CN109516115B - 一种全自动汽车涂装输送机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动汽车涂装输送机，包括台车导轨(1)、设置在导轨上的台车(2)及台车外部牵引装置，所述台车(2)包括台车架(11)、台车固定板(13)、台车滚轮(3)以及一个可以做上下、摆动和翻转动作的连接杆，所述连接杆通过车体固定架与车体连接，通过台车外部牵引装置牵引台车在导轨上运动，通过台车与导轨的相对运动所产生动力来驱动连接杆完成上下、摆动和翻转动作。本发明通过单个动力源提供动力，且将动力机构与行走机构分离，来减小行走机构的质量和体积，同时利用机械结构来控制车身的升降，翻转，摆动等在涂装过程中需要的动作，误差小，具有更强的稳定性。

Description

一种全自动汽车涂装输送机

技术领域

本发明属于机械制造及交通运输领域，具体涉及一种全自动汽车涂装输送装置。

背景技术

汽车制造由冲压、焊装、涂装、总装四大工艺组成，涂装工艺涉及机械、电气、化工、环保等诸多科技技术，占四大工艺投资额40％以上，是汽车制造业的关键工艺。输送系统贯穿于现代化汽车涂装生产线的全过程，是涂装生产线的动脉。前处理、电泳是车身在涂装车间的一道重要的表面预处理工序，前处理、电泳输送设备的性能好坏直接影响着车身的表面预处理质量。

目前，大批量连续生产时所采用的输送系统主要有传统的悬挂式输送系统和摆杆链输送机，以及国际最先进的RoDip输送机和多功能穿梭机(中国发明专利03800255.8)等。传统的悬挂式输送系统，槽子上方的链条和接油盘会有冷凝水滴落到车身和槽子中，造成污染，所采用的门式吊具，因车身上方有吊具的横梁，其水滴也会落到车身上造成污染；悬链的最大出、入槽角度一般只有30°，槽体积大、设备长、涂装线占地面积大，顶盖及空腔结构内的空气排不尽，使这些部位磷化、电泳涂装效果不好；由于链条轨迹的固定模式，无法实现对不同工艺的优化处理。摆杆链输送机浸槽的长度较短，不必在车身上方设置防尘接油盘；解决了吊具横梁和悬链滴水污染车身的问题，但无法根除车顶气包。国际最先进的RoDip输送机和多功能穿梭机，改变吊挂和输送方式，车身在前进的同时可以进行纵向倾斜，解决了内腔气泡问题，提高了车体前处理和电泳表面处理的质量，但是其结构较为复杂，占地面积大，设备投资及运行、维护费用高。此外，由于RoDip输送机和多功能穿梭机是悬臂结构，悬臂梁很难承受较重载荷，因此只适合于小型轿车的电泳涂装导致输送机柔性化水平不高。例如，为了对大、重型汽车车身进行涂装，需要同时使用两台多功能穿梭机(参考中国发明专利200410003154.2)，这就导致控制复杂，效率低，费用高。另外，由于这种悬臂梁结构输送机在输送的过程中，车身在翻转的过程中，车身在翻转的同时必然在行走方向有位移，这是其机构结构的先天性缺陷，这种缺陷虽然使传统的船形槽变为矩形槽，但是其占地面积也较大。

电泳涂装设备是投资较大、技术要求较高、结构较复杂的涂装设备在电泳涂装工艺中，如何通过改变车体的输送方式和改变车体在槽液中的姿势，使车体100％表面都能涂装上漆，一直是一个难题。主要是空腔上部的空气在浸没时排不尽，形成“空气包”，涂不上漆。采用一般悬挂式输送装置，达不到完全涂装效果。目前，国际领先水平的RoDip输送和多功能穿梭机输送，基本上解决了空气包问题。因此，在未来很长一段时间内，这种可以根据不同的车型主动优化不同的浸入角度、翻转方式和行进速度，增加了输送机的应用灵活性的先进输送方式及输送设备，将在电泳涂装设备中占据主导地位。但是，目前先进的电泳涂装输送机，尤其是RoDip输送机和多功能穿梭机结构复杂、制造安装工艺要求高，其悬臂梁结构使单机不适合于大、重型汽车车身的涂装输送，开发结构简单、车型适用性广、柔性化水平高、刚度高和环保型的电泳涂装输送设备势在必行。

