CN101812716B - 一种汽车涂装并联机构输送机及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车涂装并联机构输送机，该输送机包括行走机构和升降翻转机构两个功能部分，其中，行走机构完成运输机的行走运输功能，升降翻转机构由一个或多个并联机构构成，并联机构的运动平台安放汽车车身或者其它被输送物体，通过对并联机构的驱动，完成被输送物体的升降和翻转运动。行走机构的运动与并联机构的运动相结合，驱动车身实现进退、升降和倾斜运动或者以上三种运动的复合运动，使车身在电泳槽中充分搅动，从而达到完全地消除汽车车身在电泳过程中车顶气泡的效果。由于本发明输送机采用了并联机构，增加了输送机的承载能力，使其能够适用于不同车型和大小车身的输送，增加了输送机的柔性；由于悬挂、输送系统采用了龙门结构，成功地克服了滴液污染的缺陷，是汽车涂装生产线上的环保型输送机。

Description

一种汽车涂装并联机构输送机及其用途

技术领域

本发明属于机械制造及交通运输领域，具体涉及一种汽车涂装输送装置。

背景技术

汽车制造由冲压、焊装、涂装、总装四大工艺组成，涂装工艺涉及机械、电气、化工、环保等诸多科技技术，占四大工艺投资额40％以上，是汽车制造业的关键工艺。输送系统贯穿于现代化汽车涂装生产线的全过程，是涂装生产线的动脉。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、电泳输送设备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和摆杆链输送机，以及国际最先进的RoDip输送机和多功能穿梭机(中国发明专利03800255.8)等。传统的悬挂式输送系统，槽子上方的链条和接油盘会有冷凝水滴落到车身和槽子中造成污染，所采用的门式吊具，因车身上方有吊具的横梁，其水滴也会落到车身上造成污染；悬链的最大出、入槽角度一般只有30°，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；由于链条轨迹的固定模式，无法实现对不同工艺的优化处理。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。国际最先进的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，但是其结构较为复杂，占地面积大，设备投资及运行、维护费用高。此外，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，导致输送机柔性化水平不高。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(参考中国发明专利200410003154.2)，这就导致控制复杂，效率低，费用高。另外，由于这种悬臂梁结构输送机在输送的过程中，车身在翻转的过程中，车身在翻转的同时必然在行走方向有位移，这是其机构结构的先天性缺陷，这种缺陷虽然使传统的船形槽变为矩形槽，但是其占地面积也较大。

电泳涂装设备是投资较大、技术要求较高、结构较复杂的涂装设备。在电泳涂装工艺中，如何通过改变车体的输送方式和改变车体在槽液中的姿势，使车体100％表面都能涂装上漆，一直是一个难题。主要是空腔上部的空气在浸没时排不尽，形成“空气包”，涂不上漆。采用一般悬挂式输送装置，达不到完全涂装效果。目前，国际领先水平的RoDip输送和多功能穿梭机输送，基本上解决了空气包问题。因此，在未来很长一段时间内，这种可以根据不同的车型主动优化不同的浸入角度、翻转方式和行进速度，增加了输送机的应用灵活性的先进输送方式及输送设备，将在电泳涂装设备中占据主导地位。但是，目前先进的电泳涂装输送机，尤其是RoDip输送机和多功能穿梭机结构复杂、制造安装工艺要求高，其悬臂梁结构使单机不适合于大、重型汽车车身的涂装输送，开发结构简单、车型适用性广、柔性化水平高、刚度高和环保型的电泳涂装输送设备势在必行。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题，以适应汽车涂装生产线对输送机柔性化、环保化和自动化水平的更高需求，把并联机构运动原理与电泳工艺相结合，发明一种汽车涂装并联机构输送机，由行走机构和并联机构构成，其输送技术原理与现有技术完全不同，行走机构的运动与并联机构的运动相结合，驱动车身实现进退、升降和倾斜运动或者以上三种运动的复合运动，使车身在电泳槽中充分搅动，从而达到完全地消除汽车车身在电泳过程中车顶气泡的效果。车身可垂直入槽，使传统的电泳船形槽变为占地面积小的矩形槽的同时，也比其它矩形槽长度小；可适应不同车型和大小车身输送，提高了输送系统的柔性；结构简单、制造安装维修方便，可实现无人值守智能化控制；无污染、低成本，是汽车涂装生产线上的环保型输送机。

