CN101618832A - 大型零件搬运装配的智能轨道系统 - Google Patents
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Abstract
大型零件搬运装配的智能轨道系统，智能轨道系统是智能辅助作业设备的关键组成部分之一，通常悬挂在车间上方，并不占用地面工作空间，适用于大型零件制造、搬运和装配等作业场合。研究智能轨道系统较成功的是美国的IR Rail System、韩国的Rail & Trolley System、瑞典的Quick－lift Rail。本发明组成包括：H型钢轨道(1)，所述的H型钢轨道(1)的C面与一组导向轮(2)紧密接触，所述的H型钢轨道(1)的B面与一组承载轮(3)紧密接触，所述的H型钢轨道(1)的A面与伺服驱动机构中的辊子(14)紧密接触，所述的伺服驱动机构与车体板(20)连接，所述的车体板(20)分别与手动调节机构、控制箱(24)连接。本发明应用于大型零件的制造、搬运和装配作业领域。
Description
技术领域：
本发明涉及一种大型零件搬运装配的智能轨道系统。
背景技术：
智能轨道系统是智能辅助作业设备的关键组成部分之一，通常悬挂在车间上方，并不占用地面工作空间，适用于大型零件制造、搬运和装配等作业场合。研究智能轨道系统较成功的是美国Ingersoll-Rand公司的IR RailSystem、韩国Dongsung Industry Machine公司的Rail&Trolley System、瑞典KALMAN Produkter AB公司的Quick-lift Rail。
IR Rail System采用封闭式轨道系统，小车的设计考虑到与封闭式轨道一起工作，小车车体安装在封闭型轨道内部，小车是被动的，操作者施加作用力，小车沿轨道内表面行走，该系统具有质量小、承载力大等优点，但其价格昂贵。
Rail & Trolley System智能轨道系统，由行走轨道(runway rail)、小车(mini trolley)和末端挡板(end truck kit)等组成，结构与Ingersoll-Rand公司的产品类似。小车车体安装在封闭轨道内部，只有施加作用力，小车才沿轨道内壁行走。该系统承载能力差，仅适用于较小质量零件的搬运、装配场合。
Quick-lift Rail轨道系统主要用于快速提升系统中，小车也是被动的，靠操作者施加作用力工作，只需20g的操作力便可拖动125kg的零部件，主要用于工业上轨道式物料搬运作业场合。
上述三种轨道系统中小车均不主动驱动，系统工作在被动模式下，并且封闭式轨道结构复杂、造价高。
发明内容：
本发明的目的是提供一种实现零件在水平面内的任意运动的大型零件搬运装配的智能轨道系统。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
大型零件搬运装配的智能轨道装置，其组成包括：H型钢轨道，所述的H型钢轨道的C面与一组导向轮紧密接触，所述的H型钢轨道的B面与一组承载轮紧密接触，所述的H型钢轨道的A面与伺服驱动机构中的辊子紧密接触，所述的伺服驱动机构与车体板连接，所述的车体板分别与手动调节机构、控制箱连接。
所述的大型零件搬运装配的智能轨道系统，所述的手动调节机构包括手动螺母，所述的手动螺母通过弹簧与顶杆连接，所述的顶杆通过定位销与支撑杆连接；
所述的伺服驱动机构包括伺服电机，所述的伺服电机与两级齿轮减速机构连接，所述的两级齿轮减速机构通过连接板与辊子轴连接，所述的辊子轴通过键与辊子连接，所述的辊子与H型钢轨道A面接触。
所述的大型零件搬运装配的智能轨道系统，所述的导向轮包括轮体，所述的轮体与轮轴之间安装一对深沟球轴承，所述的深沟球轴承分别与定位套筒、挡圈连接，所述的轮体与法兰式轮轴连接，所述的法兰式轮轴固定在车体板上，所述的导向轮与H型钢轨道C面接触；
所述的承载轮包括轮体，所述的轮体与轮轴之间安装一对深沟球轴承，所述的深沟球轴承分别与定位套筒和挡圈连接，所述的轮体与法兰式轮轴连接，所述的法兰式轮轴固定在车体板上，所述的承载轮与H型钢轨道B面接触。
大型零件搬运装配的智能轨道系统，被搬运零件重量主要由承载轮、H型钢轨道和车体板承受，而起驱动作用的辊子不受重力作用，主动工作模式时零件的运动速度和位移由单片机控制，伺服电机加减速齿轮机构将单片机的电信号转化为辊子的转速和转角信号，进而转变为零件的运动速度和位移。负载重力主要由承载轮、H型钢轨道和车体板承受，导向轮起运动导向作用。
本发明的有益效果：
1.本发明是H型钢导轨和智能小车采用模块化结构，安装维护方便；搬运零件重量主要由承载轮3、H型钢轨道1和车体板20承受，驱动辊子14不受重力作用，驱动电机9的功率明显降低，搬运大型零件时，节约能源；
2.本发明采用H型钢作为导轨，与封闭式轨道相比，成本明显降低；与直线滑轨相比，轨道加长时，只需增加H型钢轨道1的长度，并且轨道长度不受限制，系统成本低。
附图说明：
