CN105692223B - 单板彩涂线自动换垛小车及其换垛方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单板彩涂线技术领域，尤其是一种单板彩涂线自动换垛小车及其换垛方法，包括具有叉臂的机架和用于驱动机架移动的平移机构，叉臂上设置有输送方向与叉臂长度方向一致的皮带输送机构，机架上设置有用于驱动叉臂上升和下降的升降机构，在单板的加工过程中，将托盘转成由小车的叉臂托住，平台即可脱开并下降至装片区，实现在上一个托盘上的单板加工过程中，同时在平台上放置托盘并在托盘上放置单板，当由小车叉臂托住的托盘上的单板涂装结束后，小车退出彩涂线的工作区，然后平台带着装载有单板的托盘上升至彩涂线的工作区，无缝衔接了彩涂线的涂装流程，缩短彩涂线的闲置时间，大大提高了彩涂线的涂装效率。

Description

单板彩涂线自动换垛小车及其换垛方法

技术领域

本发明涉及单板彩涂线技术领域，尤其是一种单板彩涂线自动换垛小车及其换垛方法。

背景技术

单板彩涂线是指在单板表面彩色涂装的生产线，现有的单板彩涂线包括彩涂装置和具有平台的提升装置，目前在单板彩涂的工作流程如下：将承载有单板的木托盘放置在平台上，由提升装置提升平台将木托盘托举至单板彩涂线的彩涂装置处，彩涂装置对木托盘上的单板进行涂装并一一取走，直到木托盘上的单板全部涂装完毕，然后由提升装置驱动平台下降至初始位置，随后在空托盘上重新放置一定数量的单板，再由提升装置提升平台将木托盘托举至单板彩涂线的彩涂装置处，以此往复，在整个彩涂线工作流程中有一定的彩涂间断时间，即为由提升装置驱动平台下降至初始位置，随后在空木托盘上重新放置一定数量的单板，再由提升装置提升平台将木托盘托举至单板彩涂线的彩涂装置处，整个彩涂间断时间较长，通常需要10几分钟才能等到平台将下一个装载好单板的托盘提升至彩涂线的彩涂装置(工作区)处加工，生产效率低，在彩涂间断时间内，由于彩涂装置是不停机的，因此，还造成能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中彩涂线中整个彩涂间断时间较长，通常需要10几分钟才能等到平台将下一个装载好单板的托盘提升至彩涂线的工作区加工，导致生产效率低的问题，现提供一种单板彩涂线自动换垛小车及其换垛方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单板彩涂线自动换垛小车，包括具有叉臂的机架和用于驱动机架移动的平移机构，所述叉臂上设置有输送方向与叉臂长度方向一致的皮带输送机构，所述机架上设置有用于驱动叉臂上升和下降的升降机构。

本发明中平移机构带动机架移动，实现相对彩涂线工作区的靠拢和远离，叉臂用于从下方托住托盘，叉臂上皮带输送机构用于将叉臂上的空托盘输送至回收区，升降机构在机架向彩涂线工作区移动时，将叉臂降下，当叉臂到达托盘的下方时再将叉臂升起支撑住托盘，有利于叉臂平稳的到达彩涂线工作区，且将托盘牢牢的托住。

进一步地，所述平移机构包括两个基座，其中一个基座上安装有导向装置，另一个基座上安装有驱动装置。

进一步地，所述导向装置包括导向杆，所述导向杆固定在所述基座上，所述导向杆与所述机架滑动连接。

进一步地，所述驱动装置包括第一电机和丝杠，所述丝杠转动安装在所述基座上，所述丝杠与所述机架螺纹传动连接，所述第一电机固定在所述基座上，所述第一电机的伸出端与所述丝杠传动连接，第一电机传动给丝杠，由丝杠与机架螺纹配合，从而带动机架在基座上移动。

