CN109720801B - 一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统 - Google Patents

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Abstract

一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，包括轨道和悬挂式输送车，轨道上设置有多个拦截横杆；所述悬挂式输送车包括构架、主悬挂柱、紧急制动机构、第一轮轴、第二轮轴、滚轮、减速套、齿轮箱、电机和控制器；紧急制动机构包括次悬挂柱、放置板、液压缸体、限位筒和油泵，液压缸体上表面设置有第一油口和第二油口，液压缸体内部设置有活塞、第二活塞杆和第一活塞杆，第二活塞杆的活动端上连接有减速爪；还包括紧急制动杆，紧急制动杆的底端进入限位筒内部。本发明能够迅速地将悬挂式输送车的速度降为0，从根源上避免了悬挂式输送车之间的相互碰撞以及工件的掉落，提高了工艺的安全性。

Description

一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统
技术领域
本发明涉及汽车制造机械领域，具体涉及一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统。
背景技术
悬挂式输送机又被称为架空式输送机，用于车间内部或各个车间之间，工件物品的流水连续输送，在流水连续输送过徎中，可以进行对工件的各种顺序工艺作业，如表面处理、喷漆、烘干、冷却、成品下线等，由于它既充份利用空间，又可以与地面的作业配合进行，因此被广泛地应用于汽车厂的现代化生产线中。
传统的悬挂式轨道输送系统包括架空轨道、悬挂式输送车等装置，其中，悬挂式输送车又包括滚轮、轮轴、驱动系统、制动系统、悬挂装置等零部件。悬挂式输送车受后台控制系统统一控制运行，因此，当后台控制系统出现故障，无法对某一悬挂式输送车进行控制，导致该悬挂式输送车的速度不同于其他悬挂式输送车的速度时，将会导致悬挂式输送车相互碰撞，造成悬挂式输送车损坏，被悬挂的工件相互碰撞甚至掉落损坏，工艺成本增加；不仅如此，当需要紧急停止特定的悬挂式输送车时，制动系统无法立即停止该悬挂式输送车，只能采取减速的方式，而这种减速滑行也必然带来相邻悬挂式输送车的碰撞。
发明内容
本发明提供了一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，解决了传统的悬挂式轨道输送系统在出现故障时无法控制悬挂式输送车减速，以及需要紧急减速时，无法立即将悬挂式输送车的速度降至零的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，包括轨道和悬挂式输送车，所述轨道上等间距设置有多个垂直于轨道的拦截横杆；所述悬挂式输送车包括构架，所述构架下方连接有主悬挂柱、紧急制动机构、第一轮轴和第二轮轴，所述第一轮轴、第二轮轴的两端均连接有位于轨道上的滚轮，第一轮轴上套设有减速套，沿减速套周向设置有多个减速齿，所述减速齿的截面为等腰梯形，第二轮轴上设置有齿轮箱，构架上表面设置有电机和控制器，所述电机的输出轴的底端贯穿构架并伸入齿轮箱中以驱动第二轮轴转动；所述紧急制动机构包括固定在构架下表面的次悬挂柱，所述次悬挂柱底端固定有放置板，所述放置板位于拦截横杆上方，放置板上安装有液压缸体和限位筒，所述液压缸体上表面固定有油泵，所述油泵与控制器电连接，液压缸体上表面设置有第一油口和第二油口，所述第一油口靠近第二轮轴，所述第二油口靠近第一轮轴，所述油泵通过油管连接第一油口和第二油口，所述第一油口和第二油口均连通液压缸体的内部，液压缸体内部设置有活塞，所述活塞的一端固定有第二活塞杆，另一端固定有第一活塞杆，所述第二活塞杆的活动端活动贯穿液压缸体靠近第一轮轴的一端，第二活塞杆的活动端上连接有减速爪，所述减速爪正对减速套，减速爪朝向第一轮轴的侧面为凹面，所述凹面的尺寸与减速套的尺寸相匹配，凹面上设置有多个凹槽，所述凹槽的尺寸与减速齿的尺寸相匹配，所述第一活塞杆的活动端活动贯穿液压缸体靠近第二轮轴的一端；所述限位筒的侧面设置有第一通孔，第一活塞杆的活动端能够穿过所述第一通孔进入限位筒中，还包括紧急制动杆，所述紧急制动杆的底端贯穿限位筒的顶部进入限位筒内部，当第一活塞杆位于限位筒中时，紧急制动杆放置于第一活塞杆上，所述限位筒底部设置有第二通孔，所述放置板上设置有第三通孔，当第一活塞杆位于限位筒外时，紧急制动杆的底端依次穿过第二通孔和第三通孔并位于两个拦截横杆之间，紧急制动杆的顶端位于限位筒的上表面。
