CN107585519A - 一种生产线、生产线母车及生产线子车 - Google Patents

一种生产线、生产线母车及生产线子车 Download PDF

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甘雄涛
郭晓甫
敬兵
郭红鼎
罗耐君
崔高杰
王松涛
王凯
曹鹏飞
戴启胜
胡新举
何其彪
王军生
刘志伟
辛永峰
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Abstract

本发明涉及一种生产线、生产线母车及生产线子车,该生产线包括至少一条主轨和一条以上的支轨,主轨和支轨交叉设置;沿主轨导向移动设置至少一辆母车,沿支轨导向移动设置至少一辆子车;母车上设置有一个用于承载子车的平台,当母车行驶至主轨与支轨交叉处时,子车脱离平台驶入支轨或者子车从支轨运行到平台上;子车上设置有用于为子车行驶提供动力的可充电蓄电池,母车上设置有用于为可充电蓄电池充电的第一充电连接口;子车上设置有用于供电连接可充电蓄电池的第二充电连接口,当子车运行到平台设定位置时,第二充电连接口与第一充电连接口形成电连接。本发明的子车采用蓄电池供电,可以与母车灵活配合,有效提高了工作效率和自动化水平。

Description

一种生产线、生产线母车及生产线子车
技术领域
本发明涉及一种生产线、生产线母车及生产线子车,属于智能化生产线设计领域。
背景技术
现有自动化生产线常常采用无人搬运车(AGV)进行物料及其他物品的传送,AGV常采用光信号、磁信号等方式进行定位及方向引导,供电方式通常有滑轨供电、蓄电池供电、无接触供电等方式。AGV在生产线上实现转向、升降运动等生产线等所需的特定动作时,常常需要综合考虑AGV的方向、位置定位问题和供电问题。单个狭长AGV转弯时都有较大的转弯圆角,一方面占用位置,另一方面当生产线较长时,操作人员进入生产线常常需要绕很远的路,操作人员行走路线很长。当单个AGV在生产线上要实现直角转弯时,常采用的方法有滑轨转向法和双向升降轮子等方法,但是这些方法都有一定的技术难度,在实现过程中及后续维护中存在定位精度差、接触放电等许多问题。
公告号为CN 202897423 U的中国专利申请公开了一种自动换向子母车,该自动换向子母车包括母车、子车、主轨、短接轨和支轨,母车承载子车沿主轨行驶,当母车行驶到主轨与支轨的交接处时,子车通过短接轨进入支轨,有效实现了直角转弯。但是,由于每辆母车均配置一辆子车,母车通过电缆给子车供电,在母车与子车分离后,母车需要等待子车,母车和子车的配合灵活性较差、工作效率低,并且由于子车采用电缆供电,极易出现电缆线缠绕或扯断的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产线、生产线母车及生产线子车,用于解决母车采用电缆给子车供电、子车一对一配置导致母车和子车配合灵活性较差、工作效率低的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种生产线,包括至少一条主轨和一条以上的支轨,所述主轨和支轨交叉设置;沿所述主轨导向移动设置至少一辆母车,沿所述支轨导向移动设置至少一辆子车;所述母车上设置有一个用于承载子车的平台,当母车行驶至主轨与支轨交叉处时,子车脱离平台驶入支轨或者子车从支轨运行到平台上;所述子车上设置有用于为子车行驶提供动力的可充电蓄电池,所述母车上设置有用于为所述可充电蓄电池充电的第一充电连接口;所述子车上设置有用于供电连接所述可充电蓄电池的第二充电连接口,当子车运行到平台设定位置时,所述第二充电连接口与所述第一充电连接口形成电连接。
进一步的,还包括延伸方向与所述主轨方向一致的、与主轨一体设置或者分体设置的母线式导电体,所述母车上设置有用于为母车行驶提供动力的取电连接器,所述取电连接器与所述母线式导电体移动导电配合。
进一步的,所述主轨和支轨垂直交叉设置且支轨高度与所述平台高度一致。
进一步的,所述母车上还设置有母车定位系统,所述子车上还设置有子车定位系统。
