CN107140395A - 一种四轮同步换轨焊接物料转运车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轮同步换轨焊接物料转运车，主要有车身、工件升降机构、车体抬升机构、换向机构、行进机构、轨道及滑动取电器；工件升降机构安装在车身上部，车体抬升机构安装在车身方钢管焊接结构框架内，行进机构安装在车身四个边角上且与换向机构相连；轨道有纵向和横向轨道且相交叉垂直布置；工件升降机构能满足不同工位工件举降的要求，转运车换向时，车体抬升机构抬升转运车体，换向机构带动行进机构转角90°，进而车体抬升机构下行，转运车下降后车轮与轨道接触，实现转运车的纵横向转变，相对于现有技术，本发明整体结构简单，换轨方式牢靠且快捷，整车举升、载重吨位大，运行平稳，能大幅提高生产效率。

Description

一种四轮同步换轨焊接物料转运车

技术领域

本发明属于物流仓储设备技术领域，尤其涉及一种四轮同步换轨焊接物料转运车。

背景技术

有轨转运车是一种沿轨道运行的运输小车，运行可靠，生产成本相对较低，是一种常用的搬运设备。在如今多工位焊接生产线升级改造中，相对于天车或行吊来说转运车在地面运行，其运行的可靠性和自动化程度较高，且可以多车在轨运行，随着当今焊接工业发展，运用逐步扩大。目前市面上的换轨转运车常用偏心轮机构、多连杆摇臂机构及连杆滑块机构等方式来控制纵向、横向行进轮升降来实现换轨换向，另外，也有采用换轨站点设置大型转盘或者设置子母车的形式，通常这类换轨方式结构较为复杂，承载能力有限，多车同时运行时对轨道布置有要求，且往往需要携带蓄电池，生产成本相对较高，不适合在多工位焊接生产线中应用。

目前中国发明专利于2015年1月21日第CN 104291217 A号公布一种自动换轨运输车。该自动换轨运输车用在预制构件运输车间中，包括车身，车身两侧分别设置有蓄电池和无线控制接收装置，在车身下方四个角部均设置有伺服电机驱动的滚轮，滚轮的中心轴通过轴承配合有支撑杆且通过轴承与车身配合，支撑杆的上端通过连接块与液压换向装置的伸缩端连接，在车身的下方设置有与无线控制接收装置相连的液压升降装置；蓄电池分别与伺服驱动电机和无线控制接收装置连接。本发明换轨转运车用在多工位焊接生产线中，抬升丝杆升降机通过抬升整车，转向电机带动同步多连杆结构进一步驱动行进机构转向实现转运车在直角交叉换轨点换向；本发明车轮均为双轮结构，同步带连接实现两轮同步转动，这种结构允许轨道在每个交叉口有一定距离的断口，转运车在纵向和横向轨道上运行互不干扰，能多车同时在轨运行；本发明采用滑动取电器结构代替蓄电池，省去了额外设计充电站的麻烦，也避免了因电量问题引起转运车运行不稳的状况；本发明有工件升降机构，能满足生产线不同工位工件放置高度的要求；此外，通过采用丝杆升降机作为工件升降机构和车体抬升机构的主体，使整个转运车举升、载重吨位大，运行平稳。与现有的公开资料相比较，虽然两换轨转运车都是通过车轮转向的方式换轨，但应用环境、转向控制方式和控制源、车体抬升结构、驱动方式、车轮形式、轨道要求、供电方式、安全防护方面均有差异且有较大的提升，且本发明能对工件举降，整车结构合理，运行安全可靠，能大幅提高多工位焊接生产线的生产效率。

发明内容

本发明其主要目的是提供一种四轮同步换轨焊接物料转运车，该转运车的换轨方式简单且快捷、运行可靠、承载能力大，能实现多车同时在轨运行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种四轮同步换轨焊接物料转运车，包括车身、工件升降机构、车体抬升机构、换向机构、行进机构、轨道及滑动取电器七部分。工件升降机构通过螺栓固定在车身的举升固定钢板上，车体抬升机构安装在车身方钢管焊接结构框架内，行进机构安装在车身四个边角的车体承重钢板上，换向机构与行进机构相连，此外，滑动取电器安装在车身的底部，纵向轨道和横向轨道垂直布置，行进机构在轨道上运行。