根据本发明提出的并联机构输送机，其特征在于，该并联机构输送机包括行走机构和升降翻转机构两个功能部分，行走机构通过行走轮与导轨配合实现运输机的行走运输功能，升降翻转机构的机架是行走机构的运动部分，所述升降翻转机构由一个或多个并联机构构成，所述并联机构的运动平台安放汽车车身或者其它被输送物体，并联机构的所有立柱之间通过刚性的连接板固定连接；其悬挂和输送系统采用龙门结构，利用驱动器对所述并联机构进行驱动，完成被输送物体的升降和/或翻转运动，利用行走机构的运动与并联机构的运动相结合，驱动车身实现单独的进退运动、升降运动和倾斜运动或实现者所述三种运动的复合运动。

本发明其中一个技术方案是所述的并联机构的数目为2个，其包括第一并联机构和第二并联机构，二者的结构完全相同，所述第一并联机构和第二并联机构分别包括三个分支，第三分支与第二分支共用一个立柱，且第三分支的连杆通过转动副与第二分支的连杆直接相连。其中第一分支包括：第一立柱、第一驱动器、第一丝杠、第一滑块、第一连杆、第一转动副和第二转动副，第一立柱固装于行走机构的底座上，由第一驱动器经第一丝杠所驱动的可滑动的第一滑块设于第一立柱上，第一连杆的两端分别通过第一和第二转动副与第一滑块及车体固定架相连；第二分支包括：第二立柱、第二驱动器、第二丝杠、第二滑块、第二连杆、第三转动副和第四转动副，第二立柱固装于行走机构的底座上，由第二驱动器经第二丝杠所驱动的可滑动的第二滑块设于第二立柱上，第二连杆的两端分别通过第三、第四转动副与第二滑块及车体固定架相连；第三分支包括：第三驱动器、第三丝杠、第三滑块、第三连杆、第五转动副和第六转动副，由第三驱动器经第三丝杠所驱动的可滑动的第三滑块置于第二立柱上。

另一个技术方案是，所述的并联机构的运动平台通过四个相同的分支与定平台连接，定平台由四个立柱构成，所述的并联机构包括不同的左分支组和右分支组，右分支组中连接运动平台的两个转动副的轴线重合，而左分支组中连接动平台的两个转动副的轴线不重合。

所述的转动副为虎克铰或球铰。

根据本发明，用所述的汽车涂装并联机构输送机对车体在电泳涂装生产线上进行输送。

本发明的有益效果在于：其具有结构简单、制造安装维修方便，可实现无人值守智能化控制的优点；改变了现有涂装输送技术，其输送对象可以垂直入槽，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；其结构合理、投资省、运行费用低，可实现对车体的进退、升降和前后倾斜及其复合运动，有效地保证了车体的前处理及电泳表面处理的质量；由于采用了并联机构，增加了输送机的承载能力，使其能够适用于不同车型和大小车身的输送，增加了输送机的柔性；由于悬挂、输送系统采用了龙门结构，成功地克服了滴液污染的缺陷，是汽车涂装生产线上的环保型输送机。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图。

图2为本发明第二实施例的结构示意图。

图中：1-第一驱动器、2-第一立柱、3-第一滑块、4-第一转动副、5-第一丝杠、6-第一连杆、7-第二转动副，8-第二驱动器、9-第二立柱、10-第二丝杠、11-第二滑块、12-第三转动副、13-第二连杆、14-第四转动副、15-第三驱动器、16-第三丝杠、17-第三滑块、18-第五转动副、19-第三连杆、20-第六转动副、21为车体固定架、22和23为行走轮、24-行走驱动器、25-底座、40、41、42和43为连接板、29-导轨。

