CN107244532B - 一种输送定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输送定位系统及方法，用于汽车制造业输送技术领域，包括滚床、输送小车和智能变频控制器，输送小车上设有反射器，滚床上设有驱动机构和距离传感器，驱动机构包括受智能变频控制器控制的驱动电机和可向智能变频控制器反馈驱动电机转速信息的旋转编码器。本发明采用智能变频控制器，其通过读取所述距离传感器反馈的位置信息和所述旋转编码器反馈的转速信息，经过内部运算，输出精确的电压频率控制信息，控制所述驱动电机的转速，从而实现所述输送定位系统的双闭环控制方式。本发明通过上述具有双闭环控制方式的技术方案能实现输送小车的快速输送、精确定位以及稳定运行，且成本低。

Description

一种输送定位系统及方法

技术领域

本发明用于汽车制造业输送技术领域，特别是涉及汽车焊装车间输送的高速高精度的一种输送定位系统及方法。

背景技术

在汽车白车身焊装输送技术领域中，滚床作为工位间常用的工件输送设备，在物料输送中具有举足轻重的作用。为了适应高柔性、高生产节拍的需要，滚床对工件的输送必须要求快速、平稳、精度高。但目前广泛使用的滚床均采用传统接近开关或是光栅编码尺的方式来定位输送小车，输送速度较低、精度不高，且成本高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种输送定位系统及方法，它能实现输送小车的快速输送、精确定位以及稳定运行，且成本低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种输送定位系统，包括滚床、输送小车和智能变频控制器，所述输送小车上设有反射器，所述滚床上设有可驱动所述输送小车在滚床上移动的驱动机构和可与所述反射器配合工作从而为智能变频控制器提供所述输送小车在输送过程中的位置信息的距离传感器，所述驱动机构包括受智能变频控制器控制的驱动电机和可向智能变频控制器反馈驱动电机转速信息的旋转编码器。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述反射器设于第一安装板上，所述第一安装板通过铰链安装于输送小车上，所述距离传感器通过第一安装座安装于第一安装板前进方向的滚床上，所述第一安装座上设有可引导第一安装板绕铰链转动从而使反射器在运动至距离传感器位置处时掠过距离传感器的第一引导面。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一安装板通过顶部的铰链安装于输送小车底部，所述第一安装板于反射器的两侧形成配合面，所述第一安装座具有两个耳座，距离传感器安装在两个耳座之间，两个耳座的顶部具有可与所述配合面配合且呈弧形的第一引导面，所述输送小车上设有可使第一安装板保持竖直状态的第一复位机构。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述反射器通过第二安装板固定于输送小车上，所述距离传感器通过第二安装座安装于滚床上，距离传感器在输送小车的前进方向与反射器错开，反射器具有倾斜于输送方向设置以形成正对所述距离传感器的反射面。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述反射器通过摆杆机构安装在输送小车上，所述摆杆机构包括设在所述输送小车上的第三安装板、通过铰链销铰接在所述第三安装板上的摆杆以及可限制所述摆杆摆角的托块，所述反射器设在所述摆杆上，所述距离传感器通过第三安装座安装于反射器前进方向的滚床上，所述滚床上于距离传感器的对侧设有第一导向座，所述第一导向座具有可引导摆杆绕铰链销向上转动从而使反射器在运动至距离传感器位置处时掠过距离传感器的第二引导面。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述摆杆上设有可与第二引导面滚动配合的球面滚轮以及可驱动摆杆复位的第二复位机构。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述反射器通过顶升机构安装在输送小车上，所述顶升机构包括设在所述输送小车上的第四安装板、设在所述第四安装板上的导杆座、可上下浮动的安装在所述导杆座上的导杆以及设在所述导杆下端的浮动座，所述反射器直接或间接的连接在所述浮动座上，所述距离传感器通过第四安装座安装于反射器前进方向的滚床上，所述滚床上于距离传感器的对侧设有第二导向座，所述第二导向座具有可引导浮动座向上浮动从而使反射器在运动至距离传感器位置处时掠过距离传感器的第三引导面。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述导杆座上设有至少两组上下贯通的导杆过孔，各组导杆过孔内均设置导杆以及与对应导杆配合的无油衬套，所述导杆上设有凸台，导杆座内设有抵住所述凸台从而向下顶推所述导杆的第三复位机构，所述浮动座的底部设有可与所述第三引导面滚动配合的滚轮。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述驱动机构包括设在滚床上并由所述驱动电机驱动的若干滚轮组，所述滚轮组在滚床上依次排列并在顶部形成输送输送小车的输送平面，所述滚轮组包括轮轴和设在所述轮轴两端的输送轮，所述轮轴上在两端的输送轮间设有带轮，两相邻的轮轴通过装在带轮上的同步带连接，所述滚轮组包括位于滚床中部的主动滚轮组和分布在主动滚轮组两侧的从动滚轮组，所述驱动电机的输出端与主动滚轮组传动连接，所述输送小车的前、后两端的底部均设有导向块，所述滚床的前、后两端均设有若干导向轮，滚床前、后两端的导向轮均形成引导导向块通过的通道。