所述的车身包括车架、蒙板固定架、蒙板、举升固定钢板、承重钢板、防撞缓冲器、安全测距仪，所述车架为方钢管焊接框架结构，所述蒙板固定架安装在车架上端，所述蒙板通过螺钉固定在蒙板固定架及车身底部，所述举升固定钢板焊接在车架上部，所述承重钢板通过螺栓固定在车架下部四个边角位置，所述防撞缓冲器安装在车架纵向上，所述安全测距仪安装在车架横向上。

所述工件升降机构包括工装直流电机、工装联轴器、工装T型换向器、夹具安装钢板、工装丝杆升降机、辅助光杠，所述工装直流电机输出轴通过工装联轴器与工装T型换向器的输入轴相连，所述工装T型换向器的两输出轴通过工装联轴器各与工装丝杆升降机相连，所述夹具安装钢板中间通过螺栓固定在工装丝杆升降机上，左右两边固定在辅助光杠上。

所述车体抬升机构包括抬升直流电机、抬升T型换向器、抬升丝杆升降机、抬升联轴器、万向节、连接轴，所述抬升直流电机通过万向节与抬升T型换向器的输入轴连接，所述抬升T型换向器的输出轴通过抬升联轴器两输出轴分别与抬升丝杆升降机的输出轴连接，整体连接构成“H”型，所述抬升直流电机转动通过万向节输入到一、二级抬升T型换向器中，通过抬升联轴器和连接轴进而输入到四个抬升丝杆升降机中实现同步升降。

所述换向机构包括换向减速电机、电机L支架、摆动法兰、关节轴承、连杆及竖向轴，所述关节轴承固定在摆动法兰上，所述摆动法兰固定在竖向轴的顶端，所述竖向轴底端固定在行进机构上，所述连杆两端分别连接不同摆动法兰的关节轴承，四个角落的摆动法兰通过连杆组成同步连杆机构，所述换向减速电机通过电机L支架固定在其中一个竖向轴上，换向减速电机转动90°抱死锁定，与摆动法兰相连的竖向轴同步转动90°。

所述行进机构包括车轮、轮座、轮轴、轴承、带轮、同步带、电机支架、伺服电机，所述车轮通过轮轴安装在轮座上，所述每个轮座上留有两个车轮安装位并且在上部留有竖向轴安装孔及轴承安装位，所述伺服电机的输出轴安装有带轮，所述带轮通过同步带与轮轴的带轮连接，并且两车轮之间也有同步带连接，两车轮运行时同步转动。

所述轨道包括纵向轨道、横向轨道、覆板、垫板，所述纵向轨道与横向轨道垂直布置，且都是通过螺栓固定在垫板上，所述垫板固定在地面上，所述覆板安装在纵向、横向轨道之间。

所述滑动取电器包括集电器和滑触线，所述集电器安装在车架底部中间位置，并且集电器在滑触线内滑动取电，所述滑触线安装在纵向轨道和横向轨道中间位置。

本发明的有益效果是：本发明结构紧凑简单，抬升丝杆升降机通过抬升整车，同步多连杆结构带动行进机构转向实现转运车在直角交叉换轨点换向，这种换轨方式快捷且牢靠；本发明车轮均为双轮结构，允许轨道在每个交叉口有一定距离的缺口，转运车在纵向和横向轨道上运行互不干扰，能多车同时在轨运行，轨道布置简单；本发明采用滑动取电器结构代替蓄电池，省去了额外设计充电站的麻烦，也避免了因电量问题引起转运车运行不稳的状况，此外，通过采用丝杆升降机作为工件升降机构和车体抬升机构的主体，使整个转运车举升、载重吨位大，运行平稳，能大幅提高多工位焊接生产线的生产效率。

