CN110641941B - 垂直转挂同步随行***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直转挂同步随行***及其控制方法，包括上线随行装置和下线随行装置，上线随行装置和下线随行装置分别位于链板输送线的上线工位和下线工位上；上线随行装置和下线随行装置的结构相同，包括机架、平移台车、升降机构、定位装置、回位机构、升降机构能在平移车上作水平移动，平移台车通过定位装置与链板输送线同步运动，车身支腿检测装置和车身检测装置；本发明解决了现有技术中间歇式运行的弊端，提高工件的输送效率、在不影响完成工件转挂动作的情况下实现链板连续输送工件，克服了以往单机设备动作单一的不足之处，完成了设备的智能化，提高了设备的自动化、智能化程度，节约了时间成本、提高了生产效率，通用性高。

Description

垂直转挂同步随行***及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车自动化输送技术领域，尤其是一种垂直转挂同步随行***及其控制方法。

背景技术

在汽车自动化输送工艺中，升降机实现工件（比如：白车身）的垂直空间的输送，板链（板式输送机）实现工件（比如：白车身）的水平空间的输送，板链与升降机之间的输送转接工件存在间歇式运行（即：当工件转接动作没完成，板链会停线等待，当工件转接动作完成后，板链才能启动运行），由此迫使链板输送线出现频繁启停的现象，造成工时浪费，严重影响工件的转挂节拍，降低了设备的输送效率。

现有的板链与升降机之间的转挂，采取的是间歇式转挂方式，主要因为某些转载设备只能实现单一的水平或者垂直方向的动作（比如：侧顶机，侧顶机只能实现工件的垂直方向（上升和下降）的动作，但是不能实现水平方向随输送线的跟随运动；随行设备，只能实现水平方向的往复运动，但无法实现垂直方向的运动，两者难以实现板链的连续（不停线）运行。

发明内容

为实现板链的连续运行，提高工件的输送效率、并在不影响完成工件转挂动作的情况下实现板链连续运行，本发明提供了一种垂直转挂同步随行***及其控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：垂直转挂同步随行***，其特征在于：包括上线随行装置和下线随行装置，上线随行装置和下线随行装置分别位于链板输送线的上线工位和下线工位上；上线随行装置和下线随行装置的结构相同，包括机架、平移台车、升降机构、定位装置、回位机构、车身支腿检测装置和车身检测装置，平移台车能在机架内作水平滑动，升降装置固定在平移台车内，链板输送线的车身支腿能在升降机构内穿行，平移台车通过定位装置与链板输送线随动后升降机构中的升降托架能举升链板输送线上的工件，回位机构固定在机架上，回位机构用于驱动平移台车回位，支腿检测装置用于检测链板输送线上是否有进入平移台车内的车身支腿，车身检测装置用于检测工位上是否有车身。

对上述技术方案进一步地限定，所述平移台车包括导轨、车体、车体行程开关、撞块、限位座，导轨固定在机架的顶面上，车体通过自身的滚轮能在导轨上作水平移动，车体行程开关在导轨上沿车体运动方向分布，车体行程开关用于反馈车体的位置信号，撞块固定在车体上，撞块用于触发车体行程开关，限位座固定在导轨的端部上，限位座能对导轨上的车体进行限位；此结构简单、生产成本低、运行稳定、使用寿命长、实现自动化、通用性高。

对上述技术方案进一步地限定，所述升降机构包括升降组件和驱动组件，呈对称状的升降组件固定在车体内，两套升降组件通过驱动组件实现同步升降动作；所述升降组件包括导向座、升降托架、滑轨、高位限位开关和低位限位开关，导向座固定在机架上，固定在升降托架上的滑轨与导向座滑动连接，高位限位开关和低位限位开关固定在机架上，高位限位开关用于限制升降托架的举升高度，低位限位开关用于限制升降托架降落的位置；所述驱动组件包括链轮、传动轴、驱动电机及链条，呈对称设置的两个链轮通过一根传动轴、轴承固定在车体顶端上，传动轴与驱动电机连接，两个链轮通过两条链条与两套升降装置中的升降托架下端固定连接，链条用于牵引升降托架作升降运动；此结构简单、生产成本低、运行稳定、使用寿命长、实现自动化、通用性高。

