CN105692104B - 一种双层输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层输送系统，包括支撑部分和输送小车，支撑部分具有上层导轨和下层导轨，支撑部分上设有可驱动输送小车沿上层导轨或下层导轨运动的驱动部分，支撑部分上设有可将沿上层导轨运动的输送小车定位在各个工位的定位单元，还包括可将输送小车在上层导轨和下层导轨间切换的升降机部分。工作时，将需要在生产线上输送的工件放置于输送小车上，驱动部分驱动输送小车沿上层导轨运动，到达对应工位时，定位单元将输送小车定位锁紧，结合升降机部分将输送小车在上层导轨和下层导轨间切换，从而完成工业制造自动化生产线长距离输送、高速、高精度输送，通过以上设计可降低成本、性能可靠、安装方便并且满足工业自动化生产线的输送需求。

Description

一种双层输送系统

技术领域

本发明用于工业自动化装备技术领域，特别是涉及一种双层输送系统。

背景技术

随着经济全球化，生产高效化，势必要求全球制造走向智能化，同时国民生活水平提高，人力成本不断增加，势必全自动工业制造开发尤为重要。全自动输送系统是整个工业生产线的主动脉血管，是在一定距离内高速传输的输送机械。目前对于载荷的长距离输送，常采用齿轮齿条驱动、皮带输送、直线导轨滑块导向等。但是以上驱动与导向方式，对机械零件加工精度、设备安装与调试精度要求较高。目前重型升降系统传动方式主要采用摆臂升降、同步带传动、链条传动等。而对于升降机采取方式主要存在：摆臂升降存在行程固定、精度不足问题，同步带和链条调齿、传动精度不足等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种降低成本、性能可靠、安装方便并且满足工业自动化生产线输送需求的双层输送系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双层输送系统，包括支撑部分和输送小车，所述支撑部分具有上层导轨和下层导轨，支撑部分上设有可驱动输送小车沿上层导轨或下层导轨运动的驱动部分，支撑部分上设有可将沿上层导轨运动的输送小车定位在各个工位的定位单元，还包括可将输送小车在上层导轨和下层导轨间切换的升降机部分。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述驱动部分包括摩擦驱动单元、夹紧单元和可驱动所述输送小车运动的摩擦驱动部件，所述摩擦驱动单元包括转动驱动部件、第一连杆、第二连杆、设在所述第一连杆上的第一滚轮和设在所述第二连杆上的第二滚轮，所述夹紧单元包括可驱动所述第一连杆和第二连杆靠拢以使第一滚轮和第二滚轮的外圆面夹紧所述摩擦驱动部件的夹紧驱动部件，所述转动驱动部件可驱动所述第一滚轮和/或第二滚轮转动并通过摩擦力使夹紧在第一滚轮和第二滚轮间的摩擦驱动部件运动。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一滚轮包括沿输送方向设在第一连杆上的主驱动轮和辅驱动轮，所述转动驱动部件可驱动所述主驱动轮和辅驱动轮同步转动，所述第二滚轮包括沿输送方向分别对应所述主驱动轮和辅驱动轮设在第二连杆上的两个从动轮。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述转动驱动部件具有第一驱动轴，所述第一驱动轴通过第一滚轮安装座装在所述第一连杆上，所述第一驱动轴上于第一连杆的上方安装主驱动轮，所述第一连杆上设有第二驱动轴，所述第二驱动轴通过第二滚轮安装座装在所述第一连杆上，所述第二驱动轴上于第一连杆的上方安装辅驱动轮。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述主驱动轮和辅驱动轮间设有将主驱动轮的动力传递至辅驱动轮的传递轮，所述第一驱动轴和第二驱动轴位于同一平面上，所述传递轮包括位于所述平面前侧的第一传递轮和位于所述平面后侧的第二传递轮，所述第一传递轮和第二传递轮的外圆面同时与主驱动轮和辅驱动轮的外圆面接触传动。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括位于所述第一连杆底部的导向杆，所述导向杆通过两端的导向杆安装座装在所述第一连杆上，所述第一连杆上套装有第一传递轮安装杆和第二传递轮安装杆，所述第一传递轮安装在所述第一传递轮安装杆顶端，第二传递轮安装在所述第二传递轮安装杆顶端，所述第一传递轮安装杆和第二传递轮安装杆通过拉伸弹簧相连，以使第一传递轮安装杆和第二传递轮安装杆具有沿导向杆相互靠拢的趋势。

进一步作为本发明技术方案的改进，第一驱动轴上于第一连杆的下方设有第一同步齿形轮，第二驱动轴上于第一连杆的下方设有第二同步齿形轮，第一同步齿形轮与第二同步齿形轮通过同步带连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述转动驱动部件包括第一电机，所述第一电机通过电机安装座设在所述第一连杆上，所述第一电机安装座包括设在所述第一连杆上的扭力臂座以及通过定位销装在所述扭力臂座上的扭力臂，所述第一电机固定安装在所述扭力臂上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一驱动轴和第一滚轮安装座间设有第一轴套，所述第一轴套包括设在第一驱动轴上的第一内圈轴套和设在第一滚轮安装座内侧的第一外圈轴套，所述第一驱动轴和第一滚轮安装座间在所述第一轴套的两侧设有轴承，所述第二驱动轴和第二滚轮安装座间设有第二轴套，所述第二轴套包括设在第二驱动轴上的第二内圈轴套和设在第二滚轮安装座内侧的第二外圈轴套，所述第二驱动轴和第二滚轮安装座间在所述第二轴套的两侧设有轴承。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第二连杆上设有从动轮安装座，所述从动轮安装座上于第二连杆的上方连接所述从动轮，从动轮通过轴承和第一卡簧安装在从动轮安装座上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述夹紧驱动部件包括第一气缸，所述第一连杆和第二连杆底部均设有气缸安装座，第一气缸的活塞杆与第一连杆底部的气缸安装座铰接，第一气缸的缸体与第二连杆底部的气缸安装座铰接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一连杆和第二连杆的底部各设有两个摆动部件，所述摆动部件包括中部设有轴孔的摆臂、设在所述轴孔中并可在轴孔中转动的偏心轴、偏心开设在所述偏心轴上的固定轴孔以及设在所述固定轴孔中并可在固定轴孔中转动的固定轴，第一连杆、第二连杆与所述摆动部件的摆臂固定连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述固定轴和偏心轴间设有第三轴套，所述第三轴套包括设在固定轴上的第三内圈轴套和设在偏心轴固定轴孔内侧的第三外圈轴套，所述固定轴和偏心轴间在所述第三轴套的两侧设有内轴承以及锁紧内轴承的第二卡簧和内圈上压盖，所述偏心轴和摆臂间设有第四轴套，所述第四轴套包括设在偏心轴上的第四内圈轴套和设在摆臂轴孔内侧的第四外圈轴套，所述偏心轴和摆臂间在所述第四轴套的两侧设有外轴承以及锁紧外轴承的外圈上压盖和外圈下压盖。

