CN106672588B - 产品部件的精确输送定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产品部件的精确输送定位系统，其包括动基座(1)、静基座(2)、两个托架(3，9)和两个移载定位装置(4，5)，动基座与静基座采用导轨对接，托架支撑产品部件，移载定位装置推送托架在动基座和静基座上移动，每个移载定位装置包括水平运动机构(7)、升降机构(8)和手柄(6)，升降机构固定在水平运动机构的上端，手柄固定在静基座上，分别与水平运动机构和升降机构连接，水平运动机构分别固定在动基座和静基座的内侧，沿着各自所固定基座的长度方向水平运动，移载定位装置依次分别与两个托架硬性连接，将托架从动基座移动至静基座上，本发明避免了产品转移过程的托举动作，提高了产品移载过程的精确性和安全性。

Description

产品部件的精确输送定位系统

技术领域

本发明属于机械结构技术领域，特别涉及一种产品部件的精确输送定位系统，可用于数字化机械装配流水线。

背景技术

数字化装配在工业装配工艺中得到了广泛应用，目前工业生产线上的产品部件的输送系统也在进行数字化改进。通过机械结构设计与自动控制技术综合应用，使得产品输送技术有了很大进步，正逐步实现产品输送过程的自动化。

现有的工业产品或物料输送时，由于其移载过程是单向运动，无精确定位要求，通常采用输送带式、滚筒式或滑轨式移载装置进行。一些移载装置通过安装抓取机器人进行物料取放以达到产品精确定位的目的。而在对产品移载的精度和安全性要求都相对较高的情况下，传送带式和滚筒式移载装置无法满足相应要求，滑轨式移载装置容易受空间和距离限制，采用机器人定位抓取又存在产品坠落风险，定位范围较小且成本相对较高。

赵伟峰、陈新、邓建华、阮景能所申请的专利“全自动集装箱装卸系统”(申请号201610486784.2，申请日2016-06-25)公开了一种全自动集装箱装卸系统，旨在提高货物装卸效率。该专利的技术方案中所采用的移载装置是滚筒式传送架，无法实现准确定位移载，移载过程不平稳，同时在货物转移过程中采用机器人进行抓取操作，可能发生掉落危险，安全性较低，结构较复杂，制造成本较高。

薛浩然、孙卫军所申请的专利“输送线对接用随行移载机构”(申请号200920041735.3，申请日2009-04-02，授权公告号CN 201390535Y)公开了一种应用于汽车装配生产线中车身移载的移载装置，其较好地解决了人工挂转、对接过程效率低，安全性差等问题。但是该专利由于其车身转移过程采用举升动作，存在安全隐患，并且该装置需要占用很大的空间，定位精度较差。

陈雄斌所申请的专利“一种输送装置”(申请号201220206704.0，申请日2012-05-10，授权公告号CN 202657670U)公开了一种滑轨式循环输送装置，其用导轨代替传统的输送带进行产品输送，该装置虽说有效地克服了输送带式输送装置刚性差，易打滑，无法承受重载等缺点，但却由于在导轨对接处缺少安全防范措施，存在产品掉落的危险，而且产品载座由摩擦轮驱动，在重载情况下易产生相对滑动，无法保证产品移载过程的稳定性和精确性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的问题，提出一种产品部件的精确输送定位系统，以提高产品移载安全性，同时满足精确定位要求。

为实现上述目的，本发明包括动基座，静基座、两个托架和两个移载定位装置，托架用于支撑产品部件，移载定位装置用于推送托架在动基座和静基座上移动，其特征在于：

所述两个移载定位装置，其结构完全相同，每个移载定位装置包括水平运动机构、升降机构和手柄；升降机构固定在水平运动机构的上端，手柄固定在静基座前端外侧，并通过控制线缆分别与水平运动机构和升降机构连接；两个移载定位装置中的水平运动机构分别固定在动基座的内侧和静基座的内侧，沿着各自所固定基座的长度方向进行水平直线往复运动；