对上述技术方案进一步地限定，所述定位装置对称设置在车体的前端上，包括气缸支座、定位气缸、摆臂，定位气缸和摆臂通过销轴与气缸支座铰接，定位气缸的推杆通过销轴与摆臂铰接，摆臂通过定位气缸作水平转动；此结构简单、生产成本低、运行稳定、使用寿命长、实现自动化、通用性高。

对上述技术方案进一步地限定，所述回位机构包括回位气缸，回位气缸固定在机架上，回位气缸内的推杆通过销轴与车体铰接；此结构简单、生产成本低、运行稳定、使用寿命长、实现自动化、通用性高。

垂直转挂同步随行***的控制方法，具体步骤如下：1）上线转挂：上线随行装置位于上线工位处并位于上线升降机的下方，升降托架举升后在高位处等待就位，定位装置中的摆臂处于收回状态，PLC控制***发出信号给上线升降机，上线升降机收到该信号后，检测上线升降机自身托架上有无工件，若有工件，则上线升降机的车身挂架从高空下降落至链板上线处，随行装置中的升降托架在高位接到白车身后，车身检测装置和高位限位开关发出信号给PLC控制***，车身支腿检测装置检测到链板上有车身支腿信号后，发出信号反馈给PLC控制***，PLC控制***发出指令给定位装置，定位装置中的定位气缸推动摆臂进行拦截车身支腿，当拦截成功时，即定位气缸摆臂勾住车身支腿，车身支腿会拖动车体水平移动，此时，车体与链板处于同步运行状态，即完成对车身支腿的定位，升降托架将白车身下落至车身支腿上，当下落动作完成，升降托架下降到位后触发低位限位开关，即转挂动作已完成，低位限位开关发出信号给PLC，PLC控制定位装置中的摆臂回位，摆臂与车身支腿脱离后，工件随链板移走，车体通过惯性位移到位后，触发极限开关，极限开关反馈信号给PLC，PLC控制回位气缸推动车体归位，车体归位后触发归位开关并发送信号至PLC，PLC控制升降托架升到高位等待接工件，高位限位开关发出信号给上线升降机，重复以上动作；2）下线转挂：下线随行装置位于链板下线工位处并位于下线升降机的下方， 升降托架降落后在低位处等待就位，定位装置的摆臂处于收回状态，下线升降机中的车身挂架处于升降行程的低位，车身支腿检测装置检测到链板上有车身支腿信号后发出信号反馈给PLC控制***，PLC控制定位气缸推动摆臂拦截车身支腿，当拦截成功时，车身支腿会拖动车体水平移动，此时，车体与链板处于同步运行状态，即完成工件与升降托架的定位，升降托架将白车身举升，脱离链板上的车身支腿，当举升动作完成，升降托架上升到位后触发高位限位开关发出信号给PLC控制***，PLC控制***发出信号至定位装置， PLC控制定位装置中的摆臂回位，摆臂与车身支腿脱离，链板上的车身支腿独自行走，车体通过惯性位移到位后，触发到极限开关，极限开关反馈信号给PLC，车体停止运行，工件正好到达下线升降机的转挂位，升降托架处于高位等待接车状态，车身检测装置检测到有白车身后发出信号给PLC，PLC控制下线升降机抓取升降托架上的白车身，白车身脱离升降托架后，下线升降机中的车身挂架的位移信号发送至PLC，PLC发出信号给回位气缸，回位气缸推动车体反向运行，同时，升降托架开始下降至低位，升降托架触发到低位限位开关后下降动作停止，车体触发归位开关后，车体走动作停止，归位开关发出信号给PLC，PLC控制下线升降机检测工件是否已转挂完成，即车身挂架处于空载状态，下线升降机开始下降到抓取工件位置等待接车，重复以上动作。

有益效果：本发明解决了现有技术中间歇式运行的弊端，提高工件的输送效率、在不影响完成工件转挂动作的情况下实现链板连续输送工件，克服了以往单机设备动作单一的不足之处，完成了设备的智能化，提高了设备的自动化、智能化程度，节约了时间成本、提高了生产效率，通用性高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明中的随行装置立体图。