附图1是H型钢截面方向智能小车结构示意图；
附图2是智能小车俯视示意图；
附图3是导向轮安装结构示意图(A-A向剖视)。
具体实施方式：
实施例1：
一种大型零件搬运装配的智能轨道装置，其组成包括：H型钢轨道1，所述的H型钢轨道1的C面与一组导向轮2紧密接触，所述的H型钢轨道1的B面与一组承载轮3紧密接触，所述的H型钢轨道1的A面与伺服驱动机构中的辊子14紧密接触，所述的伺服驱动机构与车体板20连接，所述的车体板20分别与手动调节机构、控制箱24连接。
所述的大型零件搬运装配的智能轨道系统，所述的手动调节机构包括手动螺母4，所述的手动螺母4通过弹簧5与顶杆6连接，所述的顶杆6通过定位销7与支撑杆8连接；
所述的伺服驱动机构包括伺服电机，所述的伺服电机9与两级齿轮减速机构10连接，所述的两级齿轮减速机构10通过连接板11与辊子轴12连接，所述的辊子轴12通过键13与辊子14连接，所述的辊子与H型钢轨道A面接触。
所述的大型零件搬运装配的智能轨道系统，所述的导向轮2包括轮体15，所述的轮体15与法兰式轮轴16之间安装一对深沟球轴承17，所述的深沟球轴承17分别与定位套筒18、挡圈19连接，所述的轮体15与法兰式轮轴16连接，所述的法兰式轮轴16固定在车体板20上，所述的导向轮2与H型钢轨道C面接触；
所述的承载轮包括轮体21，所述的轮体21与法兰式轮轴22之间安装一对深沟球轴承23，所述的深沟球轴承23分别与定位套筒24和挡圈25连接，所述的轮体21与法兰式轮轴22连接，所述的法兰式轮轴22固定在车体板20上。
大型零件搬运装配的智能轨道系统，被搬运零件重量主要由承载轮3、H型钢轨道1和车体板20承受，而起驱动作用的辊子14不受重力作用，主动工作模式时零件的运动速度和位移由单片机控制，伺服电机9加减速齿轮机构将单片机的电信号转化为辊子14的转速和转角信号，进而转变为零件的运动速度和位移。负载重力主要由承载轮3、H型钢轨道1和车体板20承受，导向轮2起运动导向作用。
工作过程：
采用主动模式时，旋紧手动螺母4经弹簧5推起顶杆6，顶杆6通过连接板11抬起辊子轴12，使辊子14外表面与H钢轨道A面紧密接触，并根据负载大小调整预紧力。采用被动模式时，辊子不预紧，旋松手动螺母4，弹簧5和顶杆6下移，连接板11、辊子轴12也同时下移，保持辊子与轨道之间留有间隙。
主动模式时单片机发出控制信号给伺服电机，伺服电机9经过两级齿轮减速机构10后驱动辊子轴12运动，辊子轴12与辊子14固联为一体，辊子14与轨道之间的预紧力产生摩擦力，通过导向轮2导向，车体板20主动运动，并可对其运动速度和位置实现闭环控制。被动模式时承载轮3受作用力后，通过导向轮2导向，驱动车体板20运动，其运动速度和位置由作用于承载轮上的力决定。
Claims (5)
1.一种大型零件搬运装配的智能轨道系统，其组成包括：H型钢轨道，其特征是：所述的H型钢轨道的C面与一组导向轮紧密接触，所述的H型钢轨道的B面与一组承载轮紧密接触，所述的H型钢轨道的A面与伺服驱动机构中的辊子紧密接触，所述的伺服驱动机构与车体板连接，所述的车体板分别与手动调节机构、控制箱连接。
2.根据权利要求1所述的大型零件搬运装配的智能轨道系统，其特征是：所述的手动调节机构包括手动螺母，所述的手动螺母通过弹簧与顶杆连接，所述的顶杆通过定位销与支撑杆连接；
所述的伺服驱动机构包括伺服电机，所述的伺服电机与两级齿轮减速机构连接，所述的两级齿轮减速机构通过连接板与辊子轴连接，所述的辊子轴通过键与辊子连接。
3.根据权利要求1或2所述的大型零件搬运装配的智能轨道系统，其特征是：所述的导向轮包括轮体，所述的轮体与轮轴之间安装一对深沟球轴承，所述的深沟球轴承分别与定位套筒、挡圈连接，所述的轮体与法兰式轮轴连接，所述的法兰式轮轴固定在车体板上；
所述的承载轮包括轮体，所述的轮体与轮轴之间安装一对深沟球轴承，所述的深沟球轴承分别与定位套筒和挡圈连接，所述的轮体与法兰式轮轴连接，所述的法兰式轮轴固定在车体板上。
4.根据权利要求1或2所述的大型零件搬运装配的智能轨道系统，其特征是：被搬运零件重量主要由承载轮、H型钢轨道和车体板承受，而起驱动作用的辊子不受重力作用，主动工作模式时零件的运动速度和位移由单片机控制，伺服电机加减速齿轮机构将单片机的电信号转化为辊子的转速和转角信号，进而转变为零件的运动速度和位移。负载重力主要由承载轮、H型钢轨道和车体板承受，导向轮只起运动导向作用。
5.根据权利要求3所述的大型零件搬运装配的智能轨道系统，其特征是：被搬运零件重量主要由承载轮、H型钢轨道和车体板承受，而起驱动作用的辊子不受重力作用，主动工作模式时零件的运动速度和位移由单片机控制，伺服电机加减速齿轮机构将单片机的电信号转化为辊子的转速和转角信号，进而转变为零件的运动速度和位移。负载重力主要由承载轮、H型钢轨道和车体板承受，导向轮起运动导向作用。
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