进一步地，所述升降机构包括第一传动轴、叉架、主动连杆、若干从动连杆和动力装置，所述第一传动轴转动设置在所述机架上，所述叉架设置在所述机架上，所述主动连杆的一端与所述第一传动轴传动连接，另一端与所述叉臂铰接，所述从动连杆的一端与所述叉架铰接，另一端与所述叉臂铰接，所述动力装置用于驱动所述第一传动轴转动，由动力装置驱动第一传动轴转动，第一传动轴带动主动连杆旋转，实现叉臂相对叉架的升降。

由于叉臂相对叉架的提升距离较短，因此第一传动轴的转动角度较小，如采用电机作为动力源，会导致不精确，进一步地，所述动力装置包括液压缸和连接杆，所述液压缸与所述机架转动连接，所述连接杆的一端与所述液压缸的伸出端转动连接，所述连接杆的另一端与所述第一传动轴转动连接，液压缸伸长端伸出时通过连接杆带动主动连杆转动。

进一步地，所述皮带输送机构包括皮带、主动轮、若干从动轮、若干过渡轮、第二传动轴及第二电机，所述第二传动轴转动安装在所述机架上，所述主动轮与所述第二传动轴传动连接，所述从动轮及过渡轮均转动安装在所叉臂上，所述主动轮、从动轮及过渡轮之间由皮带传动连接，所述主动轮及从动轮均与皮带的内侧接触，所述过渡轮与皮带的外侧接触，所述第二电机固定在所述机架上，所述第二电机与所述第二传动轴传动连接，第二电机驱动第二传动轴运动时，第二传动轴带动主动轮转动，过渡轮的作用是保证支臂在转动的过程中，皮带始终处于绷紧状态。

为了合理的空间布局，进一步地，所述第二传动轴与所述主动轮之间设置有传动装置，所述传动装置包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二传动轴传动连接，所述主动连杆与所述第一传动轴连接的一端设有套筒，所述第二齿轮转动安装在所述套筒上，所述主动轮与所述第二齿轮固定连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，第二传动轴传动给第一齿轮传动连接，第一齿轮与第二齿轮啮合，最终传递给主动轮，且第二齿轮及主动轮在套筒上旋转时，第一传动轴不会随其旋转，第一传动轴与第二齿轮及主动轮之间没有力传递关系。

为了更加平稳的将托盘托住，进一步地，所述叉臂和叉架均有两个，所述机架上设置有叉架调整机构，所述叉架调整机构包括第三电机和两端螺纹旋向相反的双头丝杆，所述叉架上均设有齿轮箱，所述第一齿轮和第二齿轮均位于所述齿轮箱内，所述第一传动轴和第二传动轴均为花键轴，所述双头丝杆转动安装在所述机架上，所述双头丝杆的两端分别与两个所述叉架螺纹连接，所述第三电机与所述双头丝杆传动连接，叉架沿双头丝杆的轴向方向与机架滑动连接，根据托盘的大小，通过第三电机驱动双头丝杆带动两个叉架相互远离或靠拢，达到更加平稳的将托盘托住，其中齿轮箱起到限位的作用，将第一齿轮及第二齿轮限位在其所在的支架上。

本发明还提供了一种单板彩涂线自动换垛小车的换垛方法，所述单板彩涂线具有托盘和由提升机构驱动的平台，步骤如下：

1)初始时，平台位于装片区，将承载有若干片单板的托盘放置在平台上；

2)驱动提升机构提升平台，将承载有单板的托盘上升至单板彩涂线的工作区，平台停留在工作区并托举着托盘，单板彩涂线对托盘上的单板进行彩涂工序，并将托盘上的单板一一取走；