申请号为201210014948.3的中国专利中公开了一种多杆机构汽车涂装输送机及其在电泳涂装生产线的输送中的应用，该输送机包括行走机构和平移升降翻转机构两个功能部分，其中，行走机构完成运输机的行走运输功能，平移升降翻转机构由一个或多个平面多杆机构构成，通过对平面多杆机构的驱动，完成被输送物体的升降、翻转和平移运动，该输送机采用了多组平面多杆机构，并由多个动力装置驱动，多个动力装置均设置在行走机构上，会使得行走机构过于笨重，且多个动力装置需要连接控制系统以及电源或气泵，连线复杂，且容易产生误差，从而影响生产效率和质量。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题，以适应汽车涂装生产线对输送机柔性化、环保化和自动化水平的更高需求，通过单一动力装置提供动力，且将动力机构与行走机构分离，来减小行走机构的质量和体积，同时利用机械结构来控制车身的升降，翻转，摆动等在涂装过程中需要的动作，误差小，具有更强的稳定性。

一种全自动汽车涂装输送机，包括台车导轨、设置在台车导轨上的台车以及台车外部牵引装置，所述台车包括台车架、台车固定板、台车滚轮以及一个可以做上下、摆动和翻转动作的连接杆，所述连接杆通过车体固定架与车体连接，通过台车外部牵引装置牵引台车在台车导轨上运动，通过台车与台车导轨的相对运动所产生动力来驱动连接杆完成上下、摆动和翻转动作。

去除传统台车上的多个电机，改为外部牵引的方式来使台车行进，有效地减小了台车的体积和质量，并从台车与导轨的相对运动中获得动力，来驱动输出装置完成复杂动作，由传统的电路控制变为纯机械控制，稳定性更好。

以下对台车的结构进一步说明，所述台车导轨上方与导轨平行设置有齿条，设置在所述台车下方的台车滚轮为齿轮，且其能够与台车导轨上方的齿条啮合，所述台车滚轮固定在轴上，且在该轴上设置有驱动轮，驱动轮通过传动带连接到蜗杆，台车滚轮转动带动蜗杆转动。

所述台车上设置有台车固定板，在台车固定板上纵向设置有第一套筒和第二套筒，在第一套筒和第二套筒内分别设置有可上下移动的滑杆，在第二套筒内的滑杆下端设置有齿轮，在第一套筒下端设置有驱动齿条，所述驱动齿条与齿轮啮合，齿轮与连接杆同轴心固定连接，在第一套筒内的滑杆和第二套筒内的滑杆上方分别设置有第一拨块和第二拨块，在台车固定板上还设置有一个凸轮轴，凸轮轴通过套纵向固定在台车固定板上，在凸轮轴上设置有蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，将蜗杆的转动转换为蜗轮的转动，在凸轮轴上设置有两个三维凸轮，所述三维凸轮为一个可围绕凸轮轴中心线旋转的圆盘，圆盘边缘并不在一个平面内，第一三维凸轮的边缘嵌入到第一拨块的拨槽内，第二三维凸轮的边缘嵌入到第二拨块的拨槽内。

所述台车外部牵引装置为台车牵引链，所述台车通过台车牵引链牵引行进，台车牵引链与台车固定连接，所述台车牵引链为封闭链条，在所述台车牵引链的两端分别设置有驱动轮和从动轮，驱动轮连接驱动电机。

该输送机仅设置一个动力装置，即驱动电机，驱动电机带动驱动轴转动，驱动轴上的驱动轮带动台车牵引链运动，台车牵引链拉动台车相对台车导轨移动，由于台车滚轮与设置在台车导轨上的齿条啮合，使得台车滚轮转动，台车滚轮转动，将动力通过传动带传递给蜗杆，通过蜗轮蜗杆机构，带动蜗轮转动，蜗轮带动凸轮轴转动，凸轮轴上的三维凸轮同步旋转，三维凸轮的形状根据需求设定，多个三维凸轮控制连接杆完成复杂动作，最终，连接杆可在台车行进的过程中，完成复杂的升降、摆动、转动以及上述运动的复合运动，由于车体通过车体固定架固定安装在连接杆上，因此，在台车行进的过程中，即完成了车体的翻转，摆动、升降以及上述运动的复合运动。

本发明的有益效果在于：本发明通过单个动力源提供动力，且将动力机构与行走机构分离，来减小行走机构的质量和体积，同时利用机械结构来控制车身的升降，翻转，摆动等在涂装过程中需要的动作，误差小，具有更强的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例的工作状态示意图。