所述动基座与静基座，其两者之间采用导轨对接，用于将托架从动基座位置转移至静基座的位置；

所述的两个移载定位装置依次分别与第一托架和第二托架硬性连接；

所述第一托架和第二托架之间的距离通过第一移载定位装置进行调节。

进一步，所述水平运动机构包括第一线性模组、第二线性模组、连接轴、第一导向滑轨、第二导向滑轨、第一牵引板、第二牵引板、第一移动滑块、第二移动滑块、V型滚轮、限位开关和伺服电机；第一线性模组和第二线性模组对称固定在基座内侧，两个线性模组前端的同步带轮通过连接轴相连接，第一线性模组后端的同步带轮与伺服电机连接，两个线性模组的同步带两端极限位置分别安装限位开关，第一线性模组的同步带与第一移动滑块的下端固连，第二线性模组的同步带与第二移动滑块的下端固连，第一移动滑块的上端与第一牵引板的下端固定，第二移动滑块的上端与第二牵引板的下端固定，第一牵引板的侧面通过四个V 型滚轮与第一导向滑轨的侧面连接，第二牵引板的侧面通过四个V型滚轮与第二导向滑轨的侧面连接，第一导向滑轨和第二导向滑轨对称固定在基座上。

进一步，所述升降机构，包括第一支座、第二支座、第一电磁铁、第二电磁铁和信息扫描仪；第一支座的下端固定在第一线性模组的牵引板上端，第二支座的下端固定在第二线性模组的牵引板上端，第一支座的两端安装有第一电磁铁，第二支座的两端安装有第二电磁铁，信息扫描仪安装在第二支座中间。

本发明与现有技术相比具有以下特点：

1、本发明通过动基座的导轨与静基座的导轨完成对接，可使产品部件沿导轨水平转移至静基座上，避免了产品转移过程产生的托举动作；同时由于移载装置与托架硬性连接，避免了移载装置与托架产生相对运动，保证移载过程平稳可靠，极大地提高了产品移载过程的精确性和安全性。

2、本发明通过第一移载定位装置调节第一托架与第二托架之间的距离，满足不同尺寸产品部件的输送需求，具有较强的适应性。

3、本发明采用伺服电机驱动移载定位装置，能对突发状况迅速反馈，当产品托架发生机械卡滞时，伺服电机迅速停止动作，避免了产品从托架上滑落。

4、本发明的移载定位装置结构简单，满足自动化移载需求，避免了使用工业机器人等价格昂贵的设备，在确保移载定位过程的安全性、可靠性和精确性的同时，降低了制造成本。

5、本发明的水平运动机构结构紧凑，运动行程较大，运动过程平稳，可以实现大范围内运动目标的精确控制，同时便于系统的安装和维护。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中的移载定位装置安装位置示意图；

图3是本发明中的移载定位装置整体结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是本发明中的伺服电机安装位置示意图；

图6a-图6b是本发明中的电磁铁结构示意图，其中：

图6a是第一电磁铁的结构图；

图6b是第二电磁铁的结构图；

图7是本发明中的伸缩杆与定位孔连接示意图；

图8a-图8d是本发明的移载过程示意图，其中：

图8a是第一移载定位装置推送第一托架的工作过；

图8b是第一移载定位装置推送第二托架的工作工程；

图8c和8d是第二移载定位装置推送第一托架的工作过程。

具体实施方式

参见图1，本发明的产品部件的精确输送定位系统，包括动基座1、静基座2、第一托架3、第二托架9、第一移载定位装置4和第二移载定位装置5。动基座1用于转运产品部件，静基座2用于接收产品部件，第一托架3和第二托架9用于支撑产品部件；动基座1 与静基座2，两者之间采用导轨对接，用于将第一托架3和第二托架9从动基座1位置转移至静基座2的位置；第一移载定位装置4安装在动基座1上，用于推动第一托架3和第二托架9在动基座1上运动，并且第一移载定位装置4调节第一托架3和第二托架9之间的距离，用于支撑不同长度的产品部件；第二移载定位装置5安装在静基座2上，用于推动第一托架 3和第二托架9在静基座2上运动。