附图说明

图1为四轮同步换轨焊接物料转运车整体示意图；

图2为车身结构与集电器结构示意图；

图3为工件升降机构结构示意图；

图4为车体抬升机构结构示意图；

图5为换向机构和行进机构结构示意图；

附图中，1、车身，1-1、车架，1-2、蒙板固定架，1-3、蒙板，1-4、举升固定钢板，1-5、承重钢板，1-6、防撞缓冲器，1-7、安全测距仪2、工件升降机构，2-1、工装直流电机，2-2、工装联轴器，2-3、工装T型换向器，2-4、夹具安装钢板，2-5、工装丝杆升降机，2-6、辅助光杠，3、车体抬升机构，3-1、抬升直流电机，3-2、抬升T型换向器，3-3、抬升丝杆升降，3-4、抬升联轴器，3-5、万向节，3-6、连接轴，4、换向机构，4-1、换向减速电机，4-2、电机L支架，4-3、摆动法兰，4-4、关节轴承，4-5、连杆，4-6、竖向轴，5、行进机构，5-1、车轮，5-2、轮座，5-3、轮轴，5-4、轴承，5-5、带轮，5-6、同步带，5-7、电机支架，5-8、伺服电机，6、轨道，6-1、纵向轨道，6-2、横向轨道，6-3、覆板，6-4、垫板，7、滑动取电器，7-1集电器，7-2、滑触线

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案做进一步完整且清楚地描述，需要说明的是，本实施例所描述的仅是本发明的最优方案，根据本实施例的附图在不付出创造性改进的前提下还可获得其他的方案图纸。

参照图1到图5所示，一种四轮同步换轨焊接物料转运车，包括车身1、工件升降机构2、车体抬升机构3、换向机构4、行进机构5、轨道6及滑动取电器7。工件升降机构2通过螺栓固定在车身1的举升固定钢板1-4上，车体抬升机构3安装在车身1方钢管焊接车架1-1内，行进机构5通过螺栓固定在车身1四个边角的承重钢板1-5上，换向机构4与行进机构5通过竖向轴4-6相连，此外，滑动取电器7的集电器7-1部分安装在车身1的底部中间位置，所述集电器7-1头部在滑触线7-2内滑动取电，所述滑触线7-1部分固定在纵向轨道6-1和横向轨道6-2中间，所述纵向轨道6-1和横向轨道6-2垂直布置，两平行轨道之间安装有覆板6-3，所述行进机构5的车轮5-1在轨道6上运行。

所述车身1的主要部件为车架1-1，所述车架1-1为方钢管焊接的框架结构，所述车架1-1四周安装有安全测距仪1-6和防撞缓冲器1-7，所述车架1-1在安装工件升降机构2的位置焊装有举升固定钢板1-4，所述安装车体抬升机构3和行进机构5的部分焊装有承重钢板1-5，所述车架1-1上端安装有蒙板固定架1-2，所述蒙板1-3通过螺钉安装在蒙板固定架1-2和车身1的下部，所述车架1-1底部中间安装有滑动取电器7的集电器7-1部分。

所述工件升降机构2通过螺栓固定在车身1举升固定钢板1-4上，不仅是作为承载工件的机构，也是能在一定高度范围内实现工件举升，满足生产线不同工位高度的要求，所述工装直流电机2-1输出轴通过工装联轴器2-2与工装T型换向器2-3的输入轴相连，所述工装T型换向器2-3的两输出轴通过工装联轴器2-2各与工装丝杆升降机2-5相连，所述夹具安装钢板2-4中间通过螺栓固定在工装丝杆升降机2-5上，左右两边固定在辅助光杠2-6上。工装直流电机2-1转动输入到工装T型换向器2-3中，工装T型换向器2-3两输出轴同步转动，进而带动两端的工装丝杆升降机2-5同步升降，所述夹具安装钢板2-4两端的辅助光杠2-6结构，提高了工件升降机构2的稳定性和承载能力。