3)启动小车的平移机构带动机架向单板彩涂线的工作区靠拢，直到其上的叉臂移动至工作区的托盘下方，然后由升降机构将叉臂上升至与托盘下表面接触，转换为叉臂托举托盘；

4)当工作区的托盘由叉臂托举时，提升机构驱动平台下降至装片区，并重新在平台上放置承载有单板的托盘；

5)当由叉臂托举的托盘上的单板彩涂完毕后，升降机构驱动叉臂下降，平移机构带动机架远离单板彩涂线的工作区，随后叉臂上的皮带输送机构将叉臂上的空托盘输送至回收区；

6)当叉臂带动空托盘离开单板彩涂线的工作区后，由提升机构驱动平台上升，带动步骤4中的托盘上升至单板彩涂线的工作区；

7)重复步骤2-6。

所述单板叠加放置在所述托盘上。

本发明的有益效果是：本发明的单板彩涂线自动换垛小车及其换垛方法在单板的加工过程中，将托盘转成由小车的叉臂托住，平台即可脱开并下降至装片区，实现在上一个托盘上的单板加工过程中，同时在平台上放置托盘并在托盘上放置单板，当由小车叉臂托住的托盘上的单板涂装结束后，小车退出彩涂线的工作区，然后平台带着装载有单板的托盘上升至彩涂线的工作区，无缝衔接了彩涂线的涂装流程，缩短彩涂线的闲置时间，大大提高了彩涂线的涂装效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明单板彩涂线自动换垛小车的主视示意图；

图2是本发明单板彩涂线自动换垛小车的俯视示意图；

图3是本发明单板彩涂线自动换垛小车的左视示意图；

图4是图2中A的局部放大示意图；

图5是本发明单板彩涂线自动换垛小车中叉臂上皮带输送机构示意图；

图6是本发明单板彩涂线自动换垛小车的换垛流程示意图。

图中：1、叉臂，2、机架，3、基座，4、导向杆，5、第一电机，6、丝杠， 7、第一传动轴，8、叉架，9、主动连杆，10、从动连杆，11、液压缸，12、连接杆，13、皮带，14、主动轮,15、从动轮，16、过渡轮，17、第二传动轴，18、第二电机，19、第一齿轮，20、第二齿轮，21、套筒，22、第三电机、23、双头丝杆，24、齿轮箱，25、托盘，26、提升机构，27、平台，28、工作区，29、单板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1-5所示，一种单板彩涂线自动换垛小车，包括具有叉臂1的机架2和用于驱动机架2移动的平移机构，所述叉臂1上设置有输送方向与叉臂1 长度方向一致的皮带输送机构，所述机架2上设置有用于驱动叉臂1上升和下降的升降机构。

所述平移机构包括两个基座3，其中一个基座3上安装有导向装置，另一个基座3上安装有驱动装置。

所述导向装置包括导向杆4，所述导向杆4固定在所述基座3上，所述导向杆4与所述机架2滑动连接。

所述驱动装置包括第一电机5和丝杠6，所述丝杠6转动安装在所述基座3 上，所述丝杠6与所述机架2螺纹传动连接，所述第一电机5固定在所述基座3 上，所述第一电机5的伸出端与所述丝杠6传动连接，第一电机5传动给丝杠6，由丝杠6与机架2螺纹配合，从而带动机架2在基座3上移动。

所述升降机构包括第一传动轴7、叉架8、主动连杆9、三根从动连杆10和动力装置，所述第一传动轴7转动设置在所述机架2上，所述叉架8设置在所述机架2上，所述主动连杆9的一端与所述第一传动轴7传动连接，另一端与所述叉臂1铰接，所述从动连杆10的一端与所述叉架8铰接，另一端与所述叉臂1铰接，所述动力装置用于驱动所述第一传动轴7转动，从动连杆10与主动连杆9相互平行，且三个从动连杆10其各自的两个铰接点之间的距离相等，由动力装置驱动第一传动轴7转动，第一传动轴7带动主动连杆9旋转，实现叉臂1相对叉架8的升降。

