CN107140431A - 物料车自动转运机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物流设备，具体地说是一种物料车自动转运机构，包括伸缩机构和抓取机构，所述伸缩机构包括可依次伸出的中间滑台和上层滑台，所述抓取机构安装在所述上层滑台上，所述抓取机构设有两个夹爪，物料车通过抓取机的两个夹爪夹持。本发明能够与运输型AGV系统配合实现物料车的自动转运，尤其适用于汽车厂的冲压车间。

Description

物料车自动转运机构

技术领域

本发明涉及一种物流设备，具体地说是一种物料车自动转运机构。

背景技术

近几年来，国内汽车市场的发展越来越快，各个汽车厂对生产线的自动化程度要求越来越高。在总装车间，AGV应用于汽车发动机、变速箱、后桥等装配技术已经非常成熟，而在冲压车间，AGV应用于钣金产品的物流输送案例却很少。

传统生产工艺中，一般是使用叉车将空的物料车放置在指定工位上，待压机线末端工人将钣金件装满至物料车之后，再由叉车将物料车放置在指定的物料暂存区。这种工艺存在着以下问题：

1、在高节拍的生产下，工人使用叉车的频率高，叉车工人劳动强度大。

2、需要的生产车间面积大，叉车交叉作业时要求场地足够大，以便物流顺畅。

3、人工操作叉车频率高时，易出现物料车调度困难，生产压力加大。

4、叉车在车间交叉、频繁作业时，对车间造成了严重环境污染。

基于上述几点问题，如果能将物料车的转运过程与运输型AGV系统相结合，在实现物料车自动运转的同时也将有效规避人为潜在风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物料车自动转运机构，能够与运输型AGV系统配合实现物料车的自动转运，尤其适用于汽车厂的冲压车间。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种物料车自动转运机构，包括伸缩机构和抓取机构，所述伸缩机构包括可依次伸出的中间滑台和上层滑台，所述抓取机构安装在所述上层滑台上，所述抓取机构设有两个夹爪，物料车通过抓取机构的两个夹爪夹持。

所述伸缩机构包括底座、中间滑台、上层滑台和驱动装置，所述中间滑台与底座滑动连接，所述上层滑台与所述中间滑台滑动连接，所述中间滑台通过所述驱动装置驱动伸出，所述上层滑台通过所述中间滑台移动带动伸出。

所述驱动装置包括电机和主动齿轮，电机安装在中间滑台上，主动齿轮固装在所述电机的输出轴上，在所述底座上侧设有与所述主动齿轮相啮合的齿条。

所述中间滑台上设有从动齿轮组，所述从动齿轮组包括两个同轴设置的齿轮，在所述上层滑台的下侧设有齿条A，在底座上侧设有齿条B，所述从动齿轮组下侧的输入齿轮与所述齿条B啮合，所述从动齿轮组上侧的输出齿轮与齿条A啮合。

所述中间滑台两侧设有矩形钢管。

所述抓取机构包括气缸、移动板、两个夹爪和两个铰接座，其中所述气缸和移动板均设置于所述上层滑台上，且所述移动板通过所述气缸驱动移动，所述移动板与所述气缸相连的一端两侧分别设有楔形块，且每个楔形块远离所述气缸的一侧均设有滚轮滑道板，两个夹爪分设于移动板两侧，所述夹爪的一端设有滚轮，且两个夹爪端部的滚轮分别沿着所述移动板两侧不同的滚轮滑道板滚动，两个铰接座均固装在所述上层滑台上，两个夹爪的中部分别与不同的铰接座铰接。

所述滚轮滑道板包括一段平直段和一段倾斜段，夹爪张开或闭合过程中，夹爪端部的滚轮沿着滚轮滑道板的倾斜段移动，当夹爪完全闭合时，夹爪端部的滚轮移动至滚轮滑道板的平直段，此时两个夹爪处于平行状态。