图2为本发明实施例的结构示意图。

图3为图2中行走机构的原理结构示意图。

图中：1—台车导轨；2—台车；3—台车滚轮；4—台车牵引链；5—连接杆；6—车体固定架；7—车体；8—驱动电机；9—驱动轮；10—驱动轴；11—台车架；12—从动轮；13—台车固定板；14—第一套筒；15—第二套筒；16—齿轮；17—驱动齿条；18—第一拨块；19—第二拨块；20—套；21—第一三维凸轮；22—第二三维凸轮；23—蜗杆；24—蜗轮；25—传动带；26—限位压轮。

具体实施方式

如图1所示，一种全自动汽车涂装输送机，包括台车导轨1、设置在导轨上的台车2以及台车外部牵引装置。

所述台车外部牵引装置包括台车牵引链4和驱动装置。

所述台车包括台车架11、台车固定板13和台车滚轮3。

本实施例中，为了增加承载能力，采用两条台车导轨1平行设置，在每个台车导轨上设置有一个台车2，两个台车2通过连接杆5连接，在连接杆5上设置有车体固定架6，车体7通过卡盘与车体固定架6连接。

如图2和3所示，所述台车导轨1上方与导轨平行设置有齿条，所述台车滚轮3为齿轮，且其能够与台车导轨1上方的齿条啮合，设置在台车下方的台车滚轮3固定在轴上，且在该轴上设置有驱动轮，驱动轮通过传动带25连接到蜗杆23，台车滚轮3转动的同时能够带动蜗杆23转动，即台车在行进过程中由台车滚轮3提供动力来使得台车的连接杆完成旋转、升降、摆动以及上述动作的复合动作。

所述台车上设置有台车固定板13，在台车固定板13上纵向设置有第一套筒14和第二套筒15，在第一套筒14和第二套筒15内分别设置有可上下移动的滑杆，在第二套筒15内的滑杆下端设置有齿轮16，在第一套筒14下端设置有驱动齿条17，所述驱动齿条17与齿轮16啮合，齿轮16与连接杆5同轴心固定连接，在第一套筒14内的滑杆和第二套筒15内的滑杆上方分别设置有第一拨块18和第二拨块19，在台车固定板13上还设置有一个凸轮轴，凸轮轴通过套20纵向固定在台车固定板13上，在凸轮轴上设置有蜗轮24，所述蜗轮24与所述蜗杆23啮合，将蜗杆23的转动转换为蜗轮24的转动，同时起到了减速和换向的双重作用，在凸轮轴上设置有至少两个三维凸轮，即第一三维凸轮21和第二三维凸轮22，所述三维凸轮为一个可围绕凸轮轴中心线旋转的圆盘，但圆盘边缘并不在一个平面内，所述第一三维凸轮21的边缘嵌入到第一拨块18的拨槽内，所述第二三维凸轮22的边缘嵌入到第二拨块19的拨槽内。

最为优选，在本实施例中，所述台车架11下方设置有限位压轮26，其目的是使台车滚轮的轮齿与台车导轨1上方的齿条有效啮合，避免脱轨。

所述牵引装置为台车牵引链4，所述台车2通过台车牵引链4牵引行进，台车牵引链4与台车固定连接，本实施例中所述台车牵引链4为封闭链条，在所述台车牵引链4的两端分别设置有驱动轮9和从动轮12，驱动轮9连接驱动电机8，如果采用双轨设计，为了保证同步性，如图2所示，可以将两个驱动轮9通过驱动轴10连接，并将驱动轴10连接驱动电机8，由驱动电机8带动两个驱动轮9同步转动。

