CN108465986A - 用于辊床式焊接生产线台车的切换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，包括以下部件：小车装置、轨道和第一驱动部件；与现有技术中需要人工搬运台车相比，本发明设置有连通辊床台车切换工位与不同型号台车存储区域的轨道，第一驱动部件可以驱动小车装置沿轨道往复于焊接生产线的台车切换工位和各台车存储区域，并且借助提取部件可以实现台车的抓取和释放，无需人力操作即可实现了焊接生产线上台车的自动更换，降低人力成本，并且本发明中小车装置上的提取部件沿竖直方向抓取台车和沿竖直方向放置台车于焊接生产线的辊床上，大大降低了台车取放对辊床滚轮的磨损，提高了辊床的使用寿命。

Description

用于辊床式焊接生产线台车的切换机构

技术领域

[0001] 本发明涉及高速辊床输送焊接生产线技术领域，特别涉及一种用于辊床式焊接生 产线台车的切换机构。

背景技术

[0002] 自动化点焊方式是使用机器人或专用设备，通过自动化程序控制进行点焊作业 的。由于产品的数模设计不同，导致产品生产时的焊接定位点、夹紧位置都不尽相同。为保 证焊接的质量，经工艺分析，确定GD&T图，分工序进行焊接，每到工序都需要设置不同的定 位点及夹紧点，并使焊枪可达，再匹配上对应的焊接参数，才能最终生产出合格的产品。

[0003] 产品生产过程中不同的定位点及夹紧点设计不同，这就导致其对应的焊接夹具的 定位夹紧机构是不同的。目前通常广泛采用的方式是一种产品设计一套完整的夹具和与之 紧固并随行移动的输送车(又称台车，以下称台车），不同的产品对应不同的夹具和相同规 格的台车，产品切换时夹具和台车整体快速切换。因夹具与台车已经是一体化，为叙述方 便，简称台车。这样虽然成本有增加，但效率较高、且不易出错。

[0004] 现有技术中通常通过高速辊床、人工推动的移动小车实现台车的运输和转换。台 车的数量与人工推动的移动小车的数量相同，移动小车上安装有无动力的摩擦滚轮。台车 更换时，将移动小车推到高速辊床的首端并对齐，人工推动或拉动需要更换的台车到移动 小车上，推动过程中台车沿着导向机构运动，确保其不跑偏，到位后，手工取下放置在移动 小车上的插销，并将其插入到台车与移动小车上已经重合的定位孔中定位，防止在台车在 移动小车的推动过程中移动、滑落地上。

[0005] 人工推动或拉动到生产车间内的地面存放场地上的台车存放支架里，液压升降车 下降，台车落到台车存放支架上，存放。另一产品的台车已经存放在另外的支架上，液压升 降车移动进去，上升，顶起台车，脱离台车存放支架，推动或拉动液压升降车，到高速辊床生 产线旁，再由人工操作可升降的电动葫芦及吊具，转移到高速辊床上。

[0006] 由于台车及其上的夹具较重(一般500多公斤），人工推动台车到转移小车上比较 费力，并且台车连同移动小车的移动比较费力。

[0007] 另外，人工从高速辊床上拖动或者推动台车时，不可避免地对高速辊床产生冲击 力，此冲击力会造成高速辊床上的摩擦滚轮的不均匀受力，产生变形，影响高速辊床的性 能。

[0008]因此，提供一种切换台车省力，并且对高速辊床损害小的切换机构，是本领域内技 术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0009]本发明提供了一种用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，包括以下部件：

[0010]小车装置，包括小车本体和设置于所述小车本体上的提取部件，所述提取部件用 于将台车锁定或者解锁于所述小车本体，并且所述提取部件沿竖直方向将台车自辊床上提 起或者放置于辊床上；

[0011] 轨道，布置于辊床的台车切换工位与不同型号台车的存储区域之间；

[0012] 第一驱动部件，用于驱动所述小车本体沿所述轨道往复运动于辊床的台车切换工 位与台车的存储区域。

[0013] 与现有技术相比，本发明设置有连通辊床台车切换工位与不同型号台车存储区域 的轨道，第一驱动部件可以驱动小车装置沿轨道往复于焊接生产线的台车切换工位和各台 车存储区域，并且借助提取部件可以实现台车的抓取和释放，无需人力操作即可实现了焊 接生产线上台车的自动更换，降低人力成本，并且提取部件沿竖直方向抓取台车和沿竖直 方向放置台车于辊床上，大大降低了台车取放对辊床滚轮的磨损，提高了辊床的使用寿命。