所述车体抬升机构3通过螺栓固定在车架1-1的下部，布置在车身下部四个角上，主要承担整车的升降辅助完成转运车纵横方向的转换。所述抬升丝杆升降机3-3的通过抬升联轴器3-4分别与抬升T型换向器3-2连接，所述抬升T型换向器3-2通过万向节3-5与抬升直流电机3-1连接，整体连接构成“H”型，所述抬升直流电机3-1转动通过万向节3-5输入到一、二级抬升T型换向器3-2中，进而输入到四个抬升丝杆升降机3-3中实现同步升降。

所述换向机构4为同步多连杆机构，所述换向机构4的竖向轴4-6底端固定在行进机构5上，所述关节轴承4-4固定在摆动法兰4-3上，所述摆动法兰4-3固定在竖向轴4-6的顶端，所述连杆4-5两端分别连接不同摆动法兰4-3的关节轴承4-4，四个角落的摆动法兰4-3通过连杆4-5组成同步连杆机构，所述换向减速电机4-1通过电机L支架4-2固定在车身1上且与其中一个竖向轴4-6相连，换向减速电机4-1转动90°抱死锁定，同时也带动四个摆动法兰4-3转动90°，实现行进机构4纵横方向的转变。

所述行进机构5为转运车在轨道6上的运动源，所述车轮5-1为双边沿结构，通过轮轴5-3和轴承5-4安装在轮座5-2上，所述的每个轮座5-2上留有两个车轮5-1安装位并且在上部留有竖向轴4-6安装孔及轴承安装位，所述两个伺服电机5-8对角位置安装，分别固定在轮座5-2的电机支架5-7上，所述伺服电机5-8的输出轴上安装有带轮5-5，所述带轮5-5通过同步带5-6与轮轴5-3端头的带轮5-5连接，并且两车轮5-1之间也有同步带5-6相连，两车轮5-1同步转动。

所述纵向轨道6-1与横向轨道6-2垂直布置，且都是通过螺栓安装在垫板6-4上，所述垫板6-4固定在地面上，所述覆板6-3安装在纵向轨道6-1和横向轨道6-2之间。在十字交叉换轨站点上，所述纵向轨道6-1和横向轨道6-2交接处留有沟槽，保证转运车纵向运动及横向运动的车轮5-1不受影响，在滑动取电器7与纵向轨道6-1和横向轨道6-2相交位置留有断口，保证活动集电器7-1通过。

所述滑动取电器7为转运车的供电机构，所述集电器7-1安装在车身1上，随转运车同步运动，并且集电器7-1在滑触线7-2内滑动取电，所述滑触线7-2安装在纵向轨道6-1和横向轨道6-2中间位置。

本发明四轮同步转向式转运车的协同运动过程是：工装直流电机2-1转动通过工装联轴器2-2输入到工装T型换向器2-3中，进而带动工装丝杆升降机2-5运动完成工件的取放；此后，安装在对角轮座5-2上的伺服电机5-8通过同步带5-6驱动车轮5-1转动，进而驱使转运车在横向轨道6-2上运动，假若，当运动过程中安全测距仪1-7检测到有障碍时，转运车会停止运行，若无障碍，转运车继续沿横向轨道6-2运行，当转运车接收到纵向运行换轨信号且运行到换轨站点后，抬升直流电机3-1驱动抬升T型换向器3-2运动，抬升T型换向器3-2通过抬升联轴器3-4和连接轴3-6同步驱动四个抬升丝杆升降机3-3将整车抬升一定距离，使车轮5-1脱离横向轨道6-2，此后换向机构4的换向减速电机4-1动作，驱动与竖向轴4-6连接的摆动法兰4-3，此时由于四个摆动法兰4-3通过四根连杆4-5相连，所以竖向轴4-6带动行进机构5同步转动90°，换向减速电机4-1抱死锁定，之后，车体抬升机构3的抬升直流电机3-1反转驱动抬升T型换向器3-2运动，抬升T型换向器3-2通过抬升联轴器3-4和连接轴3-6同步驱动四个抬升丝杆升降机3-3将整车降低一定距离，车轮5-1与纵向轨道6-1接触，此后行进机构5上的伺服电机5-8驱动车轮5-1转动，转运车进而变为纵向运动。

