CN110884861A - 一种输送工装及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种输送工装及其方法，旨在提供一种高传输效率、高生产效率和高稳定性的输送工装及其方法，其技术方案要点是包括工装板及用于传输所述工装板的输送线，所述输送线包括滚轮，所述滚轮联动配合设置有传动机构，并且由传动比依次增加的传动机构串联联动的滚轮组构成加速区域，由传动比依次降低的传动机构串联联动的滚轮组构成减速区域；所述输送线还包括置于减速区域一侧的加工工位，所述加工工位处设置有用于监测工装板位置状态的位置传感器及用于将工装板抬起的顶升机构，所述工装板上设置有副控制器及用于夹紧物件的夹紧机构；本发明适用输送线技术领域。

Description

一种输送工装及其方法
技术领域
本发明涉及输送线技术领域，更确切地说涉及一种输送工装及其方法。
背景技术
传统长距离装配线上工件安放在工装板上，不具有夹紧功能，当需要提高装配速度的时候，容易导致工件晃动。对此，在本项发明中，设计了无线通信的电控夹紧装置固定工件，进一步提高装配速度；其次，传统工装板的运动依靠底部传送机构运送，当工装板与传送带速度一致的时候不再加速。对此，本发明中，设计了加/减速滚轮，通过链轮正反装，可自由搭配加减速的距离与最高速度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种高传输效率、高生产效率和高稳定性的输送工装及其方法，包括工装板及用于传输所述工装板的输送线，所述输送线包括滚轮，所述滚轮联动配合设置有传动机构，并且由传动比依次增加的传动机构串联联动的滚轮组构成加速区域，由传动比依次降低的传动机构串联联动的滚轮组构成减速区域；
所述输送线还包括置于减速区域一侧的加工工位，所述加工工位处设置有用于监测工装板位置状态的位置传感器及用于将工装板抬起的顶升机构，所述工装板上设置有副控制器及用于夹紧物件的夹紧机构；
所述位置传感器与所述副控制器电连接，且所述副控制器电连接有总控制器；
当所述位置传感器监测到工装板行驶至加工工位时，将该工装板的位置状态数据传输至副控制器，并由副控制器反馈至总控制器，所述总控制器控制顶升机构抬起加工工位处的工装板，并通过副控制器控制夹紧机构释放物件。
采用以上结构后，本发明的一种输送工装及其方法，与现有技术相比，具有以下优点：工装板在输送线上具有加减速功能，输送线上通过设置传动比逐渐降低的传动机构联动的滚轮组构成的减速区域作为待加工物件的加工工位，使物件在进入工位的时候能够减速，减少顶升定位时产生的冲击，提升了装置的使用寿命及待加工物件在工装板上的稳定性；使用人员可以将输送线上通过传动比依次增加的传动机构联动的滚轮组构成的加速区域设置于两个加工工位之间，减少了两个加工工位之间的运输时间，提升了生产效率；在工装板上设置夹紧机构和控制器，一方面解决了长距离装配线上工件夹紧的问题，使得工件定位更稳，减少了相对误差，提高了装配可靠性；并且控制器与加工工位处的位置传感器配合使用可使夹紧机构释放物件，进一步提升了生产效率。
作为本发明的一种改进，所述传动机构包括分别与滚轮同轴心线固定连接的上级输入链轮及下级输出链轮，相邻的两组所述滚轮上的上级输入链轮和下级输出链轮之间通过传动链传动连接，所述输送线还包括减速电机，所述减速电机通过传动组件与其中一组滚轮传动连接。设置上级输入链轮和下级输出链轮二者配合使用提升了装置的运行稳定性，设置减速电机通过传动组件与其中一组滚轮传动连接，进一步的提升了装置运行的稳定性，同时，多级传动机构联动配合，减少电机使用，节约了成本。
作为本发明的一种改进，所述夹紧机构数量为两组，两组所述夹紧机构对称设置在工装板表面。两组夹紧机构对称的结构设计提升了夹紧过程中的稳定性。
作为本发明的一种改进，所述夹紧机构包括安装座、固定杆、中间连接杆、夹紧臂及安装在安装座表面的电动缸，所述夹紧臂一端与电动缸的输出端铰接，且夹紧臂另一端设置有与物件表面相配合的垫块，所述中间连接杆一端铰接在夹紧臂上靠近电动缸的一端，且中间连接杆另一端与所受固定杆的顶端铰接。设置电动缸驱动夹紧臂夹紧或者释放物件，利用电动缸的自锁性，同时配合夹紧臂与中间连接杆及固定杆铰接的结构设计可实现自锁功能，提升了装置运行的可靠性。
作为本发明的一种改进，所述固定杆垂直固定在安装座表面，所述安装座安装固定在工装板板面。