图4是本发明中的随行装置主视图。

图5是图4的右视图。

图6是图4的俯视图。

图7是本发明的使用状态图。

图8是本发明的控制***简图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，垂直转挂同步随行***，包括上线随行装置和下线随行装置，上线随行装置和下线随行装置分别位于链板输送线的上线工位1A和下线工位2A上；上线随行装置和下线随行装置的结构相同，包括机架1、平移台车2、升降机构3、定位装置4、回位机构5、车身支腿检测装置6和车身检测装置7，平移台车能在机架内作水平滑动，升降装置固定在平移台车内，链板输送线的车身支腿能在升降机构内穿行，平移台车通过定位装置与链板输送线随动后升降机构中的升降托架能举升链板输送线上的工件，回位机构固定在机架上，回位机构用于驱动平移台车回位，车身支腿检测装置固定在地面上且靠近于机架的入口处，支腿检测装置用于检测链板输送线上是否有进入平移台车内的车身支腿，车身检测装置固定在地面上且靠近于机架的出口处，车身检测装置用于检测工位上是否有车身；

如图3、图4、图5和图6所示，所述平移台车2包括导轨21、车体22、车体行程开关23、撞块24、限位座25，导轨固定在机架的顶面上，车体通过自身的滚轮能在导轨上作水平移动，车体行程开关23在导轨上沿车体运动方向分布有两个、分别为归位开关231和极限开关232，归位开关和极限开关用于反馈车体的位置信号，撞块固定在车体上，撞块用于触发归位开关和极限开关，限位座固定在导轨的端部上，限位座能对导轨上的车体进行限位、避免车体与导轨脱离；

如图3、图4、图5和图6所示，所述升降机构3包括升降组件和驱动组件，呈对称状的升降组件固定在车体内，两套升降组件通过驱动组件实现同步升降动作；所述升降组件包括导向座31、升降托架32、滑轨33、高位限位开关和低位限位开关，导向座固定在机架上，固定在升降托架上的滑轨与导向座滑动连接，升降托架的顶端能支撑工件，高位限位开关和低位限位开关固定在机架上，高位限位开关用于限制升降托架的举升高度，低位限位开关用于限制升降托架降落的位置；

所述高位限位开关和低位限位开关的作用在升降机领域属于公知的常识，未在附图中画出，不影响本领域技术人员的实施；

如图3、图4、图5和图6所示，所述驱动组件包括链轮34、传动轴35、驱动电机36及链条37，呈对称设置的两个链轮通过一根传动轴、两个轴承固定在车体顶端上，传动轴与固定在车体上的驱动电机连接，两个链轮通过两条链条与两套升降装置中的升降托架下端固定连接，链条用于牵引升降托架作升降运动；即链条的两端分别与对应的链轮、升降托架的下端进行固定连接；

如图3、图4、图5和图6所示，所述定位装置4对称设置在车体的前端上，包括气缸支座41、定位气缸42、摆臂43，定位气缸和摆臂通过销轴与气缸支座铰接，定位气缸的推杆通过销轴与摆臂铰接，摆臂通过定位气缸作水平转动；

如图3、图4、图5和图6所示，所述回位机构5包括回位气缸，回位气缸固定在机架上，回位气缸内的推杆通过销轴与车体铰接。

垂直转挂同步随行***的控制方法，具体步骤如下：1）上线转挂：如图3、图7和图8所示，上线随行装置位于上线工位1A处并位于上线升降机8的下方，升降托架举升后在高位处等待就位，定位装置中的摆臂处于收回状态，PLC控制***发出信号给上线升降机，上线升降机收到该信号后，检测上线升降机自身托架上有无工件（白车身），若有工件，则上线升降机的车身挂架从高空下降落至链板上线处，随行装置中的升降托架在高位接到白车身后，车身检测装置（视觉传感器）和高位限位开关（滚轮式行程开关）发出信号给PLC控制***，车身支腿检测装置（接近开关）检测到链板9上有车身支腿10信号后，发出信号反馈给PLC控制***，PLC控制***发出指令给定位装置，定位装置中的定位气缸推动摆臂进行拦截车身支腿，当拦截成功时，即定位气缸摆臂勾住车身支腿，车身支腿会拖动车体水平移动，此时，车体与链板处于同步运行状态，即完成对车身支腿的定位，升降托架将白车身11下落至车身支腿上，当下落动作完成，升降托架下降到位后触发低位限位开关（滚轮式行程开关），即转挂动作已完成，低位限位开关发出信号给PLC，PLC控制定位装置中的摆臂回位，摆臂与车身支腿脱离后，工件随链板移走，车体通过惯性位移到位后，触发极限开关（滚轮式行程开关），极限开关反馈信号给PLC，PLC控制回位气缸推动车体归位，车体归位后触发归位开关（滚轮式行程开关）并发送信号至PLC，PLC控制升降托架升到高位等待接工件，高位限位开关发出信号给上线升降机，重复以上动作；