进一步作为本发明技术方案的改进，输送小车的底部设有销孔，所述摩擦驱动部件包括摩擦驱动杆和设在所述摩擦驱动杆上并可插入所述销孔内的主动销和副定位销。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述输送小车包括小车本体、设在所述小车本体上的滚轮、设在小车本体左右两侧的Y向定位块以及设在所述小车本体底部的Z向定位块，所述支撑部分包括上机架和位于所述上机架下方的下机架，所述上机架和下机架通过若干支撑杆形成整体，所述上机架上设有上层导轨，下机架上设有下层导轨，所述小车本体的一侧设有插槽，插槽内设有X向滚轮，定位单元包括第一插销、可驱动所述第一插销插入所述插槽内的动力部件、设在所述上层导轨左侧的Y向固定滚轮座、设在Y向固定滚轮座上且可与小车本体左侧的Y向定位块顶紧配合的Y向固定滚轮、设在上层导轨右侧的Y向浮动滚轮座、设在Y向浮动滚轮座上且可与小车本体右侧的Y向定位块顶紧配合的Y向浮动滚轮、设在上机架上的Z向滚轮座以及设在所述Z向滚轮座上且可与Z向定位块配合以向上顶起输送小车的Z向滚轮。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述滚轮包括设在所述小车本体左侧的圆柱滚轮和设在所述小车本体右侧的V型滚轮，所述上层导轨和下层导轨均包括支撑圆柱滚轮的平导轨和支撑V型滚轮的V型导轨，所述V型导轨和平导轨均通过导轨底座装在对应的上机架和下机架上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述上机架和下机架上在两侧的导轨底座间沿输送方向设有若干导向单元，所述导向单元包括导向轮安装座以及设在所述导向轮安装座上的Z向导向滚轮和两个Y向导向滚轮，在Z向导向滚轮顶部于两个Y向导向滚轮间形成引导所述摩擦驱动杆的导向通道。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述Y向浮动滚轮座包括设在上机架上的底座、通过销轴设在所述底座顶部的滚轮座、设在所述滚轮座后侧的推杆座、设在所述推杆座上的推杆以及设在所述推杆底部的压缩弹簧，所述Y向浮动滚轮装在所述滚轮座的顶部。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述升降机部分位于支撑部分的两端或中间，升降机部分包括托盘、机座以及设在所述机座上的左升降单元和右升降单元，所述左升降单元包括左立柱、设在所述左立柱上的左丝杠和左直线导轨、装在所述左丝杠上的左丝杠连接块以及装在所述左直线导轨上并与所述左丝杠连接块固定连接的左负载座，所述右升降单元包括右立柱、设在所述右立柱上的右丝杠和右直线导轨、装在所述右丝杠上的右丝杠连接块以及装在所述右直线导轨上并与所述右丝杠连接块固定连接的右负载座，所述机座上设有可同步驱动左丝杠和右丝杠同步转动以实现左负载座和右负载座同步升降的第二电机，所述托盘通过托盘座分别与左负载座和右负载座固定连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述左立柱的顶部设有左丝杠座，左立柱的底部设有左直角减速机，所述左丝杠装在所述左丝杠座和左直角减速机之间，所述左直角减速机具有左侧半轴，所述右立柱的顶部设有右丝杠座，右立柱的底部设有右直角减速机，所述右丝杠装在所述右丝杠座和右直角减速机之间，所述右直角减速机具有右侧半轴，所述第二电机具有可同步驱动所述左侧半轴和右侧半轴的输出轴，所述第二电机位于所述左立柱和右立柱之间，所述左侧半轴和右侧半轴均通过万向联轴器与输出轴连接，所述输出轴的两端与万向联轴器通过胀套相结合。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述左立柱和右立柱均具有前壁板和侧壁板，所述左立柱的前壁板上在左丝杠和左负载座间设有左侧导槽，所述左负载座穿过所述左侧导槽与左丝杠连接块固定连接，所述右立柱的前壁板上在右丝杠和右负载座间设有右侧导槽，所述右负载座穿过所述右侧导槽与右丝杠连接块固定连接，所述左立柱的前壁板上在左侧导槽的左右两侧各设一根左直线导轨，所述左负载座通过导轨滑块装在所述左直线导轨上，所述右立柱的前壁板上在右侧导槽的左右两侧各设一根右直线导轨，所述右负载座通过导轨滑块装在所述右直线导轨上。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括防坠机构，左立柱和右立柱在高度方向上均设有若干防坠卡位，所述防坠机构包括设在所述左负载座和右负载座上的第二插销以及在左负载座和右负载座失控下坠时可驱动所述第二插销伸出并嵌入所述防坠卡位内的插销驱动机构，插销驱动机构包括可检测左负载座和右负载座失控下坠状态的传感器、可驱动所述第二插销伸出或缩回的动力件以及与传感器连接并可控制所述动力件动作的控制单元，所述动力件包括通过气缸座安装在左负载座和右负载座上的第二气缸，所述防坠卡位为若干开设在左立柱和右立柱外侧表面上的腰型孔，所述防坠机构在左负载座上于所述腰型孔正对的一侧至少设置两套，防坠机构在右负载座上于所述腰型孔正对的一侧至少设置两套。