在所述滚轮滑道板的倾斜段端部设有滚轮挡块，当夹爪张开最大角度时，夹爪端部的滚轮与所述滚轮挡块相抵。

每个夹爪均通过复位弹簧与同侧的铰接座相连，其中在夹爪上设有第一弹簧挂杆，在与该夹爪同侧的铰接座上设有第二弹簧挂杆，复位弹簧两端分别挂接在所述第一弹簧挂杆和第二弹簧挂杆上。

所述铰接座内设有爪臂挡块，所述移动板远离气缸的一端设有前挡板。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明通过与AGV系统的结合，实现了汽车厂冲压车间物流的自动化输送，并且部分操作过程由人工改为设备自动运行，有效规避了人为操作的不确定性。

2、本发明的抓取机构能够稳定夹持物料车，有效保证物料车转送的安全性。

3、本发明的伸缩机构包括可伸出的中间滑台和上层滑台，有效增大了物料车的转送行程且伸缩响应时间短，保证了车间钣金件的快节拍生产与转运，充分满足现场需要。

附图说明

图1为本发明的主视图，

图2为图1中本发明的俯视图，

图3为图1中本发明的剖视图，

图4为图3中驱动装置的示意图，

图5为图1中本发明缩回夹紧状态示意图，

图6为图1中的中间滑台的示意图，

图7为图6中的中间滑台的俯视图，

图8为图6中的中间滑台的左视图，

图9为图1中抓取机构张开时的示意图，

图10为图9中抓取机构夹紧时的示意图。

其中，1为抓取机构，2为上层滑台，3为中间滑台，4为底座，5为电机，6为从动齿轮组，7为气缸，8为气缸连接座，9为楔形块，10为滚轮滑道板，11为滚轮，12为滚轮挡块，13为铰接座，14为夹爪，15为前挡块，16为第一弹簧挂杆，17为复位弹簧，18为第二弹簧挂杆，19为爪臂挡块，20为第二齿条，21为主动齿轮，22为第一齿条，23为第三齿条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～5所示，本发明包括伸缩机构和抓取机构1，所述抓取机构1通过所述伸缩机构驱动移动，所述伸缩机构包括底座4、中间滑台3、上层滑台2、驱动装置和从动齿轮组6，如图6～8所示，所述中间滑台3下侧设有滑块，底座4上侧设有滑轨，所述中间滑台3通过所述滑块和滑轨与底座4滑动连接，在所述中间滑台3上侧设有滑轨，所述上层滑台2的下侧设有滑块，所述上层滑台2通过所述滑块和滑轨与所述中间滑台3滑动连接，抓取机构1安装在所述上层滑台2上。

如图1～4所示，驱动装置固装在所述中间滑台3的一端，所述中间滑台3和上层滑台2通过所述驱动装置作用依次伸出，所述驱动装置包括电机5和固装在该电机5输出轴上的主动齿轮21，如图3所示，在所述底座4上侧设有与所述主动齿轮21相啮合的第一齿条22，电机5通过所述齿轮齿条机构驱动所述中间滑台3在底座4上移动，在所述中间滑台3上设有从动齿轮组6，如图3所示，所述从动齿轮组6包括两个同轴设置的齿轮，在所述上层滑台2的下侧设有第二齿条20，在底座4上侧设有一条与所述第一齿条22平行的第三齿条23，所述从动齿轮组6下侧的输入齿轮与所述第三齿条23啮合，所述从动齿轮组6上侧的输出齿轮与所述第二齿条20啮合，中间滑台3移动时通过所述从动齿轮组6驱动上层滑台2的移动。本发明通过增设上层滑台2实现了增大行程的目的，本实施例各层滑台完全伸出后的长度为3100mm，另外要保证机构的长期稳定运行，需要求各层之间的钢结构焊接件变形量要小于0.2mm，在整体高度受限(本实施例的整体高度<400mm)的情况下,如图6～8所示，本发明在变形最大的中间滑台3两侧增设矩形钢管，这样就保证了设备伸出时，变形量在许可范围内。