[0014] 可选的，所述提取部件包括至少一对立柱组件，所述立柱组件包括立柱本体和固 定于所述立柱本体且向内延伸的安装座，所述立柱本体自所述小车本体向下延伸，所述安 装座设置有与台车配合锁定的定位销或定位孔，各对所述立柱组件对称布置于台车切换工 位的辊床两侧。

[0015] 可选的，所述安装座的上表面设置有所述定位销，并且所述定位销竖直向上;常态 下，所述定位销低于位于所述台车切换工位的台车上配合的定位孔。

[0016] 可选的，还包括第二驱动部件，用于驱动所述提取部件相对所述小车本体上升或 者下降。

[0017] 可选的，还包括导向装置，当所述提取部件位于所述台车切换工位升降时，所述导 向装置限定所述提取部件的横向位移。

[0018] 可选的，所述导向装置包括导向轮和以及与所述导向轮配合的纵向延伸的导向 槽，所述导向轮和所述导向槽其中一者设置于所述立柱本体，另一者通过支座安装于台车 切换工位的工作台或地面。

[0019] 可选的，所述导向轮包括第一导向轮和第二导向轮，所述第一导向轮和所述第二 导向轮上下布置且轴线相互垂直，所述第一导向轮与所述导向槽的两侧壁配合滚动，所述 第二导向轮与所述导向槽的底壁配合滚动。

[0020] 可选的，所述第二驱动部件包括固定于所述小车本体的电机和以及至少两组辊轮 组件，所述辊轮组件包括辊轮和缠绕于所述辊轮的柔性拉绳，所述柔性拉绳的自由端连接 所述提取部件，当所述电机正反转动时，所述柔性拉绳收纳或者释放于所述辊轮表面。

[0021] 可选的，所述第一驱动部件包括驱动件和齿轮齿条组件，所述齿轮齿条组件包括 相互啮合的齿轮和齿条，所述齿条沿所述轨道布置，所述齿轮固定于所述小车本体。

[0022] 可选的，辊床式焊接生产线包括辊床主线和连通所述辊床主线的辊床支线，所述 台车切换工位设置于所述辊床支线。

[0023] 可选的，还包括控制器，用于控制切换机构中各执行部件动作，以完成台车的自动 切换。

[0024] 可选的，台车的存储区域设置有枢纽工位，所述枢纽工位通过所述轨道与焊接生 产线的台车切换工位连接，所述枢纽工位通过相应辊床连接不同型号台车的存储区域。

附图说明

[0025] 图1为本发明一种实施例中用于辊床式焊接生产线台车的切换机构的结构示意 图；

[0026]图2为图1中小车装置及导向装置局部零部件的示意图；

[G027]图3为图2中B处局部放大示意图；

[0028]图4为本发明一种实施例中提取部件的结构示意图。

[0029] 其中，图1至图4中各部件名称与标号之间的--对应关系如下所示：

[0030] 小车装置1、小车本体11、提取部件12、立柱本体121、安装座I22、定位销123、拉绳 13、滚轮14、轨道3、导向装置4、第一导向轮421、第二导向轮4M、支座41、导向槽41a、导向轮 42、第二驱动部件5;台车1〇〇。

具体实施方式

[0031] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实 施例对本发明作进一步的详细说明。

[0032] 请参考图1、图2和图4,图1为本发明一种实施例中用于親床式焊接生产线台车的 切换机构的结构示意图图2为图1中小车装置及导向装置局部零部件的示意图；图4为本发 明一种实施例中提取部件的结构示意图。

[0033]本发明提供了一种用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，辊床式焊接生产线包 括辊床，目前应用比较广泛的为高速辊床，高速辊床通过电动机带动摩擦滚轮承载台车高 速移动，实现产品流水线生产的一种输送装置，其具有高速度、高定位精度的特点，是最常 见的一种输送形式。滚轮通常为八个，通过滚动摩擦力带动与之线接触的台车移动、停止。 一条高速辊床输送的焊接线是由一定长度的若干段高速辊床组合而成。