本发明的有益效果：本发明工作时，将需要在生产线上输送的工件放置于输送小车上，驱动部分驱动输送小车沿上层导轨运动，当到达对应工位时，定位单元将输送小车定位锁紧，结合升降机部分将输送小车在上层导轨和下层导轨间切换，从而完成工业制造自动化生产线长距离输送、高速、高精度输送，通过以上设计可以降低成本、性能可靠、安装方便并且满足工业自动化生产线的输送需求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明驱动部分第一实施例整体结构示意图；

图3是本发明驱动部分第一实施例摩擦驱动单元结构示意图；

图4是本发明驱动部分第一实施例传递轮安装在导向杆结构示意图；

图5是本发明驱动部分第二实施例整体结构示意图；

图6是本发明驱动部分第二实施例摩擦驱动单元、夹紧单元结构示意图；

图7是本发明驱动部分第二实施例第一驱动轴与主驱动轮连接结构示意图；

图8是本发明驱动部分从动轮安装座与从动轮连接结构示意图；

图9是本发明驱动部分摆动部件结构示意图；

图10是本发明输送小车结构示意图；

图11是本发明支撑部分结构示意图；

图12是本发明升降机部分前侧结构示意图；

图13是本发明图12中A处局部放大示意图；

图14是本发明升降机部分后侧结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图14，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各元件的结构特点，但本发明的实际使用方向并不局限于此。

参见图1，本发明提供了一种双层输送系统，包括支撑部分1和输送小车2，所述支撑部分1具有上层导轨和下层导轨，支撑部分1上设有可驱动输送小车2沿上层导轨或下层导轨运动的驱动部分3，支撑部分1上设有可将沿上层导轨运动的输送小车2定位在各个工位的定位单元5，还包括可将输送小车2在上层导轨和下层导轨间切换的升降机部分4。本发明工作时，将需要在生产线上输送的工件放置于输送小车2上，驱动部分3驱动输送小车2沿上层导轨运动，当到达对应工位时，定位单元5将输送小车2定位锁紧，结合升降机部分4将输送小车2在上层导轨和下层导轨间切换，从而完成工业制造自动化生产线长距离输送、高速、高精度输送，通过以上设计可以降低成本、性能可靠、安装方便并且满足工业自动化生产线的输送需求。

本发明中驱动部分优选两个实施例：

驱动部分的第一实施例，参见图2、图3、图4、图8和图9，所述驱动部分3包括摩擦驱动单元、夹紧单元和可驱动所述输送小车2运动的摩擦驱动部件，所述摩擦驱动单元包括转动驱动部件、第一连杆31、第二连杆32、设在所述第一连杆31上的第一滚轮和设在所述第二连杆上的第二滚轮，所述夹紧单元包括可驱动所述第一连杆31和第二连杆32靠拢以使第一滚轮和第二滚轮的外圆面夹紧所述摩擦驱动部件的夹紧驱动部件，所述转动驱动部件可驱动所述第一滚轮和/或第二滚轮转动并通过摩擦力使夹紧在第一滚轮和第二滚轮间的摩擦驱动部件运动，输送小车2的底部设有销孔21，所述摩擦驱动部件包括摩擦驱动杆33和设在所述摩擦驱动杆33上并可插入所述销孔21内的主动销34和副定位销35。

其中，所述第一滚轮包括沿输送方向设在第一连杆31上的主驱动轮36和辅驱动轮37，所述转动驱动部件可驱动所述主驱动轮36和辅驱动轮37同步转动，所述第二滚轮包括沿输送方向分别对应所述主驱动轮36和辅驱动轮37设在第二连杆32上的两个从动轮38。所述转动驱动部件包括设在所述第一连杆31底部的第一电机39，所述转动驱动部件具有第一驱动轴310，所述第一驱动轴310通过第一滚轮安装座311装在所述第一连杆31上，所述第一驱动轴310上于第一连杆31的上方安装主驱动轮36，所述第一连杆31上设有第二驱动轴313，所述第二驱动轴313通过第二滚轮安装座装在所述第一连杆31上，所述第二驱动轴313上于第一连杆31的上方安装辅驱动轮37。所述主驱动轮36和辅驱动轮37间设有将主驱动轮36的动力传递至辅驱动轮37的传递轮315，所述第一驱动轴310和第二驱动轴313位于同一平面上，所述传递轮315包括位于所述平面前侧的第一传递轮和位于所述平面后侧的第二传递轮，所述第一传递轮和第二传递轮的外圆面同时与主驱动轮36和辅驱动轮37的外圆面接触传动。为了实现第一传递轮、第二传递轮与主驱动轮36、辅驱动轮37接触传动的紧密性，本发明还包括位于所述第一连杆31底部的导向杆316，所述导向杆316通过两端的导向杆安装座装317在所述第一连杆31上，所述第一连杆31上套装有第一传递轮安装杆318和第二传递轮安装杆319，所述第一传递轮安装在所述第一传递轮安装杆318顶端，第二传递轮安装在所述第二传递轮安装杆319顶端，所述第一传递轮安装杆318和第二传递轮安装杆319通过拉伸弹簧320相连，以使第一传递轮安装杆318和第二传递轮安装杆319具有沿导向杆316相互靠拢的趋势。导向杆316对传递轮315起底层支撑作用。第一、第二传递轮安装杆可以在安装于导向杆安装座317上的导向杆316上通过拉伸弹簧320的作用自由的滑动。第一、第二传递轮通过螺栓固定于第一、第二传递轮安装杆上，通过与主驱动轮36接触时，并在拉伸弹簧320作用下，获得第一电机39的动力，从而将第一电机39的动力传递给辅驱动轮37，进而实现单电机双驱动；当摩擦驱动杆33通过时，夹紧单元夹紧，第一电机39旋转，从而实现单电机双驱动，这样可以解决输送载荷短区间无驱动现象。

