CN105016003A - 一种短型闭环控制高速辊床输送机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，包括辊床床身及固定在台车系统上的用于对台车系统前进方向进行定位的定位组件，在辊床床身上固定有由驱动单元驱动动作的驱动辊轮及跟随驱动辊轮同步动作的从动辊轮，控制单元与驱动单元相连，由控制单元读取定位组件给出的定位信息，控制单元或将该定位信息发送给驱动单元，或根据该定位信息控制驱动单元。本发明用在前纵梁、前地板、后地板发动机舱等小型分总成的焊装成型、补焊作业，结构简单紧凑，传输速度快，定位精度高。

Description

一种短型闭环控制高速辊床输送机构

技术领域

本发明涉及一种用于汽车白车身分总成零部件生产线的短型闭环控制高速辊床输送机构，属于汽车白车身生产线领域。

背景技术

在目前的汽车白车身焊装生产线中，辊床作为最常见的一种输送形式，多用于白车身下底板及侧围的输送。由于需要适应下底板的输送条件，现有的辊床大多为长度5m左右的六辊辊床。然而对于前纵梁、前地板、后纵梁、后地板、发动机舱、后轮罩里板等体积相对较小的零部件分总成，目前仍以手工搬运、机器人抓手搬运和往复杆输送为主，其速度慢，精度低，有效作业时间占比低，成本高，影响整体生产物流预算、布局及规划设计。

在制造和装配领域，越来越强调生产线的自动化及高节拍要求，特别是汽车制造领域。鉴于现代汽车生产产量的提高，对于生产线的自动化程度的要求也越来越高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于前纵梁、前地板、后纵梁、后地板、发动机舱、后轮罩里板等体积相对较小的焊装作业的短型高速辊床输送机构，具有传输速度快、结构紧凑、定位精度高的特点，从而适应焊装生产线的高生产节拍要求。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，包括辊床床身及固定在台车系统上的用于对台车系统前进方向进行定位的定位组件，在辊床床身上固定有由驱动单元驱动动作的驱动辊轮及跟随驱动辊轮同步动作的从动辊轮，控制单元与驱动单元相连，由控制单元读取定位组件给出的定位信息，控制单元或将该定位信息发送给驱动单元，或根据该定位信息控制驱动单元，形成独立的闭环控制驱动系统。

优选地，所述驱动单元或包括驱动电机及与驱动电机相联结的变频器，或包括带有变频器的驱动电机，驱动电机驱动所述驱动辊轮。

优选地，所述定位组件为包含台车系统的位置信息的定位编码尺；

所述控制单元为读码解码器，由读码解码器读取定位编码尺的位置信息后，将数据直接反馈给所述变频器。

优选地，所述辊床床身上还固定有至少一组用于对所述台车系统的前进方向进行导向的导向轮组件。

优选地，所述导向轮组件有两组，分别布置在所述辊床床身的前部及后部。

优选地，所述驱动辊轮与所述从动辊轮间通过同步带及同步轮实现同步。

驱动辊轮和从动辊轮按照一定的顺序安装在辊床床身上，其间通过同步带连接。导向轮组件由4个滚轮组成，两个一组，分别安装在辊床床身的两端。

优选地，所述台车系统的水平输送是通过其与所述驱动辊轮及所述从动辊轮之间发生摩擦而产生动力，属于摩擦式传输。

本发明是基于现有的“VersaDrive闭环控制”技术上的，所述的VersaDrive闭环控制驱动系统是一个闭环控制的驱动系统，包括驱动电机、变频器、读码解码器和编码尺。其中，变频器直接安装在驱动电机上，驱动电机安装在驱动辊轮上，读码解码器安装在辊床床身上，信号线直接接到变频器，编码尺包括位置定位识别编码尺和车型识别编码尺，安装在台车上。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)提供一种用于前纵梁、前地板、后纵梁、后地板发、动机舱、后轮罩里板等小型分总成、焊装作业的短型高速辊床。

(2)本发明采用的”VersaDrive闭环控制”驱动系统，将变频器直接安装在驱动电机上，从而减少读码解码器、变频器与减速电机之间的连接电缆，使其结构紧凑，取消变频控制电柜，降低生产成本，同时维护方便。将”VersaDrive闭环控制”读码解码器信号直接接到变频器，还可以使减速电机的响应时间缩短，输送速度快，运行更平稳。

(3)本发明采用的”VersaDrive闭环控制”驱动系统，因变频器自带逻辑运算功能，变频器根据实时采集到的读码解码器信号计算控制参数，直接减速电机进行控制，从而通过同步带传递达到所运行的随行台车及零部件运动控制，形成了一个独立的闭环控制系统，大大节省了辊床系统集成时需要用到的PLC资源。