[0034]台车能够实现电、气的自动连接、带有编码尺，可以实现与高速辊床的高精度定 位。其上可以固定焊接夹具及其它可以承载的机械机构。也就是说，对于焊接线而言，使被 焊接零件满足焊接的需要实现被焊工件的工艺定位和夹紧的夹具安装在台车上。

[0035]台车运动到指定的位置准确停下来后，机器人持焊钳对其上被夹具定位及夹紧好 的工件进行焊接作业。焊接完成后，生产线控制系统根据获得的确认信号，再次使高速辊床 上的摩擦滚轮运动，将台车输送到下一工位并减速定位。

[0036] 本发明中的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构包括小车装置1、轨道3和第一 驱动部件。

[0037] 小车装置1包括小车本体11和设置于小车本体11上的提取部件12,提取部件12用 于锁定或者解锁台车于小车本体11，并且提取部件12沿竖直方向将台车自焊接生产线的辊 床上提起或者放置于辊床上。台车放置或者自辊床上取走时，台车的放置方向和取走方向 垂直于辊床的布置平面。通常辊床水平布置，台车的放置和取走方向即为竖直方向。

[0038]需要说明的是，本文中所述的竖直是宏观概述，不仅局限于与水平方向成90°，允 许其存在一定的偏差，即在90°左右。

[0039]本发明所提供的切换机构还设置的轨道3布置于焊接生产线辊床的台车切换工位 与不同型号台车的存储区域之间，也就是说，小车装置1沿轨道3可以在台车切换工位与不 同型号台车的存储区域之间活动。通常每一个台车都有相应编号，对应固定的存储区域，这 样便于管理以及实现后期系统的自动控制。

[0040]为了实现自动控制，该切换机构中的第一驱动部件用于驱动小车本体11沿轨道3 任見运动于辊床的台车切换工位与台车的存储区域。第一驱动部件可以为电机，也可以为 液压或者气压等驱动部件。常态下，第一驱动部件驱动小车车体位于台车切换工位，小车装 置1只要不妨碍辊床上台车的运输即可。当焊接生产线更换台车时，在辊床的滚轮作用下将 需要更换的台车输送至台车切换工位，小车装置1的提取部件12将台车自辊床上竖直向上 提起，然后第一驱动部件驱动小车本体11沿轨道3运动，以带动提取部件12及台车运动，直 至运动至该台车的存储区域，然后解除提取部件12与台车的连接，台车被放置于其存储区 域。

[0041]然后，第一驱动部件继续驱动小车装置1沿轨道3运动至所需的台车的存储区域， 利用提取部件12将所需的台车锁定于小车本体11，第一驱动部件继续驱动已锁定所需台车 的小车装置1沿轨道3运动至焊接生产线的台车切换工位，沿竖直方向将所需台车放置于辊 床上。最后利用辊床滚轮摩擦输送作用，将所需台车输送至焊接生产线的相应工位。

[0042]与现有技术相比，本发明设置有连通辊床台车切换工位与不同型号台车存储区域 的轨道3,第一驱动部件可以驱动小车装置1沿轨道3往复于焊接生产线的台车切换工位和 各台车存储区域，并且借助提取部件12可以实现台车的抓取和释放，无需人力操作即可实 现了焊接生产线上台车的自动更换，降低人力成本，并且提取部件12沿竖直方向抓取台车 和沿竖直方向放置台车于辊床上，大大降低了台车取放对辊床滚轮的磨损，提高了辊床的 使用寿命。

[0043]通过本文上述设置，台车的存储空间可以不局限于一层，合理布置轨道3,可以实 现台车两层或者更多层的布置。

[0044]实现上述技术效果的提取部件12的结构由多种形式，下文给出了提取部件12的一 种具体的实施方式。

[0045] 在一种具体实施方式中，提取部件12包括至少一对立柱组件，立柱组件包括立柱 本体121和固定于立柱本体121向内延伸的安装座122,立柱本体121自所述小车本体11向下 延伸。优选的安装座122横向向内延伸，安装座122可以通过螺栓或者焊接方式固定于立柱 本体121上。安装座122上设置有与台车100配合锁定的定位销或定位孔，也就是说，安装座 122和台车100通过销、孔配合锁定，当定位销插入定位孔中时，台车100与提取部件12锁定； 当定位销与定位孔脱离时，台车与提取部件12解除锁定。安装座122上设置有定位销123,台 车相应位置就设置有定位孔。定位销123可以横向设置，也可以竖直设置。