本发明还提供一种输送定位方法，智能变频控制器控制滚床上的驱动电机带动输送小车在所述滚床上运动，设置在所述输送小车上的反射器，随所述输送小车进入设置在所述滚床上的距离传感器的检测范围，所述距离传感器通过接收所述反射器的信号，识别所述输送小车在输送过程中的位置信息，并将位置信息反馈至所述智能变频控制器，与此同时，旋转编码器向所述智能变频控制器反馈所述驱动电机的转速信息，所述智能变频控制器结合所述距离传感器反馈的所述输送小车的位置信息与所述旋转编码器反馈的所述驱动电机的转速信息，对比预设于所述智能变频控制器内的所述输送小车的目标位置信息，输出精确的电压频率控制信息，控制所述驱动电机的转速，使所述输送小车减速，所述输送小车到达预设位置后，所述智能变频控制器控制所述驱动电机停止转动，从而实现所述输送小车的精确定位。

本发明的有益效果：本发明采用智能变频控制器，其通过读取所述距离传感器反馈的位置信息和所述旋转编码器反馈的转速信息，经过内部运算，输出精确的电压频率控制信息，控制所述驱动电机的转速，从而实现所述输送定位系统的双闭环控制方式。本发明通过上述具有双闭环控制方式的技术方案能实现输送小车的快速输送、精确定位以及稳定运行，且成本低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明第一实施例整体结构轴测图；

图2是图1中A处局部放大图；

图3是发明第一实施例整体结构侧视图；

图4是图3中B-B截面图；

图5是图4中C处局部放大图；

图6是本发明第二实施例整体结构轴测图；

图7是本发明第二实施例整体结构侧视图；

图8图7中D处局部放大图；

图9是本发明第三实施例整体结构轴测图；

图10图9中E处局部放大图；

图11图9中F处局部放大图；

图12是本发明第三实施例整体结构侧视图；

图13是图12中G处局部放大图；

图14是本发明第四实施例整体结构轴测图；

图15是图14中H处局部放大图；

图16是图14中I处局部放大图；

图17是本发明第四实施例整体结构侧视图；

图18是图17中J-J处截面图；

图19是图18中K处局部放大图；

图20是发明双闭环控制方式原理示意图。

具体实施方式

参照图1至图20，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部件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1、图6、图9、图14所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。