本发明还提用了一种生产线母车,该母车设置有用于沿主轨移动配合的母车行走机构、一个用于承载子车的平台以及用于为可充电蓄电池充电的第一充电连接口。
进一步的,该母车上设置有用于与一个母线式导电体移动导电配合、为母车行驶提供动力的取电连接器。
进一步的,该母车上还设置有母车定位系统。
本发明还提供了一种生产线子车,该子车设置有用于沿支轨移动配合的子车行走机构、用于为子车行驶提供动力的可充电蓄电池以及用于与一个第一充电接口导电连接取电的第二充电连接口,所述第二充电连接口供电连接所述可充电蓄电池。
进一步的,该子车上还设置有子车定位系统。
本发明的有益效果是:
当子车沿着支轨行驶时,子车采用可充电蓄电池为自身行驶提供动力,当子车驶入母车平台随着母车沿主轨行驶时,母车上设置的第一充电连接口与子车上设置的第二充电连接口形成电连接,由第一充电连接口给第二充电连接口供电,第二充电连接口给子车上的可充电蓄电池进行充电,避免了专门给子车蓄电池进行充电或更换蓄电池的情况,有效保证了子车长期可靠运行;同时,由于子车和母车均单独工作,根据生产需要,子车和母车可以灵活搭配,工作效率较高。
本发明的母车承载子车沿着主轨行驶的过程中,可以通过母车上设置的第一充电连接口给子车的可充电蓄电池进行充电,提高了工作效率。
本发明的子车上设置有可充电蓄电池,当子车随母车沿着主轨行驶的过程中,可以通过第二充电连接口给蓄电池进行充电,当子车脱离母车沿着支轨进行行驶的过程中,采用蓄电池为自身行驶提供动力,不用单独为蓄电池进行充电,提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明提供的生产线整体布局图;
图2为本发明子车位于支轨上时的结构示意图;
图3为本发明子车位于母车平台上时的结构示意图;
图4为本发明母车上充电接口的细节示意图;
图5为本发明生产线整体布局实物图;
图6为本发明提供的子母车配合运输示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示,本发明的生产线整体布局可以呈“非”字形设计,其中生产线中间X方向轨道为子母传送车的母车运行轨道,简称主轨;主轨道两侧的Y方向分轨道为子母传送车的子车运行轨道,简称支轨;主轨和支轨垂直交叉设置。当然,作为其他的实施方式,主轨和支轨也可以根据实际情况,采用一定的设定角度进行交叉设置。各作业工位分布在支轨的两边,工位可以根据需要进行定义,各工位的硬件配置完全相同,工位定义以及停留时间、停留顺序等可以在软件上修改、定义。工位和工位之间工件可以手动任意传输,也可以按照预先设定的流程进行自动传输作业。生产线还包括单屏上线、单屏下线、物料存储单元、单屏总装单元、单屏调试单元、单屏耐压单元、耐压缓存单元、单屏缓存单元工位触屏一体机以及相应的软件。
生产线的主轨道和支轨道上布置有多辆母车和多辆子车,每辆母车上设置有一个母车平台,该母车平台用于承载任一子车,子车用于运输生产物料。母车平台以及子车上运输生产物料的平台均可根据运输零件的不同需求进行设计,以满足生产物料的运输需求。母车平台上布置有用于与子车支轨对接的对接轨道,在本实施例中,该对接轨道具体为铝合金轨道。当母车行驶至主轨与支轨交叉处时,可以保证母车平台高度与支轨的高度一致,铝合金轨道与支轨对接,这样子车能够顺利地从支轨移动到母车平台上或者从母车平台上移动到支轨上,即子车可以水平的上下母车,图2给出了子车位于支轨上时的结构示意图,图3给出了子车位于母车平台上时的结构示意图。
母车和子车都有单独的控制系统、驱动系统以及定位系统,根据生产线的不同设计需求,系统软件可以分别对子车和母车进行指挥控制,母车可以与不同的子车对接,子车也可以与不同的母车进行对接。
具体的,每辆母车均设置有母车控制系统、母车驱动系统以及母车定位系统,母车控制系统、母车驱动系统以及母车定位系统相互配合,控制母车通过母车上设置的母车行走机构沿主轨行驶;每辆子车均设置有子车控制系统、子车驱动系统以及子车定位系统,子车控制系统、子车驱动系统以及子车定位系统相互配合,控制子车停留在母车平台上或者通过子车上设置的子车行走机构沿支轨行驶。在子车沿支轨行驶的过程中,子车内侧由轨迹轴承作为轨道导向,确保轨道对接的平缓与流畅,子车在支线轨道上运行,来回运行方向固定,无需做转弯动作。