[0046] 本文中优选定位销123设置于安装座122上表面且竖直向上设置，常态下，定位销 123低于位于台车切换工位的台车100上配合的定位孔当台车输送至台车切换工位时，提取 部件12向上提起，定位销123可以插入台车的定位孔内部，以便将台车提取。当台车1〇〇下放 至辊床或者存储区域时，台车100放置于辊床或者存储区域的支撑面上，提取部件12继续向 下移动这样定位销123即可脱离台车100上的定位孔，以实现提取部件12与台车的解锁。 [0047] 进一步地，本发明中的切换机构还可以包括第二驱动部件5,用于驱动提取部件I2 相对小车本体11上升或者下降。也就是说，在第二驱动部件5的作用下，提取件提起或者放 下台车1〇〇。第二驱动部件5的设置可以有利于实现机构的自动化控制。

[0048] 为了保持提取或者放置台车的稳定性，降低对辊床滚轮的损伤，本文还进一步进 行了如下设置。

[0049] 再参考图3,图3为图2中B处局部放大示意图。

[0050]上述各实施例中，切换机构还可以包括导向装置4,提取部件12位于台车切换工位 升降时，导向装置4限定所述提取部件I2的横向位移。需要说明的是，本文中所述的横向是 指水平面。也就是说，导向装置4可以保证提取部件12尽量沿竖直方向升降，避免提取部件 12沿水平方向晃动或者摇摆，进而避免台车与辊床滚轮横向摩擦，有利于提高滚轮的使用 寿命。

[0051]在一种具体实施方式中，导向装置4可以包括导向轮42以及与导向轮42配合的纵 向延伸的导向槽41a，导向轮42和导向槽41a其中一者设置于立柱本体121，另一者通过支座 安装于台车切换工位的工作台或者地面。

[0052]本文给出的实施方式中立柱本体121上设置导向轮42,支座41上设置导向槽。当 然，立柱本体121上也可以设置导向槽，支座41上设置导向轮。

[0053]在一种具体实施方式中，导向轮可以包括第一导向轮421和第二导向轮422,第一 导向轮421和第二导向轮422上下布置且轴线相互垂直，第一导向轮421与导向槽41的两侧 壁配合滚动，第二导向轮422与导向槽41a的底壁配合滚动。

[0054]上述各实施例中，第二驱动部件5可以包括固定于小车本体11的电机和以及至少 两组辊轮组件，辊轮组件包括辊轮和缠绕于辊轮的柔性拉绳13,柔性拉绳13的自由端连接 提取部件12,当电机正反转动时，柔性拉绳13收纳或者释放于辊轮表面。柔性拉绳13可以为 皮带，也可以为钢丝绳或者其他具有一定韧性和强度的部件。

[0055]上述各实施例中，第一驱动部件可以包括驱动件和齿轮齿条组件，齿轮齿条组件 可以包括相互啮合的齿轮和齿条，齿条沿轨道3布置，齿轮固定于小车本体11。如图2所示， 小车本体的上端具有四组滚轮14,轨道上设置有与滚轮14配合滚动的滑道，在驱动件和齿 轮齿条条组件的配合作用下，滚轮14可以沿滑道运动。

[0056]当然，第一驱动部件和第二驱动部件5的结构不局限于本文中描述，只要能实现上 述技术效果即可。

[0057]为了尽量降低切换机构的结构，降低布置成本以及降低机构空间占用体积，辊床 式焊接生产线可以包括辊床主线和连通辊床主线的辊床支线，台车切换工位设置于辊床支 线。

[0058]另外，切换机构可以进一步在台车的存储区域设置有枢纽工位，枢纽工位通过轨 道与焊接生产线的台车切换工位连接，枢纽工位通过相应辊床连接不同型号台车的存储区 域;台车通过棍床结构输送至相应位置并存储，该结构简单易行。