本发明提供了一种输送定位系统，参见图1，包括滚床1、输送小车2和智能变频控制器，滚床1可连续设置在连续工位上，所述输送小车2上设有反射器31，所述滚床1上设有可驱动所述输送小车2 在滚床1上移动的驱动机构和可与所述反射器31配合工作从而为智能变频控制器提供所述输送小车2在输送过程中的位置信息的距离传感器32，其中，所述驱动机构包括受智能变频控制器控制的驱动电机41、可向智能变频控制器反馈驱动电机41转速信息的旋转编码器42和设在滚床1上并由所述驱动电机41驱动的若干滚轮组43，所述滚轮组43在滚床1上依次排列并在顶部形成输送输送小车2的输送平面。所述滚轮组43包括轮轴和设在所述轮轴两端的输送轮，所述轮轴上在两端的输送轮间设有带轮，两相邻的轮轴通过装在带轮上的同步带连接，所述滚轮组43包括位于滚床1中部的主动滚轮组和分布在主动滚轮组两侧的从动滚轮组，所述驱动电机41的输出端与主动滚轮组传动连接。工作中，输送小车2由前一个滚床1落到后一个滚床1上，驱动电机41带动滚床1上的主动滚轮组、从动滚轮组旋转，输送小车2依靠其下表面与主动滚轮组、从动滚轮组之间的摩擦，在滚床1上作水平运动。

其中，参见图3，所述输送小车2的前、后两端的底部均设有导向块21，所述滚床1的前、后两端均设有若干导向轮11，滚床1前、后两端的导向轮11均形成引导导向块21通过的通道，导向块21和导向轮11配合用于输送小车2精定位。

作为本发明优选的实施方式，参见图2、图4、图5，所述反射器31设于第一安装板33上，所述第一安装板33通过铰链安装于输送小车2上，所述距离传感器32通过第一安装座34安装于第一安装板33前进方向的滚床1上，所述第一安装座34上设有可引导第一安装板33绕铰链转动从而使反射器31在运动至反射器31位置处时掠过距离传感器32的第一引导面35，可以避免所述反射器31与所述距离传感器32发生碰撞。

进一步的，所述第一安装板33通过顶部的铰链安装于输送小车 2底部，所述第一安装板33于反射器31的两侧形成配合面36，所述第一安装座34具有两个耳座，距离传感器32安装在两个耳座之间，距离传感器32隐藏在第一安装座34内，同时通过两个耳座间隙实现检测距离功能，两个耳座的顶部具有可与所述配合面36配合且呈弧形的第一引导面35，第一引导面35可引导第一安装板33绕铰链转动从而使反射器31在运动至距离传感器位置处时掠过距离传感器 32，避免所述反射器31与所述距离传感器32发生碰撞。所述输送小车2上设有可使第一安装板33保持竖直状态的第一复位机构37，保证在第一安装板掠过第一安装座34后能够自动恢复竖直状态。

作为本发明优选的实施方式，参见图6、图7、图8，所述反射器31通过第二安装板71固定于输送小车2上，所述距离传感器32 通过第二安装座72安装于滚床1上，距离传感器32在输送小车2的前进方向与反射器31错开，反射器31具有倾斜于输送方向设置以形成正对所述距离传感器32的反射面。距离传感器32通过第二安装座 72可绕自身中心的竖直方向，在水平面内转动一定的角度，从而可检测反射器31的距离，并且在反射器31随输送小车2经过距离传感器32时，可避免发生碰撞。

作为本发明优选的实施方式，参见图9-图13，所述反射器31通过摆杆机构安装在输送小车2上，所述摆杆机构包括设在所述输送小车2上的第三安装板52、通过铰链销53铰接在所述第三安装板52 上的摆杆54以及可限制所述摆杆54摆角的托块55，托块55可限定摆杆54在竖直面内的最低位置。所述反射器31设在所述摆杆54端部，正常工作状态下与距离传感器32正面相对，所述距离传感器32 通过第三安装座51安装于反射器31前进方向的滚床1上，所述滚床 1上于距离传感器32的对侧设有第一导向座56，所述第一导向座56 具有可引导摆杆54绕铰链销53向上转动从而使反射器31在运动至距离传感器32位置处时掠过距离传感器32的第二引导面。所述摆杆 54上设有可与第二引导面滚动配合的球面滚轮57以及可驱动摆杆54 复位的第二复位机构，所述第二复位机构采用拉力弹簧58。球面滚轮57通过轴承安装在摆杆54上的中部位置，用于减少摆杆54与第二引导面的摩擦力。摆杆54通过拉力弹簧58斜向下的拉力可以紧贴在托块55上。当反射器31随输送小车2移动到距离传感器32前方时，摆杆54上的球面滚轮57可随第一导向座56的第二引导面滚动，从而促使摆杆54绕铰链销53旋转，从而避免反射器31经过距离传感器32时与其发生碰撞。经过了第一导向座56后，摆杆54由于重力、及拉力弹簧58的拉力作用，复位至最低点。