如图9～10所示，本发明的抓取机构1包括气缸7、移动板、两个夹爪14和两个铰接座13，其中所述移动板下侧设有滑块，在所述上层滑台2的上侧设有滑轨，所述移动板通过所述滑块和滑轨与上层滑台2滑动连接，气缸7固装于上层滑台2上侧，所述移动板通过所述气缸7驱动在上层滑台2上移动，在所述移动板上设有气缸连接座8，所述气缸7的缸杆端部与所述气缸连接座8相连。

如图9～10所示，在所述移动板与所述气缸7相连的一端两侧分别设有一个向外倾斜的楔形块9，这使得所述移动板呈燕尾型，在每个楔形块9远离所述气缸7的一侧均设有滚轮滑道板10，两个夹爪14分设于移动板两侧，且每个夹爪14靠近气缸7一端均设有滚轮11，两个夹爪14端部的滚轮11分别嵌入到移动板两侧不同的滚轮滑道板10中并沿着滚轮滑道板10滚动，两个铰接座13分设于移动板两侧，且两个铰接座13均固装在所述上层滑台2上，两个夹爪14的中部分别与不同的铰接座13铰接，这样当气缸7推动移动板时便驱动两个夹爪14绕铰接座13中心旋转，从而使两个夹爪14张开或闭合。本实施例中，所述楔形块9向外倾斜角度为45度。

所述滚轮滑道板10包括一段平直段和一段倾斜段，如图9所示，夹爪14张开或闭合过程中，夹爪14中部绕所述铰接座13的中心转动，同时夹爪14端部的滚轮11沿着滚轮滑道板10的倾斜段移动，如图10所示，当夹爪14完全闭合时，夹爪14端部的滚轮11移动至滚轮滑道板10的平直段，此时两个夹爪14的爪臂处于与气缸7平行状态。

为保证滚轮11始终在滚轮滑道板10上滚动，如图9～10所示，每个夹爪14均通过复位弹簧17与同侧的铰接座13相连，其中在夹爪14上设有第一弹簧挂杆16，在与该夹爪14同侧的铰接座13上设有第二弹簧挂杆18，复位弹簧17两端分别挂接在所述第一弹簧挂杆16和第二弹簧挂杆18上，复位弹簧17在保证滚轮11始终在滚轮滑道板10上滚动的同时，使机构夹持稳定。在所述滚轮滑道板10的倾斜段端部设有用于限定滚轮11的滚轮挡块12，当滚轮11与所述滚轮挡块12相抵时，夹爪14即张开到最大角度，在所述铰接座13内设有爪臂挡块19，当夹爪14完全闭合时，两个夹爪14通过所述爪臂挡块19限位处于平行状态，在移动板远离气缸7的一端设有前挡板15，当夹爪14夹持物料车时，所述前挡板15与物料车相抵。

本发明的工作原理为：

本发明具体工作流程如下：

位于冲压机线末的操作工人按下呼叫按钮后，当AGV带着空的物料车运行到指定工位时，本发明的抓取机构的两个夹爪14处于打开状态并通过伸缩机构作用伸出，当本发明前端接近开关触发时，表示到达安全夹紧位置，爪子自动夹紧物料车，此时AGV解开与物料车的挂钩并开走，然后本发明的伸缩机构缩回将物料车拉回至钣金下料工位。当操作工人将钣金件装满物料车时，按下呼出按钮，此时本发明的伸缩机构伸出，将物料车送至AGV行驶路线上，然后AGV行驶至物料车下并挂上挂钩，然后本发明的抓取机构1前端夹爪14打开，然后本发明缩回至最短状态。

Claims (10)