所述动力装置包括液压缸11和连接杆12，所述液压缸11与所述机架2转动连接，所述连接杆12的一端与所述液压缸11的伸出端转动连接，所述连接杆12的另一端与所述第一传动轴7转动连接，液压缸11伸长端伸出时通过连接杆12带动主动连杆9转动。

所述皮带输送机构包括皮带13、主动轮14、五个从动轮15、若干过渡轮 16、第二传动轴17及第二电机18，所述第二传动轴17转动安装在所述机架2 上，所述主动轮14与所述第二传动轴17传动连接，所述从动轮15及过渡轮16 均转动安装在所叉臂1上，所述主动轮14、从动轮15及过渡轮16之间由皮带 13传动连接，所述主动轮14及从动轮15均与皮带13的内侧接触，所述过渡轮 16与皮带13的外侧接触，所述第二电机18固定在所述机架2上，所述第二电机18与所述第二传动轴17传动连接，第二电机18驱动第二传动轴17运动时，第二传动轴17带动主动轮14转动，五个从动轮15呈直线相互间隔分布在支臂上，从左至右依次为第一从动轮15、第二从动轮15、第三从动轮15、第四从动轮15及第五从动轮15，具体过渡轮16的分配方案为：第五从动轮15的左侧设一个过渡轮16，第四从动轮15的右侧设一个过渡轮16，也可以根据实际需求调整过渡轮16的数量和安装位置。

所述第二传动轴17与所述主动轮14之间设置有传动装置，所述传动装置包括第一齿轮19和第二齿轮20，所述第一齿轮19与所述第二传动轴17传动连接，所述主动连杆9与所述第一传动轴7连接的一端设有套筒21，所述第二齿轮20转动安装在所述套筒21上，所述主动轮14与所述第二齿轮20固定连接，所述第一齿轮19与所述第二齿轮20啮合，套筒21为与第二传动轴17向配套的花键筒，主动连杆9与第二传动轴17之间通过套筒21传动，第二传动轴17 传动给第一齿轮19传动连接，第一齿轮19与第二齿轮20啮合，最终传递给主动轮14，且第二齿轮20及主动轮14在套筒21上旋转时，第一传动轴7不会随其旋转，第一传动轴7与第二齿轮20及主动轮14之间没有力传递关系。

所述叉臂1和叉架8均有两个，所述机架2上设置有叉架调整机构，所述叉架调整机构包括第三电机22和两端螺纹旋向相反的双头丝杆23，所述叉架8 上均设有齿轮箱24，所述第一齿轮19和第二齿轮20均位于所述齿轮箱24内，所述第一传动轴7和第二传动轴17均为花键轴，所述双头丝杆23转动安装在所述机架2上，所述双头丝杆23的两端分别与两个所述叉架8螺纹连接，所述第三电机22与所述双头丝杆23传动连接，根据托盘25的大小，通过第三电机驱动双头丝杆23带动两个叉架8相互远离或靠拢，达到更加平稳的将托盘25 托住，其中齿轮箱24起到限位的作用，将第一齿轮19及第二齿轮20限位在其所在的支架上。

上述小车其转动或铰接的部位均可自行选择是否安装轴承以提高其转动的灵活性。

本发明的工作原理：

第一电机5传动给丝杠6，由丝杠6与机架2螺纹配合，从而带动机架2在基座3上移动，实现相对彩涂线工作区28的靠拢和远离，叉臂1用于从下方托住托盘25，叉臂1上皮带输送机构，用于将叉臂1上的空托盘25输送至回收区，由动力装置驱动第一传动轴7转动，第一传动轴7带动主动连杆9旋转，实现叉臂1相对叉架8的升降，在机架2向彩涂线工作区28移动时，将叉臂1降下，当叉臂1到达托盘25的下方时再将叉臂1升起支撑住托盘25，有利于叉臂1平稳的到达彩涂线工作区28，且将托盘25牢牢的托住。