现有技术中，悬挂式输送车受控制系统统一控制运行，这样设置存在一个问题，即当后台控制系统出现故障，则无法对悬挂式输送车进行控制，可能会导致各悬挂式输送车的速度不同，进而导致悬挂式输送车相互碰撞，不仅造成悬挂式输送车损坏，还会造成被悬挂的工件相互碰撞甚至掉落而损坏，增加了工艺成本、延长了交付期限；不仅如此，当需要紧急停止特定的悬挂式输送车时，制动系统无法立即停止该悬挂式输送车，只能采取减速的方式，而这种减速滑行也必然带来相邻悬挂式输送车的碰撞。
为了解决上述问题，本发明提供了一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统。
具体地，所述系统包括轨道和设置在轨道内的悬挂式输送车，轨道的改进在于在轨道上等间距设置有多个拦截横杆，拦截横杆位于轨道的间隙之中，拦截横杆的作用是拦截紧急制动杆，进而在很短的时间里将悬挂式输送车的速度降至0。
悬挂式输送车包括构架、走行系统、悬挂机构、驱动系统和紧急制动机构。其中，悬挂式输送车的走行系统包括第一轮轴、第二轮轴和滚轮，第一轮轴上套设有减速套，减速套与第一轮轴之间不产生相对移动，减速套用于配合紧急制动机构的减速爪，当减速爪与减速套啮合时，第一轮轴转速降低，第一轮轴上的滚轮在第二轮轴的推动下，由滚动转为滑动，初步降低悬挂式输送车的速度，具体地，沿着减速套的周向设置有多个横截面为等腰梯形的减速齿，减速齿部分为橡胶材料制造，而减速爪朝向减速套的侧面为凹面，该凹面用于容纳包裹有减速套的第一轮轴，优选地，该凹面的横截面为半圆形，凹面内设置有多个凹槽，凹槽与减速齿相匹配，即凹槽的横截面也为等腰梯形，该设计能够使减速爪快速与减速套啮合从而达到快速降低第一轮轴转速的目的；悬挂机构为设置在构架下方的主悬挂柱，主悬挂柱位于轨道的间隙中，其下端用于连接悬吊装置以悬挂工件；驱动系统为设置在第二轮轴上的齿轮箱和位于构架上表面的电机。控制器中设置有无线网口，工作人员通过控制系统向控制器发送信号以控制电机开启，电机转动带动齿轮箱中的齿轮转动进而旋转第二轮轴以及第二轮轴上的滚轮，使得悬挂式输送车能够沿第二轮轴至第一轮轴的方向在轨道上移动，并输送货物至指定地点。
紧急制动机构通过次悬挂柱固定在构架的下表面，次悬挂柱底端固定放置板，放置板上放置的液压缸体为具有双作用双活塞杆式液压缸，液压缸体通过第一油口、第二油口和油管与油泵连接，油泵通过对第一油口进油、第二油口出油，或者第一油口出油、第二油口进油以推动活塞在液压缸体中往复运动，从而推动第一活塞杆和第二活塞杆移动。其中，油泵与控制器电连接，对油泵的控制系统区别于对驱动装置控制系统，即在驱动装置的控制系统失控时，仍能够对油泵进行控制，通过液压油推动活塞、第一活塞杆和第二活塞杆移动。第二活塞杆上设置的减速爪能够在紧急制动时与减速套接触，从而达到初步减速的目的，第一活塞杆的活动端，即远离活塞的一端在正常情况下通过第一通孔放置于限位筒中，用于限制紧急制动杆的位置，避免其从第二通孔、第三通孔中落下至两块拦截横杆之间造成紧急制动。