驱动部分的第二实施例，参见图5-图9，所述驱动部分3包括摩擦驱动单元、夹紧单元和可驱动所述输送小车2运动的摩擦驱动部件，所述摩擦驱动单元包括转动驱动部件、第一连杆31、第二连杆32、设在所述第一连杆31上的第一滚轮和设在所述第二连杆上的第二滚轮，所述夹紧单元包括可驱动所述第一连杆31和第二连杆32靠拢以使第一滚轮和第二滚轮的外圆面夹紧所述摩擦驱动部件的夹紧驱动部件，所述转动驱动部件可驱动所述第一滚轮和/或第二滚轮转动并通过摩擦力使夹紧在第一滚轮和第二滚轮间的摩擦驱动部件运动，输送小车2的底部设有销孔21，所述摩擦驱动部件包括摩擦驱动杆33和设在所述摩擦驱动杆33上并可插入所述销孔21内的主动销34和副定位销35。

其中，所述第一滚轮包括沿输送方向设在第一连杆31上的主驱动轮36和辅驱动轮37，所述转动驱动部件可驱动所述主驱动轮36和辅驱动轮37同步转动，所述第二滚轮包括沿输送方向分别对应所述主驱动轮36和辅驱动轮37设在第二连杆32上的两个从动轮38。所述转动驱动部件包括第一电机39，所述第一电机39通过电机安装座设在所述第一连杆31上，所述电机安装座包括设在所述第一连杆31上的扭力臂座321以及通过定位销322装在所述扭力臂座321上的扭力臂323，所述第一电机39固定安装在所述扭力臂323上，从而可以获得轻微的摆动自由度。所述转动驱动部件具有第一驱动轴310，所述第一驱动轴310通过第一滚轮安装座311装在所述第一连杆31上，所述第一驱动轴310上于第一连杆31的上方安装主驱动轮36，所述第一连杆31上设有第二驱动轴313，所述第二驱动轴313通过第二滚轮安装座311装在所述第一连杆31上，所述第二驱动轴313上于第一连杆31的上方安装辅驱动轮37。第一驱动轴310上于第一连杆31的下方设有第一同步齿形轮324，第二驱动轴313上于第一连杆31的下方设有第二同步齿形轮325，第一同步齿形轮324与第二同步齿形轮325通过同步带326连接。当第一电机39旋转时主驱动轮36获得第一电机39的动力，同时所述第一同步齿形轮324通过轴套定位安装于第一电机39上的第一驱动轴310上，当第一电机39旋转时通过同步带326和第一同步齿形轮324的作用将动力传递给安装在第二驱动轴313上的辅驱动轮37上，从而实现单第一电机39双轮驱动。当摩擦驱动杆33通过时，夹紧单元夹紧，第一电机旋转，从而实现单电机双轮驱动，这样可以解决输送小车短区间无驱动现象。

在驱动部分的第一实施例和第二实施例中，所述第一驱动轴310和第一滚轮安装座311间设有第一轴套，所述第一轴套包括设在第一驱动轴310上的第一内圈轴套327和设在第一滚轮安装座311内侧的第一外圈轴套328，所述第一驱动轴310和第一滚轮安装座311间在所述第一轴套的两侧设有轴承329，所述第二驱动轴313和第二滚轮安装座间设有第二轴套，所述第二轴套包括设在第二驱动轴上的第二内圈轴套和设在第二滚轮安装座内侧的第二外圈轴套，所述第二驱动轴和第二滚轮安装座间在所述第二轴套的两侧设有轴承。所述第二连杆32上设有从动轮安装座330，所述从动轮安装座330上于第二连杆32的上方连接所述从动轮38，从动轮38通过轴承329和第一卡簧331安装在从动轮安装座330上。

在驱动部分的第一实施例和第二实施例中，夹紧单元主要通过双四连杆机构，实现对摩擦驱动杆33的驱动和释放。夹紧驱动部件包括第一气缸332，所述第一连杆31和第二连杆32底部均设有气缸安装座，第一气缸332的活塞杆与第一连杆31底部的气缸安装座铰接，第一气缸332的缸体与第二连杆32底部的气缸安装座铰接。所述第一连杆31和第二连杆32的底部各设有两个摆动部件，所述摆动部件包括中部设有轴孔的摆臂333、设在所述轴孔中并可在轴孔中转动的偏心轴334、偏心开设在所述偏心轴334上的固定轴孔以及设在所述固定轴孔中并可在固定轴孔中转动的固定轴335，第一连杆31、第二连杆32与所述摆动部件的摆臂333固定连接。所述固定轴335和偏心轴334间设有第三轴套，所述第三轴套包括设在固定轴335上的第三内圈轴套336和设在偏心轴334固定轴孔内侧的第三外圈轴套337，所述固定轴335和偏心轴334间在所述第三轴套的两侧设有内轴承338以及锁紧内轴承338的第二卡簧339和内圈上压盖340，所述偏心轴334和摆臂333间设有第四轴套，所述第四轴套包括设在偏心轴334上的第四内圈轴套341和设在摆臂333轴孔内侧的第四外圈轴套342，所述偏心轴334和摆臂333间在所述第四轴套的两侧设有外轴承342以及锁紧外轴承342的外圈上压盖343和外圈下压盖344。

双四连杆机构的工作原理如下：所述固定轴335固定在支撑部分1上，作为整个双四连杆机构的支撑点。所述偏心轴334通过固定在固定轴335上的内轴承338和第二卡簧339的共同作用实现其固定。所述内轴承338通过第三内圈轴套336、第三外圈轴套337、第二卡簧339和内圈上压盖340的共同作用实现固定在固定轴335上，从而使得偏心轴334只能绕其转动。所述外轴承342通过第四内圈轴套341、偏心轴334、外圈上压盖343的共同作用实现其在偏心轴334上的固定，而所述摆臂333通过外轴承342、第四外圈轴套342、外圈下压盖344的共同作用，使其只可以转偏心轴334转动，所述摆臂333通过螺栓与第一连杆31固定一起，由于第一连杆31上有两个摆动部件，从而组成四连杆机构。第二连杆32侧四连杆机构原理与第一连杆31侧一致。所述第一气缸332在压力作用下，通过摆动部件使第一连杆31和第二连杆32相互靠拢，从而使安装其上的主驱动轮36与从动轮38、辅驱动轮37与从动轮38相互靠拢从而紧贴摩擦驱动杆33，即将第一电机39的动力传递给摩擦驱动杆33，从而驱动摩擦杆33运动。