1.一种物料车自动转运机构，其特征在于：包括伸缩机构和抓取机构(1)，所述伸缩机构包括可依次伸出的中间滑台(3)和上层滑台(2)，所述抓取机构(1)安装在所述上层滑台(2)上，所述抓取机构(1)设有两个夹爪(14)，物料车通过抓取机构(1)的两个夹爪(14)夹持。

2.根据权利要求1所述的物料车自动转运机构，其特征在于：所述伸缩机构包括底座(4)、中间滑台(3)、上层滑台(2)和驱动装置，所述中间滑台(3)与底座(4)滑动连接，所述上层滑台(2)与所述中间滑台(3)滑动连接，所述中间滑台(3)通过所述驱动装置驱动伸出，所述上层滑台(2)通过所述中间滑台(3)移动带动伸出。

3.根据权利要求2所述的物料车自动转运机构，其特征在于：所述驱动装置包括电机(5)和主动齿轮(21)，电机(5)安装在中间滑台(3)上，主动齿轮(21)固装在所述电机(5)的输出轴上，在所述底座(4)上侧设有与所述主动齿轮(21)相啮合的齿条。

4.根据权利要求2所述的物料车自动转运机构，其特征在于：所述中间滑台(3)上设有从动齿轮组(6)，所述从动齿轮组(6)包括两个同轴设置的齿轮，在所述上层滑台(2)的下侧设有齿条A，在底座(4)上侧设有齿条B，所述从动齿轮组6下侧的输入齿轮与所述齿条B啮合，所述从动齿轮组(6)上侧的输出齿轮与齿条A啮合。

5.根据权利要求1～4任一权利要求所述的物料车自动转运机构，其特征在于：所述中间滑台(3)两侧设有矩形钢管。

6.根据权利要求1所述的物料车自动转运机构，其特征在于：所述抓取机构(1)包括气缸(7)、移动板、两个夹爪(14)和两个铰接座(13)，其中所述气缸(7)和移动板均设置于所述上层滑台(2)上，且所述移动板通过所述气缸(7)驱动移动，所述移动板与所述气缸(7)相连的一端两侧分别设有楔形块(9)，且每个楔形块(9)远离所述气缸(7)的一侧均设有滚轮滑道板(10)，两个夹爪(14)分设于移动板两侧，所述夹爪(14)的一端设有滚轮(11)，且两个夹爪(14)端部的滚轮(11)分别沿着所述移动板两侧不同的滚轮滑道板(10)滚动，两个铰接座(13)均固装在所述上层滑台(2)上，两个夹爪(14)的中部分别与不同的铰接座(13)铰接。

7.根据权利要求6所述的物料车自动转运机构，其特征在于：所述滚轮滑道板(10)包括一段平直段和一段倾斜段，夹爪(14)张开或闭合过程中，夹爪(14)端部的滚轮(11)沿着滚轮滑道板(10)的倾斜段移动，当夹爪(14)完全闭合时，夹爪(14)端部的滚轮(11)移动至滚轮滑道板(10)的平直段，此时两个夹爪(14)处于平行状态。

8.根据权利要求7所述的物料车自动转运机构，其特征在于：在所述滚轮滑道板(10)的倾斜段端部设有滚轮挡块(12)，当夹爪(14)张开最大角度时，夹爪(14)端部的滚轮(11)与所述滚轮挡块(12)相抵。

9.根据权利要求6所述的物料车自动转运机构，其特征在于：每个夹爪(14)均通过复位弹簧(17)与同侧的铰接座(13)相连，其中在夹爪(14)上设有第一弹簧挂杆(16)，在与该夹爪(14)同侧的铰接座(13)上设有第二弹簧挂杆(18)，复位弹簧(17)两端分别挂接在所述第一弹簧挂杆(16)和第二弹簧挂杆(18)上。

10.根据权利要求6或9所述的物料车自动转运机构，其特征在于：所述铰接座(13)内设有爪臂挡块(19)，所述移动板远离气缸(7)的一端设有前挡板(15)。