紧急制动机构的原理为：在正常运行情况时，第一活塞杆的活动端位于限位筒中，紧急制动杆的底端位于限位筒内并放置在第一活塞杆的活动端上；当需要紧急制动某一悬挂式输送车时，利用紧急控制系统向控制器发送紧急制动信号，控制器在收到紧急制动信号后开启油泵，油泵控制第一油口进油，第二油口出油，从而使得活塞沿第二轮轴至第一轮轴的方向移动，之后第二活塞杆活动端的减速爪与减速套结合，减速爪上的凹槽迅速与减速套上的减速齿啮合并使得第一轮轴停止转动，与此同时，第一活塞杆的活动端离开限位筒，失去支撑的紧急制动杆依次穿过第二通孔、第三通孔，最终落入两根拦截横杆之间或者落在拦截横杆上，在紧急制动杆的侧面与拦截横杆的侧面接触之前的一段时间里，悬挂式输送车主要靠减速爪与减速套的啮合减速，在紧急制动杆的侧面与拦截横杆的侧面接触后，由于紧急制动杆的顶端位于限位筒上方，紧急制动杆、限位筒和拦截横杆共同限制了放置板的移动，进而限制了整个悬挂式输送车的移动，悬挂式输送车的速度迅速降至0，此时即使电机还在驱动第二轮轴转动，也无法推动悬挂式输送车前进，从根源上避免了各悬挂式输送车之间的相互碰撞以及工件的掉落。在排除所有故障后，将紧急制动杆提起，调整第二油口进油，第一油口出油，活塞沿第一轮轴至第二轮轴的方向移动，最终第一活塞杆位于限位筒中，再放下紧急制动杆，使其位于第一活塞杆上，并恢复系统运行。
通过上述机构，本发明所公开的系统能够在驱动系统失控时，控制油泵，进而控制减速爪与第一轮轴上的减速套啮合，降低悬挂式输送车的移动速度，再通过紧急制动杆的自由落体，使得紧急制动杆的侧面与轨道上的拦截横杆接触，迅速地将悬挂式输送车的速度降为0，即使电机仍在运行，也无法推动悬挂式输送车继续前进，从根源上避免了悬挂式输送车之间的相互碰撞以及工件的掉落，提高了工艺的安全性。
进一步地，所述构架的靠近第一轮轴的侧面上设置有红外测距仪。悬挂式输送车沿第二轮轴至第一轮轴的方向前进，因此构架靠近第一轮轴的侧面指的是构架的前端。红外测距仪与控制器电连接，通过预设红外测距仪发出和接收到的红外线的时间差判断两辆悬挂式输送车之间的距离，当时间差低于预设值时，说明两辆悬挂式输送车距离过近，为了避免两辆悬挂式输送车相撞，红外测距仪向控制器发送紧急制动信号，控制器在接收到紧急制动信号后开启油泵，启动紧急制动机构对悬挂式输送车进行紧急制动以避免发生碰撞。红外测距仪进一步简化了紧急制动系统的控制，省去了工作人员对紧急制动系统的控制，紧致制动过程更加简洁、快速、准确。
进一步地，所述减速齿由橡胶制成。减速齿采用橡胶制成，在啮合的过程中橡胶会发生形变，不会磨损减速爪上的凹槽，使用寿命更长，同时，减速齿的目的只是为了让第一轮轴的转速降低，橡胶自身的耐磨性、摩擦力和硬度足够达到这一目的，优选地，减速齿采用丁腈橡胶制成。
进一步地，相邻两块拦截横杆之间的距离为0.5～2米。
进一步地，所述拦截横杆的宽度为10～20厘米。
进一步地，所述拦截横杆的长度为轨道的间距的六分之一。
进一步地，所述第二通孔和第三通孔的直径相同。
进一步地，所述第一通孔的直径为第一活塞杆的直径的1.05～1.25倍。
上述设计均是在实际过程中得出的具体参数，以使得紧急制动机构能够更加平稳、容易地实施。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明所公开的系统能够在驱动系统失控时，控制油泵，进而控制减速爪与第一轮轴上的减速套啮合，降低悬挂式输送车的移动速度，再通过紧急制动杆的自由落体，使得紧急制动杆的侧面与轨道上的拦截横杆接触，迅速地将悬挂式输送车的速度降为0，即使电机仍在运行，也无法推动悬挂式输送车继续前进，从根源上避免了悬挂式输送车之间的相互碰撞以及工件的掉落，提高了工艺的安全性；
2、本发明通过红外测距仪进一步简化了紧急制动系统的控制，省去了工作人员对紧急制动系统的控制，紧致制动过程更加简洁、快速、准确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的紧急制动机构在正常情况下的结构示意图；
图3为本发明的紧急制动机构在紧急制动情况下的结构示意图。
附图标记及对应的零部件名称：