本发明的工作原理如下，该输送机仅设置一个动力装置，即驱动电机8，驱动电机8带动驱动轴10转动，驱动轴10上的驱动轮9带动台车牵引链4运动，台车牵引链4拉动台车2相对台车导轨1移动，由于台车滚轮3与设置在台车导轨1上的齿条啮合，使得台车滚轮3转动，台车滚轮3转动，将动力通过传动带25传递给蜗杆23，通过蜗轮蜗杆机构，带动蜗轮24转动，蜗轮24带动凸轮轴转动，凸轮轴上的三维凸轮同步旋转，三维凸轮的形状根据需求设定，三维凸轮会拨动第一拨块18和第二拨块19做上下运动或静止不动，第二拨块19会带动连接杆5上下运动，第一拨块18会带动驱动齿条17上下运动，从而驱动齿轮16转动或摆动，即带动连接杆5转动或摆动。当第一拨块18和第二拨块19同速上升或下降时，连接杆5做单纯的上升或下降动作，当第一拨块18和第二拨块19发生相对运动时，驱动齿条17会驱动齿轮16转动或摆动，或是在转动或摆动的同时完成升降动作，其控制逻辑取决于三维凸轮的形状设计，最终，连接杆5可在台车行进的过程中，完成复杂的升降、摆动、转动以及上述运动的复合运动，由于车体7通过车体固定架6固定安装在连接杆5上，因此，在台车行进的过程中，即完成了车体7的翻转，摆动、升降以及上述运动的复合运动。

在实际操作中，利用本发明所述的汽车涂装输送机对车体在电泳涂装生产线上进行输送。以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的变形应视为属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种全自动汽车涂装输送机，包括台车导轨(1)、设置在台车导轨上的台车(2)，还包括台车外部牵引装置，所述台车(2)包括台车架(11)、台车固定板(13)、台车滚轮(3)以及一个可以做上下、摆动和翻转动作的连接杆，所述连接杆通过车体固定架与车体连接，通过台车外部牵引装置牵引台车在台车导轨上运动，通过台车与台车导轨的相对运动所产生动力来驱动连接杆完成上下、摆动和翻转动作；

所述台车导轨(1)上方与台车导轨平行设置有齿条，设置在所述台车(2)下方的台车滚轮(3)为齿轮，且其能够与台车导轨(1)上方的齿条啮合，所述台车滚轮(3)固定在轴上，且在该轴上设置有驱动轮，驱动轮通过传动带(25)连接到蜗杆(23)，台车滚轮(3)转动带动蜗杆(23)转动；

其特征在于：所述台车上设置有台车固定板(13)，在台车固定板(13)上纵向设置有第一套筒(14)和第二套筒(15)，在第一套筒(14)和第二套筒(15)内分别设置有可上下移动的滑杆，在第二套筒(15)内的滑杆下端设置有齿轮(16)，在第一套筒(14)下端设置有驱动齿条(17)，所述驱动齿条(17)与齿轮(16)啮合，齿轮(16)与连接杆(5)同轴心固定连接，在第一套筒(14)内的滑杆和第二套筒(15)内的滑杆上方分别设置有第一拨块(18)和第二拨块(19)，在台车固定板(13)上还设置有一个凸轮轴，凸轮轴通过套(20)纵向固定在台车固定板(13)上，在凸轮轴上设置有蜗轮(24)，所述蜗轮(24)与所述蜗杆(23)啮合，将蜗杆(23)的转动转换为蜗轮(24)的转动，在凸轮轴上设置有两个三维凸轮，所述三维凸轮为一个可围绕凸轮轴中心线旋转的圆盘，圆盘边缘并不在一个平面内，第一三维凸轮(21)的边缘嵌入到第一拨块(18)的拨槽内，第二三维凸轮(22)的边缘嵌入到第二拨块(19)的拨槽内。

2.根据权利要求1所述的全自动汽车涂装输送机，其特征在于：所述台车外部牵引装置为台车牵引链(4)，所述台车(2)通过台车牵引链(4)牵引行进，台车牵引链(4)与台车固定连接，所述台车牵引链(4)为封闭链条，在所述台车牵引链(4)的两端分别设置有驱动轮(9)和从动轮(12)，驱动轮(9)连接驱动电机(8)。

3.根据权利要求2所述的全自动汽车涂装输送机，其特征在于：所述台车导轨(1)为两条，两条台车导轨(1)平行设置，在每个台车导轨上设置有一个台车(2)，两个台车(2)通过连接杆(5)连接，在连接杆(5)上设置有车体固定架(6)，车体(7)通过卡盘与车体固定架(6)连接。

4.根据权利要求1所述的全自动汽车涂装输送机，其特征在于：所述台车架(11)下方设置有限位压轮(26)。

5.根据权利要求2所述的全自动汽车涂装输送机，其特征在于：两个驱动轮(9)通过驱动轴(10)连接，并将驱动轴(10)连接驱动电机(8)，由驱动电机(8)带动两个驱动轮(9)同步转动。

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