附图说明

图1为本发明提供的短型闭环控制高速辊床输送机构的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为与本发明所述短型闭环控制的高速辊床配合使用的台车结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

如图1-3所示，为本发明提供了一种短型闭环控制的高速辊床输送机构，包括带VersaDrive闭环控制驱动系统的辊床床身1，所述VersaDrive闭环控制驱动系统包括驱动电机2、变频器3、读码解码器10和编码尺13。高速辊床床身在2.5m，生产线中常规布置2.9～3.2m的工位间距设置，辊床床身1上设有一个驱动辊轮5，三个从动辊轮6，同步带7，前进方向导向轮组件8，盖板9，驱动辊轮5通过法兰轴承11固定在床身1上。驱动辊轮5和从动辊轮6上设有同步带轮，并通过同步带7两两连接。驱动辊轮5通过法兰轴承11安装在高速辊床输送机构的床身1上。驱动电机变频器3直接安装在驱动电机2上，驱动电机2与驱动辊轮5连接后固定在高速辊床输送机构的床身1上。驱动电机2驱动驱动辊轮5旋转，并通过同步带7将旋转运动传递给其余的三个从动滚轮6，从而保证驱动辊轮5和从动辊轮6转速一致。盖板9设在同步带7的上方，安装在高速辊床输送机构的床身1上。根据VersaDrive闭环控制的随行台车输送系统在设计范围2.9～3.2m内可达到最高水平输送节拍3.6秒，工频条件下峰值输送速度可达1.1m/s，而超频峰值速度可达1.5m/s。

如图4所示的台车系统，包括台车12，编码尺13，工装夹具14和车身工件15。所述的台车12为焊接结构件，其表面根据要求留有若干组的安装孔，用于安装工装夹具14。工装夹具14上包含若干个定位夹紧单元，定位夹紧车身工件15。编码尺13安装在台车12上，分为定位编码尺和车型识别编码尺两种，定位编码尺上包含台车的位置信息，用于前进方向的精确定位。车型识别编码尺可以用于保存车型信息或其他信息。台车12的前进运动是通过其与驱动辊轮5和从动辊轮6之间发生摩擦而产生动力的，属于摩擦式传输。

读码解码器10安装在高速辊床输送机构的床身1上，读码解码器10的信号线直接连接到驱动电机变频器3上。台车系统沿前进方向运行时，读码解码器10读取编码尺13上的位置信息，并将数据直接反馈给驱动电机变频器3，变频器3会对数据进行处理，确定台车系统的位置并计算相应的控制参数，然后对驱动电机实现闭环控制，从而实现台车系统在前进方向的快速精确定位，前进方向重复定位精度达±0.5mm。

前进方向导向轮组件8分为两组，分别设置在高速辊床的前后部，如图4所示，当台车11输送至该高速辊床时，该组件对台车的前进进行导向。当台车到达指定的停车位置后，实现车身宽度方向的精确定位达±0.5mm。

Claims (7)

1.一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，包括辊床床身(1)及固定在台车系统上的用于对台车系统前进方向进行定位的定位组件，在辊床床身(1)上固定有由驱动单元驱动动作的驱动辊轮(5)及跟随驱动辊轮(5)同步动作的从动辊轮(6)，控制单元与驱动单元相连，由控制单元读取定位组件给出的定位信息，控制单元或将该定位信息发送给驱动单元，或根据该定位信息控制驱动单元。

2.如权利要求1所述的一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，所述驱动单元或包括驱动电机及与驱动电机相联结的变频器，或包括带有变频器的驱动电机，驱动电机驱动所述驱动辊轮(5)。

3.如权利要求2所述的一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，所述定位组件为包含台车系统的位置信息的定位编码尺(13)；

所述控制单元为读码解码器(10)，由读码解码器(10)读取定位编码尺(13)的位置信息后，将数据直接反馈给所述变频器。

4.如权利要求1所述的一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，所述辊床床身(1)上还固定有至少一组用于对所述台车系统的前进方向进行导向的导向轮组件(8)。

5.如权利要求1所述的一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，所述导向轮组件(8)有两组，分别布置在所述辊床床身(1)的前部及后部。

6.如权利要求1所述的一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，所述驱动辊轮(5)与所述从动辊轮(6)间通过同步带及同步轮实现同步。

7.如权利要求1所述的一种短型高速辊床输送机构，其特征在于，所述台车系统的水平输送是通过其与所述驱动辊轮(5)与所述从动辊轮(6)之间发生摩擦而产生动力的。