1-构架，2-滚轮，31-第一轮轴，32-第二轮轴，4-减速套，5-紧急制动机构，6-齿轮箱，7-电机，8-红外测距仪，9-控制器，10-主悬挂柱，11-轨道，12-拦截横杆，51-次悬挂柱，52-放置板，531-油泵，532-第一油口，533-第二油口，534-液压缸体，535-第二活塞杆，536-第一活塞杆，537-活塞，54-紧急制动杆，55-减速爪，56-限位筒。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1至图3所示，本发明一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，包括轨道11和悬挂式输送车，所述轨道11上等间距设置有多个垂直于轨道11的拦截横杆12；所述悬挂式输送车包括构架1，所述构架1下方连接有主悬挂柱10、紧急制动机构5、第一轮轴31和第二轮轴32，所述第一轮轴31、第二轮轴32的两端均连接有位于轨道11上的滚轮2，第一轮轴31上套设有减速套4，沿减速套4周向设置有多个减速齿，所述减速齿的截面为等腰梯形，第二轮轴32上设置有齿轮箱6，构架1上表面设置有电机7和控制器9，所述电机7的输出轴的底端贯穿构架1并伸入齿轮箱6中以驱动第二轮轴32转动；所述紧急制动机构5包括固定在构架1下表面的次悬挂柱51，所述次悬挂柱51底端固定有放置板52，所述放置板52位于拦截横杆12上方，放置板52上安装有液压缸体534和限位筒56，所述液压缸体534上表面固定有油泵531，所述油泵531与控制器9电连接，液压缸体534上表面设置有第一油口532和第二油口533，所述第一油口532靠近第二轮轴32，所述第二油口533靠近第一轮轴31，所述油泵531通过油管连接第一油口532和第二油口533，所述第一油口532和第二油口533均连通液压缸体534的内部，液压缸体534内部设置有活塞537，所述活塞537的一端固定有第二活塞杆535，另一端固定有第一活塞杆536，所述第二活塞杆535的活动端活动贯穿液压缸体534靠近第一轮轴31的一端，第二活塞杆535的活动端上连接有减速爪55，所述减速爪55正对减速套4，减速爪55朝向第一轮轴31的侧面为凹面，所述凹面的尺寸与减速套4的尺寸相匹配，凹面上设置有多个凹槽，所述凹槽的尺寸与减速齿的尺寸相匹配，所述第一活塞杆536的活动端活动贯穿液压缸体534靠近第二轮轴32的一端；所述限位筒56的侧面设置有第一通孔，第一活塞杆536的活动端能够穿过所述第一通孔进入限位筒56中，还包括紧急制动杆54，所述紧急制动杆54的底端贯穿限位筒56的顶部进入限位筒56内部，当第一活塞杆536位于限位筒56中时，紧急制动杆54放置于第一活塞杆536上，所述限位筒56底部设置有第二通孔，所述放置板52上设置有第三通孔，当第一活塞杆536位于限位筒56外时，紧急制动杆54的底端依次穿过第二通孔和第三通孔并位于两个拦截横杆12之间，紧急制动杆54的顶端位于限位筒56的上表面；所述构架1的靠近第一轮轴31的侧面上设置有红外测距仪8；所述减速齿由橡胶制成；相邻两块拦截横杆12之间的距离为0.5～2米；所述拦截横杆12的宽度为10～20厘米；所述拦截横杆12的长度为轨道11的间距的六分之一；所述第二通孔和第三通孔的直径相同；所述第一通孔的直径为第一活塞杆536的直径的1.05～1.25倍。
使用时，当红外测距仪8检测到时间差低于预设值时，说明两辆悬挂式输送车的距离过近，红外测距仪8向控制器9发出紧急制动信号，控制器9控制油泵531，使得油泵531通过油管向第一油口532进油，并从第二油口533出油，从而使得活塞537沿第二轮轴32至第一轮轴31的方向移动，之后减速爪55与减速套4结合使得第一轮轴31停止转动，与此同时，紧急制动杆54落入两根拦截横杆12之间或者落在拦截横杆12上，在紧急制动杆54的侧面与拦截横杆12的侧面接触之前的一段时间里，悬挂式输送车主要靠减速爪55与减速套4的啮合减速，在紧急制动杆54的侧面与拦截横杆12的侧面接触后，由于紧急制动杆54的顶端位于限位筒56上方，紧急制动杆54、限位筒56和拦截横杆12共同限制了放置板52的移动，进而限制了整个悬挂式输送车的移动，悬挂式输送车的速度迅速降至0，此时即使电机7还在驱动第二轮轴32转动，也无法推动悬挂式输送车前进。在排除所有故障后，将紧急制动杆54提起，调整第二油口533进油，第一油口532出油，活塞537沿第一轮轴31至第二轮轴32的方向移动，最终第一活塞杆536位于限位筒56中，再放下紧急制动杆54，使其位于第一活塞杆536上，并恢复系统运行。