参照图10、图11，所述输送小车2包括小车本体22、设在所述小车本体22上的滚轮、设在小车本体22左右两侧的Y向定位块23以及设在所述小车本体22底部的Z向定位块24，所述支撑部分1包括上机架11和位于所述上机架11下方的下机架12，所述上机架11和下机架12通过若干支撑杆13形成整体，所述上机架11上设有上层导轨，下机架12上设有下层导轨，所述小车本体22的一侧设有插槽20，插槽20内设有X向滚轮28，定位单元5包括第一插销51、可驱动所述第一插销51插入所述插槽20内的动力部件52、设在所述上层导轨左侧的Y向固定滚轮座53、设在Y向固定滚轮座53上且可与小车本体22左侧的Y向定位块23顶紧配合的Y向固定滚轮54、设在上层导轨右侧的Y向浮动滚轮座、设在Y向浮动滚轮座上且可与小车本体22右侧的Y向定位块23顶紧配合的Y向浮动滚轮55、设在上机架11上的Z向滚轮座56以及设在所述Z向滚轮座56上且可与Z向定位块24配合以向上顶起输送小车2的Z向滚轮57。

所述滚轮包括设在所述小车本体22左侧的圆柱滚轮25和设在所述小车本体22右侧的V型滚轮26，所述上层导轨和下层导轨均包括支撑圆柱滚轮25的平导轨58和支撑V型滚轮26的V型导轨59，所述V型导轨59和平导轨58均通过导轨底座510装在对应的上机架11和下机架12上。平导轨58与输送小车2上的圆柱滚轮25、V型导轨59与输送小车2上的V型滚轮26相互配合，从而确保输送小车2输送过程的轨迹。

Y向定位块23在小车本体22的左右两侧各设置两个，同侧的两个Y向定位块23Z向位置相互错开，Y向固定滚轮座53在V型导轨59的外侧对应小车本体22右侧的两个Y向定位块23设置两个，Y向浮动滚轮座在平导轨58的外侧对应小车本体22左侧的两个Y向定位块23设置两个。Z向定位块24在小车本体22的底部两侧各设置三个，共六个，同侧三个所述Z向定位块24的Y向位置相互错开。所述Z向滚轮57的Y向位置相互错开，从而使六个Z向滚轮57只有在定位位置与输送小车2上的六个Z向定位块24配合，这样可以大大降低噪音、减少Z向滚轮57和Z向定位块24的磨损。

当输送小车2沿上层导轨高速驶入工位时，Z向滚轮57与小车本体22上的Z 向定位块24作用，将输送小车22顶起脱离上层导轨，与此同时，Y向浮动滚轮55和Y向固定滚轮54将输送小车22左右方向卡死，Y向浮动滚轮座设计为浮动形式，用来补偿不同输送小车2的宽度误差。并且X向上动力部件驱动第一插销51插入所述插槽20内，确保输送小车2前后方向的停位准确。在高速生产线实际应用中，大大降低了输送小车停位不准的几率，减少自动化生产线停机的概率，且由于其自身具有一定的浮动性，可以在同一位置兼容不同批次的输送小车，有效降低了生产线的投资。具有定位可靠、精度高、重复性好、噪音小等特点，可广泛应用于各种自动化生产线内。由于整个输送小车在定位状态下是脱离其运行轨道的，因而可以避免轨道及滚轮磨损对精度造成的影响，水平输送只在需要定位位置进行快速高精度定位，而对输送过程采用导轨粗导向，这将降低整个系统的精度要求，在确保停止位精度的同时，节约投入、维护成本，且由于Y向提供一个浮动机构，可以补偿小车宽度误差，使得整个系统相对于传统定位小车成本优势极为明显。

所述上机架11和下机架12上在两侧的导轨底座510间沿输送方向设有若干导向单元，所述导向单元包括导向轮安装座511以及设在所述导向轮安装座511上的Z向导向滚轮512和两个Y向导向滚轮513，在Z向导向滚轮512顶部于两个Y向导向滚轮513间形成引导所述摩擦驱动杆33的导向通道，导向单元主要用于驱动输送小车2运动的摩擦驱动杆33的运动导向。

所述Y向浮动滚轮座包括设在上机架11上的底座514、通过销轴515设在所述底座514顶部的滚轮座516、设在所述滚轮座516后侧的推杆座517、设在所述推杆座517上的推杆518以及设在所述推杆518底部的压缩弹簧519，所述Y向浮动滚轮55装在所述滚轮座516的顶部。安装于滚轮座516上的Y向浮动滚轮55在压缩弹簧519的作用下，推动输送小车2从而使其左右两侧的Y向定位块23分别与Y向固定滚轮54和Y向浮动滚轮55都接触，从而实现工件的Y向定位，所述Y向固定滚轮54和Y向浮动滚轮55在高度方向两两位置错开，从而保证了只有输送小车2在定位位置时，同时定位，减少了系统的噪音和Y向固定滚轮54、Y向浮动滚轮55和Y向定位块23的磨损；所述第一插销51在动力部件52的作用下，插入输送小车2两个X向滚轮中间的插槽20，从而实现工件的X向定位。