[0059]上述各实施例中，切换机构还可以进一步包括控制器，用于控制切换机构中各执 行部件动作，控制器通过与其他检测部件的配合可以实现各执行部件动作，以配合完成台 车的自动切换。

[0060] 本文中虽然未具体描述控制器如何动作实现台车的自动切换，但是从本文所记载 的内容，本领域内技术人员理解和实施本文技术方案不存在障碍。

[0061]以上对本发明所提供的一种用于辊床式焊接生产线台车的切换机构进行了详细 介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和 修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1. 一种用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在于，包括以下部件： 小车装置（1)，包括小车本体(11)和设置于所述小车本体（11)上的提取部件（12)，所述 提取部件（12)用于将台车锁定或者解锁于所述小车本体(11)，并且所述提取部件（I2)沿竖 直方向将台车自辊床上提起或者放置于辊床上； 轨道，布置于辊床的台车切换工位与不同型号台车的存储区域之间； 第一驱动部件，用于驱动所述小车本体(11)沿所述轨道往复运动于辊床的台车切换工 位与台车的存储区域。

2. 如权利要求1所述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在于，所述提取 部件（12)包括至少一对立柱组件，所述立柱组件包括立柱本体（121)和固定于所述立柱本 体(121)且向内延伸的安装座（122)，所述立柱本体(121)自所述小车本体(11)向下延伸，所 述安装座(122)设置有与台车配合锁定的定位销（123)或定位孔，各对所述立柱组件对称布 置于台车切换工位的辊床两侧。

3. 如权利要求2所述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在于，所述安装 座（122)的上表面设置有所述定位销（123)，并且所述定位销（123)竖直向上;常态下，所述 定位销（123)低于位于所述台车切换工位的台车上配合的定位孔。

4. 如权利要求2所述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在于，还包括第 二驱动部件(5)，用于驱动所述提取部件(12)相对所述小车本体(11)上升或者下降。

5. 如权利要求2述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在于，还包括导向 装置(4)，当所述提取部件（12)位于所述台车切换工位升降时，所述导向装置(4)限定所述 提取部件(12)的横向位移。

6. 如权利要求5所述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在于，所述导向 装置(4)包括导向轮和以及与所述导向轮配合的纵向延伸的导向槽，所述导向轮和所述导 向槽其中一者设置于所述立柱本体（121)，另一者通过支座(41)安装于台车切换工位的工 作台或地面。

7. 如权利要求6所述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在于，所述导向 轮包括第一导向轮(421)和第二导向轮(422)，所述第一导向轮(421)和所述第二导向轮 (422)上下布置且轴线相互垂直，所述第一导向轮(421)与所述导向槽的两侧壁配合滚动， 所述第二导向轮(422)与所述导向槽的底壁配合滚动。

8. 如权利要求4至7任一项所述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在 于，所述第二驱动部件⑸包括固定于所述小车本体（11)的电机和以及至少两组棍轮组件， 所述辊轮组件包括辊轮和缠绕于所述辊轮的柔性拉绳（13)，所述柔性拉绳(13)的自由端连 接所述提取部件（12)，当所述电机正反转动时，所述柔性拉绳（13)收纳或者释放于所述辊 轮表面。

9.如权利要求1至7任一项所述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在 于，所述第一驱动部件包括驱动件和齿轮齿条组件，所述齿轮齿条组件包括相互啮合的齿 轮和齿条，所述齿条沿所述轨道布置，所述齿轮固定于所述小车本体(1 D。

10.如权利要求1至7任一项所述的用于棍床式焊接生广线台车的切换机构，其特征在 于，辊床式焊接生产线包括辊床主线和连通所述辊床主线的辊床支线，所述台车切换工位 设置于所述辊床支线。

11. 如权利要求1至7任一项所述的用于辊床式焊接生广线台车的切换机构，具特征在 于，还包括控制器，用于控制切换机构中各执行部件动作，以完成台车的自动切换。

12. 如权利要求1至7任一项所述的用于辊床式焊接生产线台车的切换机构，其特征在 于，台车的存储区域设置有枢纽工位，所述枢纽工位通过所述轨道与焊接生产线的台车切 换工位连接，所述枢纽工位通过相应辊床连接不同型号台车的存储区域。