以上是实施例仅是通过结合附图描述了本发明的基本原理和特征以及本发明的优点。上述仅是本发明的最优实施例，并不局限于此，还可以有许多可变形式。凡是依据本发明的原理和精神本质对以上实施例所作的任何简单修改或同等变化与修饰，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种四轮同步换轨焊接物料转运车，包括车身、工件升降机构、车体抬升机构、换向机构、行进机构、轨道及滑动取电器；工件升降机构通过螺栓固定在车身举升固定钢板上，车体抬升机构固定在车身方钢管焊接结构框内，行进机构安装在车身四个边角的车身承重钢板上，换向结构与行进机构相连，此外，滑动取电器的集电器安装在车身的底部，纵向轨道和横向轨道垂直布置，行进机构在轨道上运行。

2.根据权利要求1所述的一种四轮同步换轨焊接物料转运车，其特征是所述车身主要结构为车架，所述车架为方钢管焊接的框架结构，在车架四周纵向上安装有防撞缓冲器，车架四周横向上安装有安全测距仪，所述蒙板通过螺钉固定在蒙板固定支架及车身底部，所述蒙板固定架安装在车架上；所述举升固定钢板焊接在车架上部，所述承重钢板通过螺栓固定在车架下部四个边角位置。

3.根据权利要求1所述的一种四轮同步换轨焊接物料转运车，其特征是所述工件升降机构的工装直流电机通过工装联轴器与工装T型换向器的输入轴连接，所述工装T型换向器两输出轴通过工装联轴器分别与两端工装丝杆升降机输入轴相连；所述夹具安装钢板通过螺栓固定在工装丝杆升降机上，两边通过螺钉固定在辅助光杠上。

4.根据权利要求1所述的一种四轮同步换轨焊接物料转运车，其特征是所述车体抬升机构的四个边角上的抬升丝杆升降机通过抬升联轴器和连接轴分别与抬升T型换向器连接，所述抬升T型换向器通过万向节与抬升直流电机连接，整体连接构成“H”型。

5.根据权利要求1或2所述的一种四轮同步换轨焊接物料转运车，其特征是所述换向机构的竖向轴底端固定在轮座上，顶端与摆动法兰相连，所述关节轴承固定在摆动法兰上，所述四个角落的摆动法兰通过连杆相连组成同步连杆机构；所述换向减速电机通过电机L支架固定在车架上且与其中一个竖向轴相连，换向减速电机转动90°抱死锁定，与摆动法兰相连的竖向轴同步转动90°。

6.根据权利要求1或5所述的一种四轮同步换轨焊接物料转运车，其特征是所述行进机构的车轮通过轮轴安装在轮座上，所述的每个轮座上留有两个车轮安装位并且在上部留有竖向轴安装孔及轴承安装位；所述两个伺服电机对角位置安装，分别固定在轮座的电机支架上，所述伺服电机的输出轴装有带轮，所述带轮通过同步带与轮轴上的带轮连接；所述两车轮之间也有同步带连接，运行时两车轮同步转动。

7.根据权利要求1所述的一种四轮同步换轨焊接物料转运车，其特征是所述轨道的纵向轨道与横向轨道垂直布置，且都是通过螺栓安装在垫板上，所述垫板固定在地面上；所述覆板安装在纵向、横向轨道之间；在十字交叉换轨站点上，所述纵向轨道和横向轨道交接处留有缺口，在滑动取电器与纵向和横向轨道相交位置留有断口，保证活动集电器通过。

8.根据权利要求1或2所述的一种四轮同步换轨焊接物料转运车，其特征是所述滑动取电器的集电器安装在车身底部中间，集电器在滑触线内滑动取电，所述滑触线安装在纵向轨道和横向轨道中间位置。