具体实施方式

本发明的汽车涂装并联机构输送机结合附图及实施例详细说明如下：

本发明的实施例以两个并联机构输送机进行例证，在本发明图1所示的第一实施例中，本发明所述的输送机包括行走机构、第一并联机构和第二并联机构，其中第一和第二并联机构在结构上是完全相同的，并通过车体固定架21相连。所述的行走机构分为左行走机构和右行走机构，左、右行走机构机构上完全对称。其中右行走机构包括底座25和行走驱动器24；装有行走轮22、23的底座25上设有行走驱动器24，通过行走轮22、23与导轨29配合实现行走运动。所述的每个并联机构包括三个分支，以第一并联机构为例进行解释说明。第一个分支包括：第一立柱2、第一驱动器1、第一丝杠5、第一滑块3、第一连杆6、第一转动副4和第二转动副7，第一立柱2固装于右行走机构的底座25上，由第一驱动器1经第一丝杠5所驱动的可滑动的第一滑块3设于第一立柱2上，第一连杆6的两端分别通过第一和第二转动副4、7与第一滑块3及车体固定架21相连；第二个分支包括：第二立柱9、第二驱动器8、第二丝杠10、第二滑块11、第二连杆13、第三转动副12和第四转动副14；第二立柱9固装于右行走机构的底座25上，由第二驱动器8经第二丝杠10所驱动的可滑动的第二滑块11设于第二立柱9上，第二连杆13的两端分别通过第三、第四转动副12、14与第二滑块11及车体固定架21相连。上述第一、二分支的第二转动副7和第四转动副14可以为虎克铰或球铰。第三个分支包括：第三驱动器15、第三丝杠16、第三滑块17、第三连杆19、第五转动副18和第六转动副20，由第三驱动器15经第三丝杠16所驱动的可滑动的第三滑块17置于第二立柱9上。第三分支与第二分支共用第二立柱9，且第三分支的第三连杆19通过转动副20与第二分支的第二连杆13直接相连。

上述第三分支中的第三滑块17与第二分支的第二滑块11可以固定连接或做成一体化滑块，与第二驱动器8相连；第三连杆19变为伸缩杆，其伸缩由第三驱动器15实现，该伸缩杆可以是丝杠螺母副形式或者丝杆导向副形式。所有立柱之间通过连接板40、41、42和43固定连接，以增强输送机的刚度和稳定性。

上述的滑块3、11、17或者为齿轮，丝杠5和10、16为齿条，所述的齿条分别固定在第一立柱2和第二立柱9上。

在上述车体固定架21的下方装有吊装车体的吊具，或者在车体固定架21的上方装有固定车体的夹具。

工作时，将待处理的车体通过吊具悬挂于车体固定架21的下方。行走机构由行走驱动器24的驱动而前行。两个并联机构中的第一分支中左右两个第一滑块及第二分支中的两个第二滑块同步进行升降时，则带动装有车体的车体固定架21进行升降运动；当第一分支的两个第一滑块同步升或降而第二分支的两个第二滑块相应地同步降或升时，则使车体固定架21向前或后倾斜；第一并联机构中第一滑块和第二滑块与第二并联机构中的第一滑块和第二滑块非同步进行升降时，则使车体固定架21做升降、倾斜以及平移或其复合运动。

在本发明的第二实施例中，图2所示的并联机构的运动平台通过四个相同的分支与定平台连接，定平台由四个立柱构成，所述的并联机构包括不同的左分支组和右分支组，分支结构描述如下：分支中连杆的两端分别通过转动副与运动平台和滑块连接，滑块通过移动副与定平台或者立柱连接。左、右分支组不同的是，右边分支组两个分支中连接运动平台的两个转动副的轴线是重合的，而左边分支组两个分支中连接运动平台的两个转动副的轴线不重合。其部件的具体结构与图1所示的实施例1中相类似，在此就不作赘述。