参照图12-图14，所述升降机部分4位于支撑部分1的两端或中间，升降机部分4用于将输送小车2在上层导轨与下层导轨切换，从而满足输送小车2循环输送。升降机部分4包括托盘41、机座42以及设在所述机座42上的左升降单元和右升降单元，所述左升降单元包括左立柱43、设在所述左立柱43上的左丝杠44和左直线导轨45、装在所述左丝杠44上的左丝杠连接块46以及装在所述左直线导轨45上并与所述左丝杠连接块46固定连接的左负载座47，所述右升降单元包括右立柱48、设在所述右立柱48上的右丝杠49和右直线导轨410、装在所述右丝杠49上的右丝杠连接块411以及装在所述右直线导轨410上并与所述右丝杠连接块411固定连接的右负载座412，所述机座42上设有可同步驱动左丝杠44和右丝杠49同步转动以实现左负载座47和右负载座412同步升降的第二电机413，所述托盘41通过托盘座414分别与左负载座47和右负载座412固定连接。所述第二电机413安装在机座42上，第二电机413将动力同步传至左丝杠44和右丝杠49，所述左丝杠44和右丝杠49优选为滚珠丝杠。左丝杠44、右丝杠49驱动左丝杠连接块46、右丝杠连接块411，在左直线导轨45、右直线导轨410的导向作用下，负载座实现上下直线运动，托盘41通过托盘座414与两侧的负载座固连，从而使得托盘41运动与负载座一致，当输送载荷位于托盘41上时，第二电机413正反转，从而实现输送载荷在上下层工位之间切换。本升降机部分4采用丝杠与直线导轨组合，实现升降机行程可调，解决了固定工位与升降机工位高速高精度对接难题，左升降单元和右升降单元通过第二电机同步驱动，也解决了升降机系统两侧传动同步性难题。

其中，所述左立柱43的顶部设有左丝杠座415，左立柱43的底部设有左直角减速机416，所述左丝杠44装在所述左丝杠座415和左直角减速机416之间，所述左直角减速机416具有左侧半轴417，所述右立柱48的顶部设有右丝杠座418，右立柱48的底部设有右直角减速机419，所述右丝杠49装在所述右丝杠座418和右直角减速机419之间，所述右直角减速机419具有右侧半轴420，所述第二电机413具有可同步驱动所述左侧半轴417和右侧半轴420的输出轴，所述第二电机413位于所述左立柱43和右立柱48之间，所述左侧半轴417和右侧半轴420均通过万向联轴器421与输出轴连接，所述输出轴的两端与万向联轴器通过胀套相结合。

作为本发明优选的实施方式，所述左立柱43和右立柱48均具有前壁板和侧壁板，前壁板和侧壁板内侧的拐角处均设有若干加强肋板，所述左立柱43的前壁板上在左丝杠44和左负载座47间设有左侧导槽，所述左负载座47穿过所述左侧导槽与左丝杠连接块46固定连接，所述右立柱48的前壁板上在右丝杠48和右负载座412间设有右侧导槽，所述右负载座412穿过所述右侧导槽与右丝杠连接块411固定连接，所述左立柱43的前壁板上在左侧导槽的左右两侧各设一根左直线导轨45，所述左负载座47通过导轨滑块装在所述左直线导轨45上，所述右立柱48的前壁板上在右侧导槽的左右两侧各设一根右直线导轨410，所述右负载座412通过导轨滑块装在所述右直线导轨410上。

第二电机413两侧的输出轴通过胀套与万向联轴器421相结合，将动力传至安装于左立柱43、右立柱48上的左直角减速机416、右直角减速机419；左升降单元中，左丝杠44一端安装在固定在左立柱43上的左丝杠座415上，一端通过与左直角减速机416连接，从而获得第二电机413的动力，左负载座47通过与安装在左丝杠44上的左丝杠连接块46固定，从而获得第二电机413的动力，左负载座47在左直线导轨45的导向作用下，从而在第二电机413的驱动下使得左负载座47根据工况需求实现上下直线运动。右升降单元与左升降单元原理相同。第二电机413两侧通过胀套连接，从而保证第二电机413两侧的负载座运动同步。托盘41通过托盘座分别与左负载座47和右负载座412固定连接，从而使得托盘41运动与负载座一致，当输送载荷位于托盘上时，第二电机正反转，从而实现输送载荷在上下层工位之间切换。

还包括配重单元，所述配重单元主要用于平衡升降驱动单元（左升降单元和右升降单元）运动部分的重量从而降低功耗；所述配重单元包括支撑架422、位于所述支撑架422后方的配重、位于所述支撑架422前方并将左负载座47和右负载座412固定连接的连接杆423、设在所述支撑架422顶部拐角处的换向轮424以及绕过所述换向轮424的链条425，所述链条425的前端与配重连接，后端与连接杆423连接，所述配重包括与链条425连接的配重箱426和可放置于所述配重箱426内的配重块427，链条425的后端连接在配重箱426上，所述支撑架422具有可引导所述配重箱426升降的导向杆428，所述配重箱426上设有可沿所述导向杆428滚动的导向轮429。所述配重块427通过设计为轻重量，便于搬运和调试，其放置配重箱426中，当托盘41上升下降时，在导向轮429的作用下，沿着导向杆428上下运动。其中，所述配重单元还包括链条断裂检测机构，链条断裂检测机构包括设在所述连接杆423上的固定座430、通过铰链销431装在固定座430上的T形架432、对称设在所述T形架432顶部的两个检测轴433以及对应设在两个检测轴433对侧的检测传感器434，所述链条425设置两条，两链条425的前端分别通过螺杆与对应的检测轴433连接。当链条425张紧时，所述检测传感器434检测到检测轴433，当链条425断裂时，T型架432绕铰链销431转动使其中一个检测传感器434无法检测到检测轴433，从而判断链条425断裂。

还包括防坠机构，左立柱43和右立柱48在高度方向上均设有若干防坠卡位，所述防坠卡位为若干开设在左立柱43和右立柱48外侧表面上的腰型孔435，所述防坠机构包括设在所述左负载座47和右负载座412上的第二插销436以及在左负载座47和右负载座412失控下坠时可驱动所述第二插销436伸出并嵌入所述防坠卡位内的插销驱动机构，插销驱动机构包括可检测左负载座47和右负载座412失控下坠状态的传感器、可驱动所述第二插销436伸出或缩回的动力件以及与传感器连接并可控制所述动力件动作的控制单元，所述动力件包括通过气缸座437安装在左负载座47和右负载座48上的第二气缸438。第二气缸438在控制单元的作用下驱动第二插销436由负载座伸出或缩回至气缸座437内。在升降单元发生故障负载座失控下坠时，通过插销驱动机构作用，推动第二插销436插入立柱上的防坠卡位，实现负载座在立柱的快速锁紧固定；其中，所述防坠机构在左负载座上于所述腰型孔正对的一侧至少设置两套，防坠机构在右负载座上于所述腰型孔正对的一侧至少设置两套。从而保证任意时刻任一侧都有一个第二插销能够插入立柱，快速启动安全作用，通过上述结构可全程防止意外发生。