2）下线转挂：如图3、图7和图8所示，下线随行装置位于链板下线工位处并位于下线升降机12的下方， 升降托架降落后在低位处等待就位，定位装置的摆臂处于收回状态，下线升降机中的车身挂架处于升降行程的低位，车身支腿检测装置（接近开关）检测到链板7上有车身支腿8信号后发出信号反馈给PLC控制***，PLC控制定位气缸推动摆臂拦截车身支腿，当拦截成功时，车身支腿会拖动车体水平移动，此时，车体与链板处于同步运行状态，即完成工件与升降托架的定位，升降托架将白车身举升，脱离链板上的车身支腿，当举升动作完成，升降托架上升到位后触发高位限位开关发出信号给PLC控制***，PLC控制***发出信号至定位装置， PLC控制定位装置中的摆臂回位，摆臂与车身支腿脱离，链板上的车身支腿独自行走，车体通过惯性位移到位后，触发到极限开关，极限开关反馈信号给PLC，车体停止运行，工件正好到达下线升降机的转挂位，升降托架处于高位等待接车状态，车身检测装置（视觉传感器）检测到有白车身后发出信号给PLC，PLC控制下线升降机抓取升降托架上的白车身，白车身脱离升降托架后，下线升降机中的车身挂架的位移信号发送至PLC，PLC发出信号给回位气缸，回位气缸推动车体反向运行，同时，升降托架开始下降至低位，升降托架触发到低位限位开关后下降动作停止，车体触发归位开关后，车体走动作停止，归位开关发出信号给PLC，PLC控制下线升降机检测工件是否已转挂完成（即车身挂架处于空载状态），下线升降机开始下降到抓取工件位置等待接车，重复以上动作。

本说明书中未作详细说明之处，为本领域的常规技术。

Claims (2)

1.垂直转挂同步随行***的控制方法，其特征在于：所述垂直转挂同步随行***包括上线随行装置和下线随行装置，上线随行装置和下线随行装置分别位于链板输送线的上线工位和下线工位上；上线随行装置和下线随行装置的结构相同，包括机架、平移台车、升降机构、定位装置、回位机构、车身支腿检测装置和车身检测装置，平移台车能在机架内作水平滑动，升降机构固定在平移台车内，链板输送线的车身支腿能在升降机构内穿行，平移台车通过定位装置与链板输送线随动后升降机构中的升降托架能举升链板输送线上的工件，回位机构固定在机架上，回位机构用于驱动平移台车回位，支腿检测装置用于检测链板输送线上是否有进入平移台车内的车身支腿，车身检测装置用于检测工位上是否有车身；

所述升降机构包括升降组件和驱动组件，呈对称状的升降组件固定在车体内，两套升降组件通过驱动组件实现同步升降动作；所述升降组件包括导向座、升降托架、滑轨、高位限位开关和低位限位开关，导向座固定在机架上，固定在升降托架上的滑轨与导向座滑动连接，高位限位开关和低位限位开关固定在机架上，高位限位开关用于限制升降托架的举升高度，低位限位开关用于限制升降托架降落的位置；所述驱动组件包括链轮、传动轴、驱动电机及链条，呈对称设置的两个链轮通过一根传动轴、轴承固定在车体顶端上，传动轴与驱动电机连接，两个链轮通过两条链条与两套升降机构中的升降托架下端固定连接，链条用于牵引升降托架作升降运动；

所述定位装置对称设置在车体的前端上，包括气缸支座、定位气缸、摆臂，定位气缸和摆臂通过销轴与气缸支座铰接，定位气缸的推杆通过销轴与摆臂铰接，摆臂通过定位气缸作水平转动；