母车驱动系统由滑轨供电,具体实施时,设置一个延伸方向与主轨方向一致的、与主轨一体设置的母线式导电体,在母车上设置用于为母车行驶提供动力的取电连接器,在母车沿主轨行驶的过程中,取电连接器通过与母线式导电体移动导电配合,为母车驱动系统进行供电。当然,作为其他的实施方式,该母线式导电体也可以与主轨分体设置。
子车驱动系统采用车体内自带的池蓄电池在脱离母车的情况下进行独立供电,并且该蓄电池可以进行充电。子车上设置有用于供电连接该可充电蓄电池的第二充电连接口,当子车运行到母车平台上设定位置时,该第二充电连接口与母车上设置的第一充电连接口形成电连接,由第一充电连接口给第二充电连接口供电,第二充电连接口给子车上的可充电蓄电池进行充电,避免了专门给子车进行充电或更换蓄电池的情况。在具体实施过程中,母车的第一充电连接口采用滑触线方式给子车的第二充电连接口进行供电,如图4所示,滑触线上设置有带喇叭形的接口簧片,子车底部的第二充电连接口触头进入喇叭口即可以形成可靠的接触,以实现子车蓄电池的充电过程。
上述生产线中某辆母车与对应的某辆子车配合的工作原理为:当工位与工位间需要转运物料时,物料需要从“非”子型生产线的一条支轨传送到另一条支轨,此时根据指令要求,子车控制系统控制子车运动到相应工位位置,物料移动到子车转运平台上。子车承载着物料沿Y方向支轨运动,直到该支轨与主轨交叉口。根据指令要求,母车也运行到相应的支轨与主轨的交叉口位置,由于母车平台高度与子车支轨轨道高度一致,子车平顺地从支轨上移动到母车车体上,母车带着子车和子车上的物料一起在生产线X方向的主轨移动,到达指定的位置后,子车从母车上移动到支轨上,沿生产线Y方向移动,把物料送到所需的位置。
另外,由于生产线的母车所走主轨完全是传送物料的作用,不直接与工位对接,生产工人操作时不需要进入,可以完全用护栏封闭,没有安全隐患,此时生产线的全景图如图5所示。由于子车采用蓄电池供电的方式,上下母车时没有电力轨道对接的问题,且子车不需要滑轨供电,所以子车运行的支线滑轨上不带电,不存在触电等安全隐患。
下面以图6中的生产线为例,对生产线如何实现多辆母车和多辆子车配合以实现物料的远距离运输进行详细介绍。
假如根据生产线的运输节拍需求,计算出生产线上需要有3个子车,3个母车,其编号分别为Z1车、Z2车、Z3车、M1车、M2车、M3车。生产线包含工位区域A1到A6,B1到B5,一共11个工作区域,每个区域包含10个工位,共110个工位。主框架物料从上线区域进入生产线,由子车Z1车接收,然后子车Z1上到母车M1车上,运行到A1区域,Z1车从母车M1车上下来,进入支线轨道,把主框架物料运到系统指定的空缺工位,进行相关的安装操作。工位操作完成后,由Z1车把主物料运到主线,上到M2车上,M2车搭载Z1车一起运行到A2区域,Z1车从母车上下来,进入支线轨道,把主框架物料运到系统指定的空缺工位,进行A2区域的相关安装操作。在A2区域的工位操作完成后,由Z2车进入支线,把主物料运输到主线,上到M2车上,M2车搭载Z2车一起运行到A3区域,Z2车从母车上下来,进入支线轨道,把主框架物料运到系统指定的空缺工位,进行A3区域的相关安装操作。如此交替循环,完成A4到A6工位,B1到B5工位的操作。由于子车和母车之间没有电缆连接,通过无线通信进行信息传送,子车和母车接口是统一的,所以子车和母车可以灵活调度,不同的子车和母车都可以配合运输,实现物料远距离的运输任务。根据工位数量、运行节拍等,可以灵活确定子车和母车的总数量。
本发明采用子母传送车的方式,避免了单一狭长传送车在直角转弯时的对接问题,子车和母车都只在单一的方向运动,简化了传送车的设计;由于子母传送车的母车通过滑轨供电,子车通过蓄电池供电,没有子母车分离时的轨道电力对接问题,同时消除了子车工作区域的用电隐患;子母传送车的母车和子车都可以单独控制,母车和子车可以随意搭配,可以通过软件算法优化调度控制,为生产线系统的优化调度提供了技术支持;通过子母车方式布置的生产线可以呈开放式布置,操作人员进出非常方便。