作为本发明优选的实施方式，参见图14-图19，所述反射器31 通过顶升机构安装在输送小车2上，所述顶升机构包括设在所述输送小车上的第四安装板61、设在所述第四安装板61上的导杆座62、可上下浮动的安装在所述导杆座62上的导杆63以及设在所述导杆63下端的浮动座64，所述反射器31直接或间接的连接在所述浮动座64 上，与距离传感器32正面相对，距离传感器32可随时检测其距离。所述距离传感器32通过第四安装座60安装于反射器31前进方向的滚床1上，所述滚床1上于距离传感器32的对侧设有第二导向座65，所述第二导向座65具有可引导浮动座64向上浮动从而使反射器31 在运动至距离传感器32位置处时掠过距离传感器32的第三引导面，第三引导面最高点位置高于距离传感器32的最高位置。所述导杆座 62上设有至少两组上下贯通的导杆过孔，各组导杆过孔内均设置导杆63以及与对应导杆63配合的无油衬套66，各组导杆63可在竖直方向内，沿着上下两对无油衬套66形成的通道作滑动，所述导杆63 上设有凸台67，导杆座62内设有抵住所述凸台67从而向下顶推所述导杆63的第三复位机构，第三复位机构采用推力弹簧68，所述浮动座64的底部设有可与所述第三引导面滚动配合的滚轮69。通常情况下，推力弹簧68通过压紧导杆63上的凸台67，使浮动座64处于最低位置。当反射器31随输送小车2移动到距离传感器32前方时，浮动座64上的滚轮69可随第二导向座65的第三引导面滚动，从而促使浮动座64升高，从而避免反射器31经过距离传感器32时与其发生碰撞。经过了第二导向座65后，浮动座64由于重力、及推力弹簧68的压力作用，复位至最低点。

本发明采用智能变频控制器，通过读取所述距离传感器32反馈的位置信息和所述旋转编码器反馈的转速信息，经过内部运算(该运算属于现有技术，本发明未对其进行改进)，输出精确的电压频率控制信息，控制所述驱动电机41的转速，从而实现所述输送定位系统的双闭环控制方式(一种输送定位方法)，参见图20，所述双闭环控制方式的实现如下：所述智能变频控制器控制所述滚床1上的驱动电机41带动所述滚床1上的所述滚轮组43旋转，所述输送小车2依靠其下表面与所述滚轮组43之间的摩擦力，在所述滚床1上作水平运动，设置在所述输送小车2上的反射器31，随所述输送小车2进入设置在所述滚床1上的所述距离传感器32的检测范围，所述距离传感器32通过接收所述反射器31的信号，识别所述输送小车2在输送过程中的位置信息，并将位置信息反馈至所述智能变频控制器。与此同时，所述旋转编码器42向所述智能变频控制器反馈所述驱动电机 41的转速信息。所述智能变频控制器结合所述距离传感器反馈的所述输送小车2的位置信息与所述旋转编码器42反馈的所述驱动电机 41的速度信息，对比预设于所述智能变频控制器内的所述输送小车2 的目标位置信息，输出精确的电压频率控制信息，控制所述驱动电机 41的转速，使所述输送小车2的导向块11，随所述输送小车2减速进入所述滚床1上的导向轮12位置。所述输送小车2到达预设位置后，所述智能变频控制器控制所述驱动电机41停止转动，从而实现所述输送小车2的精确定位。