如图6所示，本发明还提供了一种单板彩涂线自动换垛小车的换垛方法，单板彩涂线具有托盘25和由提升机构26驱动的平台27，步骤如下：

1)初始时，平台27位于装片区，将承载有若干片单板29的托盘25放置在平台27上；

2)驱动提升机构26提升平台27，将承载有单板29的托盘25上升至单板彩涂线的工作区28，平台27停留在工作区28并托举着托盘25，单板彩涂线对托盘25上的单板29进行彩涂工序，并将托盘25上的单板29一一取走；

3)启动小车的平移机构带动机架2向单板彩涂线的工作区28靠拢，直到其上的叉臂1移动至工作区28的托盘25下方，然后由升降机构将叉臂1上升至与托盘25下表面接触，转换为叉臂1托举托盘25；

4)当工作区28的托盘25由叉臂1托举时，提升机构26驱动平台27下降至装片区，并重新在平台27上放置承载有单板29的托盘25；

5)当由叉臂1托举的托盘25上的单板29彩涂完毕后，升降机构驱动叉臂 1下降，平移机构带动机架2远离单板彩涂线的工作区28，随后叉臂1上的皮带输送机构将叉臂1上的空托盘25输送至回收区；

6)当叉臂1带动空托盘25离开单板彩涂线的工作区28后，由提升机构26 驱动平台27上升，带动步骤4中的托盘25上升至单板彩涂线的工作区28；

7)重复步骤2-6。

所述单板29叠加放置在所述托盘25上。

在步骤3中，当托盘25上的单板29还剩1/3到1/2的区间中任一个值以下时，比如托盘25上的单板还剩5片时，启动小车上的平移机构。

可根据回收区的高度相应调整叉架8上的叉臂1的高度，使其与回收区齐平，便于将叉臂1上的空托盘25输送至回收区。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种单板彩涂线自动换垛小车，其特征在于：包括具有叉臂（1）的机架（2）和用于驱动机架（2）移动的平移机构，所述叉臂（1）上设置有输送方向与叉臂（1）长度方向一致的皮带输送机构，所述机架（2）上设置有用于驱动叉臂（1）上升和下降的升降机构；

所述升降机构包括第一传动轴（7）、叉架（8）、主动连杆（9）、若干从动连杆（10）和动力装置，所述第一传动轴（7）转动设置在所述机架（2）上，所述叉架（8）设置在所述机架（2）上，所述主动连杆（9）的一端与所述第一传动轴（7）传动连接，另一端与所述叉臂（1）铰接，所述从动连杆（10）的一端与所述叉架（8）铰接，另一端与所述叉臂（1）铰接，所述动力装置用于驱动所述第一传动轴（7）转动。

2.根据权利要求1所述的单板彩涂线自动换垛小车，其特征在于：所述平移机构包括两个基座（3），其中一个基座（3）上安装有导向装置，另一个基座（3）上安装有驱动装置。

3.根据权利要求2所述的单板彩涂线自动换垛小车，其特征在于：所述导向装置包括导向杆（4），所述导向杆（4）固定在所述基座（3）上，所述导向杆（4）与所述机架（2）滑动连接。

4.根据权利要求2所述的单板彩涂线自动换垛小车，其特征在于：所述驱动装置包括第一电机（5）和丝杠（6），所述丝杠（6）转动安装在所述基座（3）上，所述丝杠（6）与所述机架（2）螺纹传动连接，所述第一电机（5）固定在所述基座（3）上，所述第一电机（5）的伸出端与所述丝杠（6）传动连接。

5.根据权利要求1所述的单板彩涂线自动换垛小车，其特征在于：所述动力装置包括液压缸（11）和连接杆（12），所述液压缸（11）与所述机架（2）转动连接，所述连接杆（12）的一端与所述液压缸（11）的伸出端转动连接，所述连接杆（12）的另一端与所述第一传动轴（7）转动连接。