Claims (9)

1.一种生产线,其特征在于,包括至少一条主轨和一条以上的支轨,所述主轨和支轨交叉设置;沿所述主轨导向移动设置至少一辆母车,沿所述支轨导向移动设置至少一辆子车;所述母车上设置有一个用于承载子车的平台,当母车行驶至主轨与支轨交叉处时,子车脱离平台驶入支轨或者子车从支轨运行到平台上;所述子车上设置有用于为子车行驶提供动力的可充电蓄电池,所述母车上设置有用于为所述可充电蓄电池充电的第一充电连接口;所述子车上设置有用于供电连接所述可充电蓄电池的第二充电连接口,当子车运行到平台设定位置时,所述第二充电连接口与所述第一充电连接口形成电连接。
2.根据权利要求1所述的生产线,其特征在于,还包括延伸方向与所述主轨方向一致的、与主轨一体设置或者分体设置的母线式导电体,所述母车上设置有用于为母车行驶提供动力的取电连接器,所述取电连接器与所述母线式导电体移动导电配合。
3.根据权利要求1或2所述的生产线,其特征在于,所述主轨和支轨垂直交叉设置且支轨高度与所述平台高度一致。
4.根据权利要求1或2所述的生产线,其特征在于,所述母车上还设置有母车定位系统,所述子车上还设置有子车定位系统。
5.一种生产线母车,其特征在于,该母车设置有用于沿主轨移动配合的母车行走机构、一个用于承载子车的平台以及用于为可充电蓄电池充电的第一充电连接口。
6.根据权利要求5所述的生产线母车,其特征在于,该母车上设置有用于与一个母线式导电体移动导电配合、为母车行驶提供动力的取电连接器。
7.根据权利要求5或6所述的生产线母车,其特征在于,该母车上还设置有母车定位系统。
8.一种生产线子车,其特征在于,该子车设置有用于沿支轨移动配合的子车行走机构、用于为子车行驶提供动力的可充电蓄电池以及用于与一个第一充电接口导电连接取电的第二充电连接口,所述第二充电连接口供电连接所述可充电蓄电池。
9.根据权利要求8所述的生产线子车,其特征在于,该子车上还设置有子车定位系统。
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