本发明所公开的系统能够在驱动系统失控时，控制油泵531，进而控制减速爪55与第一轮轴31上的减速套4啮合，降低悬挂式输送车的移动速度，再通过紧急制动杆54的自由落体，使得紧急制动杆54的侧面与轨道上的拦截横杆12接触，迅速地将悬挂式输送车的速度降为0，即使电机7仍在运行，也无法推动悬挂式输送车继续前进，从根源上避免了悬挂式输送车之间的相互碰撞以及工件的掉落，提高了工艺的安全性。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，包括轨道(11)和悬挂式输送车，其特征在于，所述轨道(11)上等间距设置有多个垂直于轨道(11)的拦截横杆(12)；所述悬挂式输送车包括构架(1)，所述构架(1)下方连接有主悬挂柱(10)、紧急制动机构(5)、第一轮轴(31)和第二轮轴(32)，所述第一轮轴(31)、第二轮轴(32)的两端均连接有位于轨道(11)上的滚轮(2)，第一轮轴(31)上套设有减速套(4)，沿减速套(4)周向设置有多个减速齿，所述减速齿的截面为等腰梯形，第二轮轴(32)上设置有齿轮箱(6)，构架(1)上表面设置有电机(7)和控制器(9)，所述电机(7)的输出轴的底端贯穿构架(1)并伸入齿轮箱(6)中以驱动第二轮轴(32)转动；所述紧急制动机构(5)包括固定在构架(1)下表面的次悬挂柱(51)，所述次悬挂柱(51)底端固定有放置板(52)，所述放置板(52)位于拦截横杆(12)上方，放置板(52)上安装有液压缸体(534)和限位筒(56)，所述液压缸体(534)上表面固定有油泵(531)，所述油泵(531)与控制器(9)电连接，液压缸体(534)上表面设置有第一油口(532)和第二油口(533)，所述第一油口(532)靠近第二轮轴(32)，所述第二油口(533)靠近第一轮轴(31)，所述油泵(531)通过油管连接第一油口(532)和第二油口(533)，所述第一油口(532)和第二油口(533)均连通液压缸体(534)的内部，液压缸体(534)内部设置有活塞(537)，所述活塞(537)的一端固定有第二活塞杆(535)，另一端固定有第一活塞杆(536)，所述第二活塞杆(535)的活动端活动贯穿液压缸体(534)靠近第一轮轴(31)的一端，第二活塞杆(535)的活动端上连接有减速爪(55)，所述减速爪(55)正对减速套(4)，减速爪(55)朝向第一轮轴(31)的侧面为凹面，所述凹面的尺寸与减速套(4)的尺寸相匹配，凹面上设置有多个凹槽，所述凹槽的尺寸与减速齿的尺寸相匹配，所述第一活塞杆(536)的活动端活动贯穿液压缸体(534)靠近第二轮轴(32)的一端；所述限位筒(56)的侧面设置有第一通孔，第一活塞杆(536)的活动端能够穿过所述第一通孔进入限位筒(56)中，还包括紧急制动杆(54)，所述紧急制动杆(54)的底端贯穿限位筒(56)的顶部进入限位筒(56)内部，当第一活塞杆(536)位于限位筒(56)中时，紧急制动杆(54)放置于第一活塞杆(536)上，所述限位筒(56)底部设置有第二通孔，所述放置板(52)上设置有第三通孔，当第一活塞杆(536)位于限位筒(56)外时，紧急制动杆(54)的底端依次穿过第二通孔和第三通孔并位于两个拦截横杆(12)之间，紧急制动杆(54)的顶端位于限位筒(56)的上表面。
2.根据权利要求1所述的一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，其特征在于，所述构架(1)的靠近第一轮轴(31)的侧面上设置有红外测距仪(8)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，其特征在于，所述减速齿由橡胶制成。
4.根据权利要求1所述的一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，其特征在于，所述第二通孔和第三通孔的直径相同。
5.根据权利要求1所述的一种汽车生产车间用悬挂式轨道输送系统，其特征在于，所述第一通孔的直径为第一活塞杆(536)的直径的1.05～1.25倍。
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