参见图2，所述的两个移载定位装置4和5结构完全相同，每个移载定位装置包括水平运动机构7、升降机构8和手柄6。升降机构8固定在水平运动机构7的上端，两个移载定位装置4和5共用一个手柄6，手柄6固定在静基座2的前端外侧，并通过控制线缆分别与水平运动机构7和升降机构8连接；两个移载定位装置中的水平运动机构7分别固定在动基座1的内侧和静基座2的内侧，即第一移载定位装置4中的水平运动机构7固定在动基座1 的内侧，第二移载定位装置5中的水平运动机构7固定在静基座2的内侧，且水平运动机构 7沿着各自所固定基座的长度方向进行水平直线往复运动；手柄6用于调节两个移载定位装置4和5的运行速度，同时实现这两个移载定位装置的自动移载模式和手动移载控制模式的转换，在需要进行产品位置微调的情况下，使用手柄6对这两个移载定位装置进行手动控制操作，在突发状况下，通过手柄6对这两个移载定位装置进行手动急停操作。

参见图3至图5，对每个移载定位装置中水平运动机构7和升降机构8进行描述。

所述水平运动机构7，其包括第一线性模组702、第二线性模组709、连接轴701、第一牵引板705、第二牵引板710、V型滚轮703、第一导向滑轨704、第二导向滑轨711、第一移动滑块706、第二移动滑块712、限位开关707和伺服电机708。每个线性模组前后两端均设有一个同步带轮，前端的同步带轮与后端的同步带轮通过同步带连接，动基座1的内侧和静基座2的内侧均对称安装第一线性模组702和第二线性模组709，在动基座1和静基座2的内侧的线性模组安装位置的上方，均对称安装第一导向滑轨704和第二导向滑轨711，第一线性模组702前端的同步带轮和第二线性模组709前端的同步带轮通过连接轴701相连接，第一线性模组702后端的同步带轮与伺服电机708连接，第一线性模组702和第二线性模组709的同步带两端极限位置均安装限位开关707，第一移动滑块706的下端与第一线性模组702的同步带固连，第二移动滑块712的下端与第二线性模组709的同步带固连，第一移动滑块706的上端与第一牵引板705的下端固定，第二移动滑块712的上端与第二牵引板710的下端固定，第一牵引板705的侧面通过四个V型滚轮703与第一导向滑轨704的侧面连接，第二牵引板710的侧面通过四个V型滚轮703与第二导向滑轨711的侧面连接。在长距离移载过程中，第一导向滑轨704承受第一牵引板705的负载，第二导向滑轨711 承受第二牵引板710的负载，避免了第一线性模组702和第二线性模组709承受垂直方向负载而产生变形，保证移载过程平稳可靠，伺服电机708驱动水平运动机构7进行直线往复运动，当水平运动机构7移动到极限位置时，触发限位开关707，使伺服电机708停止动作，保证两个移载定位装置4和5在各自基座的安全区域内移动，避免产品第一托架3和第二托架9从基座上滑落；

所述升降机构8，其包括第一支座82、第二支座85、第一电磁铁81、第二电磁铁84和信息扫描仪83；第一支座82的下端固定在第一线性模组702的第一牵引板705上端，第二支座85的下端固定在第二线性模组709的第二牵引板711上端，第一支座82的两端对称安装第一电磁铁81，第二支座85的两端对称安装第二电磁铁84，信息扫描仪83安装在第一支座82中间，信息扫描仪83用于采集第一托架3和第二托架9上的编号信息。

参见图6a和图6b，第一电磁铁81和第二电磁铁84的结构相同。

第一电磁铁81包括第一伸缩杆811、第一电磁机构813和第一底板812，如图6a所示，其中第一伸缩杆811与第一电磁机构813连接，第一电磁机构813固定在第一底板812上，第一底板812固定在第一支座82的上端。