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 (8)

1.一种输送定位系统，其特征在于：包括滚床、输送小车和智能变频控制器，所述输送小车上设有反射器，所述滚床上设有可驱动所述输送小车在滚床上移动的驱动机构和可与所述反射器配合工作从而为智能变频控制器提供所述输送小车在输送过程中的位置信息的距离传感器，所述驱动机构包括受智能变频控制器控制的驱动电机和可向智能变频控制器反馈驱动电机转速信息的旋转编码器，所述驱动机构包括设在滚床上并由所述驱动电机驱动的若干滚轮组，所述滚轮组在滚床上依次排列并在顶部形成输送输送小车的输送平面，所述输送小车的前、后两端的底部均设有导向块，所述滚床的前、后两端均设有若干导向轮，滚床前、后两端的导向轮均形成引导导向块通过的通道。

2.根据权利要求1所述的输送定位系统，其特征在于：所述反射器设于第一安装板上，所述第一安装板通过铰链安装于输送小车上，所述距离传感器通过第一安装座安装于第一安装板前进方向的滚床上，所述第一安装座上设有可引导第一安装板绕铰链转动从而使反射器在运动至距离传感器位置处时掠过距离传感器的第一引导面。

3.根据权利要求2所述的输送定位系统，其特征在于：所述第一安装板通过顶部的铰链安装于输送小车底部，所述第一安装板于反射器的两侧形成配合面，所述第一安装座具有两个耳座，距离传感器安装在两个耳座之间，两个耳座的顶部具有可与所述配合面配合且呈弧形的第一引导面，所述输送小车上设有可使第一安装板保持竖直状态的第一复位机构。

4.根据权利要求1所述的输送定位系统，其特征在于：所述反射器通过第二安装板固定于输送小车上，所述距离传感器通过第二安装座安装于滚床上，距离传感器在输送小车的前进方向与反射器错开，反射器具有倾斜于输送方向设置以形成正对所述距离传感器的反射面。

5.根据权利要求1所述的输送定位系统，其特征在于：所述反射器通过摆杆机构安装在输送小车上，所述摆杆机构包括设在所述输送小车上的第三安装板、通过铰链销铰接在所述第三安装板上的摆杆以及可限制所述摆杆摆角的托块，所述反射器设在所述摆杆上，所述距离传感器通过第三安装座安装于反射器前进方向的滚床上，所述滚床上于距离传感器的对侧设有第一导向座，所述第一导向座具有可引导摆杆绕铰链销向上转动从而使反射器在运动至距离传感器位置处时掠过距离传感器的第二引导面。

6.根据权利要求5所述的输送定位系统，其特征在于：所述摆杆上设有可与第二引导面滚动配合的球面滚轮以及可驱动摆杆复位的第二复位机构。

7.根据权利要求1所述的输送定位系统，其特征在于：所述反射器通过顶升机构安装在输送小车上，所述顶升机构包括设在所述输送小车上的第四安装板、设在所述第四安装板上的导杆座、可上下浮动的安装在所述导杆座上的导杆以及设在所述导杆下端的浮动座，所述反射器直接或间接的连接在所述浮动座上，所述距离传感器通过第四安装座安装于反射器前进方向的滚床上，所述滚床上于距离传感器的对侧设有第二导向座，所述第二导向座具有可引导浮动座向上浮动从而使反射器在运动至距离传感器位置处时掠过距离传感器的第三引导面。

8.根据权利要求7所述的输送定位系统，其特征在于：所述导杆座上设有至少两组上下贯通的导杆过孔，各组导杆过孔内均设置导杆以及与对应导杆配合的无油衬套，所述导杆上设有凸台，导杆座内设有抵住所述凸台从而向下顶推所述导杆的第三复位机构，所述浮动座的底部设有可与所述第三引导面滚动配合的滚轮。