑板输送线,其特征在于,该旋转导向装置包括导向轮组件、承载架、转轴、第一转臂、第一动力元件和轴承,该导向轮组件固定在该承载架顶端,该承载架的底面与轴线为水平方向的该转轴固定相连;该转轴通过该轴承固定支撑在固定面上,该转轴中有一段与该第一转臂的一端固定相连,该第一转臂的另一端与该第一动力元件端头可旋转连接,该第一动力元件动作可以完成该承载架的竖起和倒伏。
6.如权利要求1所述的汽车装配滑板输送线,其特征在于,该升降台包括滑动叉臂、固定叉臂、托板和基座,该滑动叉臂和固定叉臂连接该托板和基座;该升降台还包括刚性链条、驱动链轮和驱动电机,该刚性链条一端固定在该托板上,该驱动电机固定在该基座上,其输出轴连接该驱动链轮,该刚性链条绕过该驱动链轮,该刚性链条啮合面的销轴与驱动链轮的齿啮合,该刚性链条与驱动链轮啮合后其延伸方向发生改变,其中,驱动链轮到托板之间的刚性链条处于竖起状态。
7.如权利要求1所述的汽车装配滑板输送线,其特征在于,该工件收纳机构固定于该滑板本体,用于收纳需收纳的工件;该收纳机构具有收纳架,设置于该滑板本体的底部,该收纳架能够朝垂直于该滑板本体运行方向伸出或缩进,并且在伸出后能够以顺时针和逆时针的方向翻转。
8.如权利要求7所述的汽车装配滑板输送线,其特征在于,设置有用于辅助该收纳架翻转的辅助轨道,该辅助轨道通过引导位于该收纳架的导向轮来引导该工件收纳机构在滑行支轨上滑行,并根据该辅助轨道的轨迹变化,实现引导该工件收纳机构的收纳架的翻转。
9.如权利要求1所述的汽车装配滑板输送线,其特征在于,该随行供电***包括随行供电小车、安装在滑板上的取电机构、外部电源、随行供电控制器;该随行供电小车上安装有与该取电机构相配合的供电机构,该供电机构通过与该外部电源连接获得电力;该随行供电小车在该滑板的轨道线的固定范围内往复移动;该供电机构能够在该滑板需要供电时,与该滑板的取电机构对接,并在供电完毕后与该取电机构分离,且分离后该随行供电小车能够返回其初始位置;该随行供电控制器对上述机构的动作进行控制。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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