同样地，工作时，将待处理的车身通过吊具悬挂于车体固定架的下方。行走机构由其驱动器驱动而前行。四个分支的滑块同步进行升降时，则带动装有车体的车体固定架进行升降运动；当右分支组中两滑块静止而左分支组中两滑块向相反方向进行升降时，则使车体固定架向前或后倾斜；四个分支的滑块非同步进行升降时，则使车体固定架做升降、倾斜以及平移或复合运动。

在实际操作中，利用本发明所述的汽车涂装并联机构输送机对车体在电泳涂装生产线上进行输送。

本发明以两个并联机构为例进行了说明，但是可以理解，本领域的技术人员在不超出本发明范围的情况下，可对并联机构的数目(大于等于1的正整数)按照要求进行调整，并对整体结构进行显而易见的替换或修改。

本发明所述的汽车涂装并联机构输送机，由于可对固装有车体的车体固定架进行升降、前后倾斜以及平移运动或其复合运动，从而避免了车体内的气泡产生和处理液的残留，有效地保证了车体的前处理和电泳处理质量；并且，本发明结构合理简单、易于制造、便于操作、维修方便，有效地降低了设备投入和运行、维护的费用；由于机构前后对称，增加了输送机的承载能力，使其能够适用于不同车型和大小车身的输送，增加了输送机的柔性；此外，其输送对象可以垂直入槽，传统船形槽改为矩形槽，节省了涂装线的占地面积，降低了漆液的成本；另外由于悬挂、输送系统采用了龙门结构，成功地克服了滴液污染的缺陷，是汽车涂装生产线上的环保型输送机。

Claims (5)

1.一种汽车涂装并联机构输送机，其特征在于，该并联机构输送机包括行走机构和升降翻转机构两个功能部分，行走机构通过行走轮与导轨配合实现运输机的行走运输功能，升降翻转机构的机架是行走机构的运动部分，所述升降翻转机构由一个或多个并联机构构成，所述并联机构的运动平台用于安放汽车车身或者其它被输送物体，并联机构的所有立柱之间通过刚性的连接板固定连接，悬挂和输送系统采用龙门结构，所述的并联机构的运动平台通过四个相同的分支与定平台连接，定平台由四个立柱构成，所述的并联机构包括不同的左分支组和右分支组，右分支组中连接运动平台的两个转动副的轴线重合，而左分支组中连接动平台的两个转动副的轴线不重合；利用驱动器对所述并联机构进行驱动，完成被输送物体的升降和/或翻转运动，利用行走机构的运动与并联机构的运动相结合，驱动车身实现单独的进退运动、升降运动和倾斜运动或实现所述三种运动的复合运动。

2.根据权利要求1所述的汽车涂装并联机构输送机，其中所述的并联机构包括结构相同的第一并联机构和第二并联机构，所述第一并联机构和第二并联机构分别包括三个分支，第三分支与第二分支共用一个立柱，且第三分支的连杆通过转动副与第二分支的连杆直接相连。

3.根据权利要求2所述的汽车涂装并联机构输送机，其中第一分支包括：第一立柱、第一驱动器、第一丝杠、第一滑块、第一连杆、第一转动副和第二转动副，第一立柱固装于行走机构的底座上，由第一驱动器经第一丝杠所驱动的可滑动的第一滑块设于第一立柱上，第一连杆的两端分别通过第一和第二转动副与第一滑块及车体固定架相连；第二分支包括：第二立柱、第二驱动器、第二丝杠、第二滑块、第二连杆、第三转动副和第四转动副，第二立柱固装于行走机构的底座上，由第二驱动器经第二丝杠所驱动的可滑动的第二滑块设于第二立柱上，第二连杆的两端分别通过第三、第四转动副与第二滑块及车体固定架相连；第三分支包括：第三驱动器、第三丝杠、第三滑块、第三连杆、第五转动副和第六转动副，由第三驱动器经第三丝杠所驱动的可滑动的第三滑块置于第二立柱上。

4.根据权利要求3所述的汽车涂装并联机构输送机，其中所述的转动副为虎克铰或球铰。

5.权利要求1-4之一所述的汽车涂装并联机构输送机用于汽车车身电泳涂装生产线的输送。

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