所述左负载座47和右负载座412上均设有销孔，还包括可穿过所述销孔并嵌入防坠卡位内以将左负载座47和右负载座412固定卡死的安全插销439，所述安全插销439主要用于工作人员维护时，插入立柱从而起到机械保护作用，所述左立柱和右立柱上设有放置所述安全插销的插销座，所述插销座上设有当安全插销439取走时可告知系统起到电气保护的检测开关441。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (19)

1.一种双层输送系统，其特征在于：包括支撑部分和输送小车，所述输送小车包括小车本体、设在所述小车本体上的滚轮，所述支撑部分具有上层导轨和下层导轨，支撑部分上设有可驱动输送小车沿上层导轨或下层导轨运动的驱动部分，支撑部分上设有可将沿上层导轨运动的输送小车定位在各个工位的定位单元，还包括可将输送小车在上层导轨和下层导轨间切换的升降机部分，所述驱动部分包括摩擦驱动单元、夹紧单元和可驱动所述输送小车运动的摩擦驱动部件，所述摩擦驱动单元包括转动驱动部件、第一连杆、第二连杆、设在所述第一连杆上的第一滚轮和设在所述第二连杆上的第二滚轮，所述夹紧单元包括可驱动所述第一连杆和第二连杆靠拢以使第一滚轮和第二滚轮的外圆面夹紧所述摩擦驱动部件的夹紧驱动部件，所述转动驱动部件可驱动所述第一滚轮和/或第二滚轮转动并通过摩擦力使夹紧在第一滚轮和第二滚轮间的摩擦驱动部件运动，所述第一滚轮包括沿输送方向设在第一连杆上的主驱动轮和辅驱动轮，所述转动驱动部件可驱动所述主驱动轮和辅驱动轮同步转动，所述转动驱动部件具有第一驱动轴，所述第一驱动轴上于第一连杆的上方安装主驱动轮，所述第一连杆上设有第二驱动轴，所述第二驱动轴上于第一连杆的上方安装辅驱动轮，所述主驱动轮和辅驱动轮间设有将主驱动轮的动力传递至辅驱动轮的传递轮，所述第一驱动轴和第二驱动轴位于同一平面上，所述传递轮包括位于所述平面前侧的第一传递轮和位于所述平面后侧的第二传递轮，所述第一传递轮和第二传递轮的外圆面同时与主驱动轮和辅驱动轮的外圆面接触传动，还包括位于所述第一连杆底部的导向杆，所述导向杆通过两端的导向杆安装座装在所述第一连杆上，所述第一连杆上套装有第一传递轮安装杆和第二传递轮安装杆，所述第一传递轮安装在所述第一传递轮安装杆顶端，第二传递轮安装在所述第二传递轮安装杆顶端，所述第一传递轮安装杆和第二传递轮安装杆通过拉伸弹簧相连，以使第一传递轮安装杆和第二传递轮安装杆具有沿导向杆相互靠拢的趋势。

2.根据权利要求1所述的双层输送系统，其特征在于：所述第二滚轮包括沿输送方向分别对应所述主驱动轮和辅驱动轮设在第二连杆上的两个从动轮。

3.根据权利要求2所述的双层输送系统，其特征在于：所述第一驱动轴通过第一滚轮安装座装在所述第一连杆上，所述第二驱动轴通过第二滚轮安装座装在所述第一连杆上。

4.根据权利要求3所述的双层输送系统，其特征在于：第一驱动轴上于第一连杆的下方设有第一同步齿形轮，第二驱动轴上于第一连杆的下方设有第二同步齿形轮，第一同步齿形轮与第二同步齿形轮通过同步带连接。

5.根据权利要求4所述的双层输送系统，其特征在于：所述转动驱动部件包括第一电机，所述第一电机通过电机安装座设在所述第一连杆上，所述第一电机安装座包括设在所述第一连杆上的扭力臂座以及通过定位销装在所述扭力臂座上的扭力臂，所述第一电机固定安装在所述扭力臂上。

6.根据权利要求3所述的双层输送系统，其特征在于：所述第一驱动轴和第一滚轮安装座间设有第一轴套，所述第一轴套包括设在第一驱动轴上的第一内圈轴套和设在第一滚轮安装座内侧的第一外圈轴套，所述第一驱动轴和第一滚轮安装座间在所述第一轴套的两侧设有轴承，所述第二驱动轴和第二滚轮安装座间设有第二轴套，所述第二轴套包括设在第二驱动轴上的第二内圈轴套和设在第二滚轮安装座内侧的第二外圈轴套，所述第二驱动轴和第二滚轮安装座间在所述第二轴套的两侧设有轴承。

7.根据权利要求2所述的双层输送系统，其特征在于：所述第二连杆上设有从动轮安装座，所述从动轮安装座上于第二连杆的上方连接所述从动轮，从动轮通过轴承和第一卡簧安装在从动轮安装座上。

8.根据权利要求1所述的双层输送系统，其特征在于：所述夹紧驱动部件包括第一气缸，所述第一连杆和第二连杆底部均设有气缸安装座，第一气缸的活塞杆与第一连杆底部的气缸安装座铰接，第一气缸的缸体与第二连杆底部的气缸安装座铰接。

9.根据权利要求1所述的双层输送系统，其特征在于：所述第一连杆和第二连杆的底部各设有两个摆动部件，所述摆动部件包括中部设有轴孔的摆臂、设在所述轴孔中并可在轴孔中转动的偏心轴、偏心开设在所述偏心轴上的固定轴孔以及设在所述固定轴孔中并可在固定轴孔中转动的固定轴，第一连杆、第二连杆与所述摆动部件的摆臂固定连接。