第二电磁铁84包括第二伸缩杆841、第二电磁机构843和第二底板842，如图6b所示，其中第二伸缩杆841与第二电磁机构843连接，第二电磁机构843固定在第二底板842上，第二底板842固定在第二支座85的上端。

参照图7，第一托架3的下端对称设置有第一定位孔31和第二定位孔32，第一定位孔 31与第一伸缩杆811连接，第二定位孔32与第二伸缩杆841连接，实现两个移载装置4和5与第一托架3的硬性连接，第二托架9的下端对称设置有第三定位孔91和第四定位孔92，第三定位孔91与第一伸缩杆811连接，第四定位孔92与第二伸缩杆841连接，实现两个移载定位装置4和5与第二托架9的硬性连接。

参见图8a、8b、8c和8d，本实施例以一段产品部件的移载定位过程为例对本发明的工作过程进行描述如下：

如图8a所示，第一移载定位装置4推送第一托架3的工作过程如下：

第一托架3和第二托架9位于动基座1上，第一托架3和第二托架9共同支撑产品部件，动基座1与静基座2的导轨对接后，动基座1的第一移载定位装置4工作。第一移载装置4的水平运动机构7在伺服电机708的驱动下，将第一移载装置4的升降机构8移动至第一托架3下方，信息扫描仪83扫描第一托架3下端的编号信息，升降机构8的第一伸缩杆811 准确移动至第一定位孔31下端，第二伸缩杆841准确移动至定第二位孔32的下端，伸缩杆 811上升伸进第一定位孔31，伸缩杆841上升伸进第二定位孔32，第一移载定位装置4与第一托架3完成硬性连接，第一移载定位装置4推送第一托架3向静基座2移动。如果动基座1与静基座2的导轨对接不精准，第一托架3发生机械卡滞，伺服电机708发出过载警报并停止工作，如果第一托架3顺利通过导轨对接位置，第一移载定位装置4将第一托架3 从动基座1推送至静基座2前端，第一移载定位装置4的水平运动机构停止工作，升降机构的第一伸缩杆811和第二伸缩杆841下降；

如图8b所示，第一移载定位装置4推送第二托架9的工作过程如下：

第一移载定位装置返回至第二托架9下方，信息扫描仪83扫描第一托架9下端的编号信息，升降机构8的第一伸缩杆811准确移动至第三定位孔91下端，第二伸缩杆841准确移动至第四定位孔92的下端，伸缩杆811上升伸进第三定位孔91，伸缩杆841上升伸进第四定位孔92，第一移载定位装置4与第二托架9完成硬性连接，并将第二托架9从动基座1 推送至静基座2的前端，至此产品部件已完全转移至静基座2前端，动基座1上的移载定位装置4复位；

如图8c和8d所示，第二移载定位装置5推送第一托架3的工作过程如下：

产品部件完全转移至静基座2前端后，静基座2上的第二移载定位装置5开始工作，第二移载装置5的水平运动机构7将升降机构8移动至第一托架3下方，信息扫描仪83采集信息后，升降机构8的第一伸缩杆811准确移动至第一定位孔31下端，第二伸缩杆841准确移动至第二定位孔32的下端，第一伸缩杆811上升伸进第一定位孔31，第二伸缩杆841 上升伸进第二定位孔32，第二移载定位装置5与第一托架3完成硬性连接，第二移载定位装置5推送第一托架3在静基座2上移动，移动至静基座2设定好的位置后，第二移载定位装置5的水平运动机构8停止动作，升降机构8的第一伸缩杆811和第二伸缩杆841下降，第二移载定位装置5与第一托架3分离，移载定位装置5复位，等待下一次移载动作，至此完成了一段产品部件的移载定位。

Claims (5)

1.一种产品部件的精确输送定位系统，包括动基座(1)，静基座(2)，两个托架(3，9)和两个移载定位装置(4，5)，两个托架(3，9)分别为第一托架(3)和第二托架托(9)，两个移载定位装置(4，5)分别为第一移载定位装置(4)和第二移载定位装置(5)，托架用于支撑产品部件，移载定位装置用于推送托架在动基座和静基座上移动，其特征在于：