6.根据权利要求1所述的单板彩涂线自动换垛小车，其特征在于：所述皮带输送机构包括皮带（13）、主动轮（14）、若干从动轮（15）、若干过渡轮（16）、第二传动轴（17）及第二电机（18），所述第二传动轴（17）转动安装在所述机架（2）上，所述主动轮（14）与所述第二传动轴（17）传动连接，所述从动轮（15）及过渡轮（16）均转动安装在所叉臂（1）上，所述主动轮（14）、从动轮（15）及过渡轮（16）之间由皮带（13）传动连接，所述主动轮（14）及从动轮（15）均与皮带（13）的内侧接触，所述过渡轮（16）与皮带（13）的外侧接触，所述第二电机（18）固定在所述机架（2）上，所述第二电机（18）与所述第二传动轴（17）传动连接。

7.根据权利要求6所述的单板彩涂线自动换垛小车，其特征在于：所述第二传动轴（17）与所述主动轮（14）之间设置有传动装置，所述传动装置包括第一齿轮（19）和第二齿轮（20），所述第一齿轮（19）与所述第二传动轴（17）传动连接，所述主动连杆（9）与所述第一传动轴（7）连接的一端设有套筒（21），所述第二齿轮（20）转动安装在所述套筒（21）上，所述主动轮（14）与所述第二齿轮（20）固定连接，所述第一齿轮（19）与所述第二齿轮（20）啮合。

8.根据权利要求7所述的单板彩涂线自动换垛小车，其特征在于：所述叉臂（1）和叉架（8）均有两个，所述机架（2）上设置有叉架调整机构，所述叉架调整机构包括第三电机（22）和两端螺纹旋向相反的双头丝杆（23），所述叉架（8）上均设有齿轮箱（24），所述第一齿轮（19）和第二齿轮（20）均位于所述齿轮箱（24）内，所述第一传动轴（7）和第二传动轴（17）均为花键轴，所述双头丝杆（23）转动安装在所述机架（2）上，所述双头丝杆（23）的两端分别与两个所述叉架（8）螺纹连接，所述第三电机（22）与所述双头丝杆（23）传动连接。

9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的单板彩涂线自动换垛小车的换垛方法，所述单板彩涂线具有托盘（25）和由提升机构（26）驱动的平台（27），其特征在于：步骤如下：

1）初始时，平台（27）位于装片区，将承载有若干片单板（29）的托盘（25）放置在平台（27）上；

2）驱动提升机构（26）提升平台（27），将承载有单板（29）的托盘（25）上升至单板彩涂线的工作区（28），平台（27）停留在工作区（28）并托举着托盘（25），单板彩涂线对托盘（25）上的单板（29）进行彩涂工序，并将托盘（25）上的单板（29）一一取走；

3）启动小车的平移机构带动机架（2）向单板彩涂线的工作区（28）靠拢，直到其上的叉臂（1）移动至工作区（28）的托盘（25）下方，然后由升降机构将叉臂（1）上升至与托盘（25）下表面接触，转换为叉臂（1）托举托盘（25）；

4）当工作区（28）的托盘（25）由叉臂（1）托举时，提升机构（26）驱动平台（27）下降至装片区，并重新在平台（27）上放置承载有单板（29）的托盘（25）；

5）当由叉臂（1）托举的托盘（25）上的单板（29）彩涂完毕后，升降机构驱动叉臂（1）下降，平移机构带动机架（2）远离单板彩涂线的工作区（28），随后叉臂（1）上的皮带输送机构将叉臂（1）上的空托盘（25）输送至回收区；

6）当叉臂（1）带动空托盘（25）离开单板彩涂线的工作区（28）后，由提升机构（26）驱动平台（27）上升，带动步骤4中的托盘（25）上升至单板彩涂线的工作区（28）；

7）重复步骤2-6。

10.根据权利要求9所述的单板彩涂线自动换垛小车的换垛方法，其特征在于：所述单板（29）叠加放置在所述托盘（25）上。