所述回位机构包括回位气缸，回位气缸固定在机架上，回位气缸内的推杆通过销轴与车体铰接；

所述回位机构包括回位气缸，回位气缸固定在机架上，回位气缸内的推杆通过销轴与车体铰接；

基于垂直转挂同步随行***的控制方法，具体步骤如下：1）上线转挂：上线随行装置位于上线工位处并位于上线升降机的下方，上线随行装置中的升降托架被举升后在高位处等待就位，上线随行装置中的摆臂处于收回状态，PLC控制***发出信号给上线升降机，上线升降机收到该信号后，检测上线升降机自身托架上有无白车身，若有白车身，则上线升降机的车身挂架从高空下降落至链板上线处，上线随行装置中的升降托架在高位接到白车身后，上线随行装置中的车身检测装置和高位限位开关发出信号给PLC控制***，上线随行装置中车身支腿检测装置检测到链板上有车身支腿信号后，发出信号反馈给PLC控制***，PLC控制***发出指令给上线随行装置中的定位装置，定位装置中的定位气缸推动摆臂进行拦截车身支腿，当拦截成功时，摆臂勾住车身支腿，车身支腿会拖动上线随行装置中的车体作水平移动，此时，车体与链板处于同步运行状态，即完成对车身支腿的定位，上线随行装置中的升降托架将白车身下落至车身支腿上，当下落动作完成时，上线随行装置中的升降托架下降到位后触发上线随行装置中的低位限位开关，即转挂动作已完成，低位限位开关发出信号给PLC，PLC控制上线随行装置中的摆臂回位，摆臂与车身支腿脱离后，白车身随链板移走，上线随行装置中的车体通过惯性位移到位后，触发上线随行装置中的极限开关，极限开关反馈信号给PLC，PLC控制回位气缸推动车体归位，上线随行装置中的车体归位后触发归位开关并发送信号至PLC，PLC控制上线随行装置中的升降托架升到高位等待接白车身，并触发上线随行装置中的高位限位开关发出信号给上线升降机，重复以上动作；

2）下线转挂：下线随行装置位于链板下线工位处并位于下线升降机的下方，下线随行装置中的升降托架降落后在低位处等待就位，下线随行装置中的摆臂处于收回状态，下线升降机中的车身挂架处于升降行程的低位，下线随行装置中的车身支腿检测装置检测到链板上有车身支腿信号后发出信号反馈给PLC控制***，PLC控制下线随行装置中的摆臂拦截车身支腿，当拦截成功时，车身支腿会拖动下线随行装置中的车体水平移动，此时，下线随行装置中的车体与链板处于同步运行状态，即完成白车身与下线随行装置中的升降托架的定位，下线随行装置中的升降托架将白车身举升，脱离链板上的车身支腿，当举升动作完成时，下线随行装置中的升降托架上升到位后触发下线随行装置中的高位限位开关发出信号给PLC控制***，PLC控制***发出信号至下线随行装置中的定位装置， PLC控制下线随行装置中的摆臂回位，摆臂与车身支腿脱离，链板上的车身支腿独自行走，下线随行装置中的车体通过惯性位移到位后，触发到下线随行装置中的极限开关，极限开关反馈信号给PLC，下线随行装置中的车体停止运行，白车身正好到达下线升降机的转挂位，下线随行装置中的升降托架处于高位等待接白车身，下线随行装置中的车身检测装置检测到有白车身后发出信号给PLC，PLC控制下线升降机抓取下线随行装置中升降托架上的白车身，白车身脱离升降托架后，下线升降机中车身挂架的位移信号发送至PLC，PLC发出信号给下线随行装置，下线随行装置中的回位气缸推动车体反向运行，同时，下线随行装置中的升降托架开始下降至低位，升降托架触发到下线随行装置中低位限位开关后下降动作停止，下线随行装置中的车体触发归位开关后，车体行走动作停止，下线随行装置中的归位开关发出信号给PLC，PLC控制下线升降机检测白车身是否已转挂完成，即车身挂架处于空载状态，下线升降机开始下降到抓取白车身位置等待接白车身，重复以上动作。

2.根据权利要求1所述垂直转挂同步随行***的控制方法，其特征在于：所述平移台车包括导轨、车体、车体行程开关、撞块、限位座，导轨固定在机架的顶面上，车体通过自身的滚轮能在导轨上作水平移动，车体行程开关在导轨上沿车体运动方向分布，车体行程开关用于反馈车体的位置信号，撞块固定在车体上，撞块用于触发车体行程开关，限位座固定在导轨的端部上，限位座能对导轨上的车体进行限位。

Images