所述两个移载定位装置(4，5)，其结构完全相同，每个移载定位装置包括水平运动机构(7)、升降机构(8)和手柄(6)；升降机构(8)固定在水平运动机构(7)的上端，手柄(6)固定在静基座(2)前端外侧，并通过控制线缆分别与水平运动机构(7)和升降机构(8)连接；两个移载定位装置(4，5)中的水平运动机构(7)分别固定在动基座(1)的内侧和静基座(2)的内侧，沿着各自所固定基座的长度方向进行水平直线往复运动；

所述动基座(1)与静基座(2)，其两者之间采用导轨对接，用于将第一托架(3)和第二托架(9)从动基座(1)位置转移至静基座(2)的位置；

所述的两个移载定位装置(4，5)依次分别与第一托架(3)和第二托架(9)硬性连接；

所述第一托架(3)和第二托架(9)之间的距离通过第一移载定位装置(4)进行调节。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：水平运动机构(7)包括第一线性模组(702)、第二线性模组(709)、连接轴(701)、第一导向滑轨(704)、第二导向滑轨(711)、第一牵引板(705)、第二牵引板(710)、第一移动滑块(706)、第二移动滑块(712)、V型滚轮(703)、限位开关(707)和伺服电机(708)；第一线性模组(702)和第二线性模组(709)对称固定在基座内侧，两个线性模组(702，709)前端的同步带轮通过连接轴(701)相连接，第一线性模组(702)后端的同步带轮与伺服电机(708)连接，两个线性模组(702，709)的同步带两端极限位置分别安装限位开关(707)，第一线性模组(702)的同步带与第一移动滑块(706)的下端固连，第二线性模组(709)的同步带与第二移动滑块(712)的下端固连，第一移动滑块(706)的上端与第一牵引板(705)的下端固定，第二移动滑块(712)的上端与第二牵引板(710)的下端固定，第一牵引板(705)的侧面通过四个V型滚轮(703)与第一导向滑轨(704)的侧面连接，第二牵引板(710)的侧面通过四个V型滚轮(703)与第二导向滑轨(711)的侧面连接，第一导向滑轨(704)和第二导向滑轨(711)对称固定在基座上。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述升降机构(8)，包括第一支座(82)、第二支座(85)、第一电磁铁(81)、第二电磁铁(84)和信息扫描仪(83)；第一支座(82)的下端固定在第一线性模组(702)的第一牵引板(705)上端，第二支座(85)的下端固定在第二线性模组(709)的第二牵引板(710)上端，第一支座(82)的两端安装有第一电磁铁(81)，第二支座(85)的两端安装有第二电磁铁(84)，信息扫描仪(83)安装在第二支座(85)中间。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：第一电磁铁(81)和第二电磁铁(84)的结构相同，第一电磁铁(81)包括第一伸缩杆(811)、第一电磁机构(813)和第一底板(812)，第二电磁铁(84)包括第二伸缩杆(841)、第二电磁机构(843)和第二底板(842)；第一伸缩杆(811)与第一电磁机构(813)连接，第一电磁机构(813)固定在第一底板(812)上，第一底板(812)固定在第一支座(82)的上端，第二伸缩杆(841)与第二电磁机构(843)连接，第二电磁机构(843)固定在第二底板(842)上，第二底板(842)固定在第二支座(85)的上端。

5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于：所述第一托架(3)的下端对称设置有第一定位孔(31)和第二定位孔(32)，第一定位孔(31)与第一伸缩杆(811)连接，第二定位孔(32)与第二伸缩杆(841)连接；所述第二托架(9)的下端对称设置有第一定位孔(91)和第二定位孔(92)，第一定位孔(91)与第一伸缩杆(811)连接，第二定位孔(92)与第二伸缩杆(841)连接。