10.根据权利要求9所述的双层输送系统，其特征在于：所述固定轴和偏心轴间设有第三轴套，所述第三轴套包括设在固定轴上的第三内圈轴套和设在偏心轴固定轴孔内侧的第三外圈轴套，所述固定轴和偏心轴间在所述第三轴套的两侧设有内轴承以及锁紧内轴承的第二卡簧和内圈上压盖，所述偏心轴和摆臂间设有第四轴套，所述第四轴套包括设在偏心轴上的第四内圈轴套和设在摆臂轴孔内侧的第四外圈轴套，所述偏心轴和摆臂间在所述第四轴套的两侧设有外轴承以及锁紧外轴承的外圈上压盖和外圈下压盖。

11.根据权利要求1所述的双层输送系统，其特征在于：输送小车的底部设有销孔，所述摩擦驱动部件包括摩擦驱动杆和设在所述摩擦驱动杆上并可插入所述销孔内的主动销和副定位销。

12.根据权利要求11所述的双层输送系统，其特征在于：所述输送小车包括设在小车本体左右两侧的Y向定位块以及设在所述小车本体底部的Z向定位块，所述支撑部分包括上机架和位于所述上机架下方的下机架，所述上机架和下机架通过若干支撑杆形成整体，所述上机架上设有上层导轨，下机架上设有下层导轨，所述小车本体的一侧设有插槽，插槽内设有X向滚轮，定位单元包括第一插销、可驱动所述第一插销插入所述插槽内的动力部件、设在所述上层导轨左侧的Y向固定滚轮座、设在Y向固定滚轮座上且可与小车本体左侧的Y向定位块顶紧配合的Y向固定滚轮、设在上层导轨右侧的Y向浮动滚轮座、设在Y向浮动滚轮座上且可与小车本体右侧的Y向定位块顶紧配合的Y向浮动滚轮、设在上机架上的Z向滚轮座以及设在所述Z向滚轮座上且可与Z向定位块配合以向上顶起输送小车的Z向滚轮。

13.根据权利要求12所述的双层输送系统，其特征在于：所述滚轮包括设在所述小车本体左侧的圆柱滚轮和设在所述小车本体右侧的V型滚轮，所述上层导轨和下层导轨均包括支撑圆柱滚轮的平导轨和支撑V型滚轮的V型导轨，所述V型导轨和平导轨均通过导轨底座装在对应的上机架和下机架上。

14.根据权利要求13所述的双层输送系统，其特征在于：所述上机架和下机架上在两侧的导轨底座间沿输送方向设有若干导向单元，所述导向单元包括导向轮安装座以及设在所述导向轮安装座上的Z向导向滚轮和两个Y向导向滚轮，在Z向导向滚轮顶部于两个Y向导向滚轮间形成引导所述摩擦驱动杆的导向通道。

15.根据权利要求12所述的双层输送系统，其特征在于：所述Y向浮动滚轮座包括设在上机架上的底座、通过销轴设在所述底座顶部的滚轮座、设在所述滚轮座后侧的推杆座、设在所述推杆座上的推杆以及设在所述推杆底部的压缩弹簧，所述Y向浮动滚轮装在所述滚轮座的顶部。

16.根据权利要求1所述的双层输送系统，其特征在于：所述升降机部分位于支撑部分的两端或中间，升降机部分包括托盘、机座以及设在所述机座上的左升降单元和右升降单元，所述左升降单元包括左立柱、设在所述左立柱上的左丝杠和左直线导轨、装在所述左丝杠上的左丝杠连接块以及装在所述左直线导轨上并与所述左丝杠连接块固定连接的左负载座，所述右升降单元包括右立柱、设在所述右立柱上的右丝杠和右直线导轨、装在所述右丝杠上的右丝杠连接块以及装在所述右直线导轨上并与所述右丝杠连接块固定连接的右负载座，所述机座上设有可同步驱动左丝杠和右丝杠同步转动以实现左负载座和右负载座同步升降的第二电机，所述托盘通过托盘座分别与左负载座和右负载座固定连接。

17.根据权利要求16所述的双层输送系统，其特征在于：所述左立柱的顶部设有左丝杠座，左立柱的底部设有左直角减速机，所述左丝杠装在所述左丝杠座和左直角减速机之间，所述左直角减速机具有左侧半轴，所述右立柱的顶部设有右丝杠座，右立柱的底部设有右直角减速机，所述右丝杠装在所述右丝杠座和右直角减速机之间，所述右直角减速机具有右侧半轴，所述第二电机具有可同步驱动所述左侧半轴和右侧半轴的输出轴，所述第二电机位于所述左立柱和右立柱之间，所述左侧半轴和右侧半轴均通过万向联轴器与输出轴连接，所述输出轴的两端与万向联轴器通过胀套相结合。

18.根据权利要求17所述的双层输送系统，其特征在于：所述左立柱和右立柱均具有前壁板和侧壁板，所述左立柱的前壁板上在左丝杠和左负载座间设有左侧导槽，所述左负载座穿过所述左侧导槽与左丝杠连接块固定连接，所述右立柱的前壁板上在右丝杠和右负载座间设有右侧导槽，所述右负载座穿过所述右侧导槽与右丝杠连接块固定连接，所述左立柱的前壁板上在左侧导槽的左右两侧各设一根左直线导轨，所述左负载座通过导轨滑块装在所述左直线导轨上，所述右立柱的前壁板上在右侧导槽的左右两侧各设一根右直线导轨，所述右负载座通过导轨滑块装在所述右直线导轨上。

19.根据权利要求16所述的双层输送系统，其特征在于：还包括防坠机构，左立柱和右立柱在高度方向上均设有若干防坠卡位，所述防坠机构包括设在所述左负载座和右负载座上的第二插销以及在左负载座和右负载座失控下坠时可驱动所述第二插销伸出并嵌入所述防坠卡位内的插销驱动机构，插销驱动机构包括可检测左负载座和右负载座失控下坠状态的传感器、可驱动所述第二插销伸出或缩回的动力件以及与传感器连接并可控制所述动力件动作的控制单元，所述动力件包括通过气缸座安装在左负载座和右负载座上的第二气缸，所述防坠卡位为若干开设在左立柱和右立柱外侧表面上的腰型孔，所述防坠机构在左负载座上于所述腰型孔正对的一侧至少设置两套，防坠机构在右负载座上于所述腰型孔正对的一侧至少设置两套。