作为本发明的一种改进，还包括供电装置，所述供电装置包括设置于输送线与工装板之间的导电组件及设置在副控制器上的电池，所述导电组件分别与电池和电动缸电连接，并且该导电组件接入外部供电电源供电电池和电动缸，所述电池与所述副控制器电连接，并且在外部供电电源断电后作为副控制器的备用电源。配备电池解决了工装板在输送过程中切换工艺流程引起的断电和接触不良的问题，保持控制器始终与主机能正常通信。
作为本发明的一种改进，所述导电组件包括设置于输送线上的导电滑槽、及设置于工装板上的支架，所述支架上设置有与导电滑槽相配合的导电滚轮，所述导电滑槽与所述外部供电电源电连接，所述导电滚轮与所述电池电连接。所述支架上开设有供所述导电滚轮竖向滑移的直线槽。设置直线槽供导电滚轮竖向滑移，便于抬升机构抬起，同时配合导电滑槽与导电滚轮的结构设计提升了电能之间传输的连续性，进而提升了装置运行的稳定性。
作为本发明的一种改进，所述位置传感器采用接近开关，所述副控制器基于无线通讯模块与所述总控制器无线通讯连接。副控制器基于无线通讯模块与总控制器通讯连接，减少了装配空间，同时使用人员可以采用分布式控制设计控制输送线上的多组工装板，进一步提升了生产效率。
作为本发明的一种改进，所述顶升机构包括与总控制器电连接的顶升气缸，所述总控制器控制顶升气缸的输出端上升进而驱使工装板抬离滚轮表面，或者控制顶升气缸的输出端下降驱使工装板下落至滚轮表面，所述顶升气缸输出端安装有端帽，所述工装板上开设有与端帽相配合的贯通孔。通过端帽与贯通孔相配合，提升了工装板在顶升过程中的稳定性，提升了使用寿命。
一种输送工装及其方法的输送方法，该方法包括如下步骤：
SS01将待加工物件放置在工装板上；
SS02总控制器通过副控制器控制上述工装板上的夹紧机构夹紧待加工物件；
SS03减速电机联动传动比依次增加的滚轮组，驱使夹紧有待加工物件的工装板向后续加工工位行驶；
SS04置于加工工位侧的位置传感器监测到工装板行驶至设定位置时，通过副控制器将该工装板的位置信号数据反馈至总控制器；
SS05总控制器接收来自副控制器反馈的信号数据，控制设定位置处的顶升机构启停，并发送控制指令至副控制器；
SS06副控制器接收来自总控制器的控制器指令，控制夹紧机构的启停。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的图1中A处结构放大示意图。
图3是本发明的图1中B处结构放大示意图。
图4是本发明的传动机构结构示意图。
图5是本发明的导电组件结构示意图。
图6是本发明的具体实施示意图。
图7是本发明的电控连接示意图。
图中所示：1工装板、2滚轮、3传动机构、31上级输入链轮、32下级输出链轮、33传动链、4位置传感器、5顶升机构、51顶升气缸、511端帽、6副控制器、7夹紧机构、71安装座、72固定杆、73中间连接杆、74夹紧臂、741垫块、75电动缸、8总控制器、9减速电机、10导电组件、101导电滑槽、102支架、1021导电滚轮、1022直线槽、11电池、12贯通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图1和图6和图7所示，本发明的一种输送工装及其方法，包括工装板1及用于传输所述工装板1的输送线，所述输送线包括滚轮2，所述滚轮2联动配合设置有传动机构3，并且由传动比依次增加的传动机构3串联联动的滚轮2组构成加速区域，由传动比依次降低的传动机构3串联联动的滚轮2组构成减速区域；
请参阅图1至图7所示，所述输送线还包括置于减速区域一侧的加工工位，所述加工工位处设置有用于监测工装板1位置状态的位置传感器4及用于将工装板1抬起的顶升机构5，所述工装板1上设置有副控制器6及用于夹紧物件的夹紧机构7；
所述位置传感器4与所述副控制器6电连接，且所述副控制器6电连接有总控制器8；
当所述位置传感器4监测到工装板1行驶至加工工位时，将该工装板1的位置状态数据传输至副控制器6，并由副控制器6反馈至总控制器8，所述总控制器8控制顶升机构5抬起加工工位处的工装板1，并通过副控制器6控制夹紧机构7释放物件。
所述传动机构3包括分别与滚轮2同轴心线固定连接的上级输入链轮31及下级输出链轮32，相邻的两组所述滚轮2上的上级输入链轮31和下级输出链轮32之间通过传动链33传动连接，所述输送线还包括减速电机9，所述减速电机9通过传动组件与其中一组滚轮2传动连接。
请参阅图1至图4所示，所述夹紧机构7数量为两组，两组所述夹紧机构7对称设置在工装板1表面。
所述夹紧机构7包括安装座71、固定杆72、中间连接杆73、夹紧臂74及安装在安装座71表面的电动缸75，所述夹紧臂74一端与电动缸75的输出端铰接，且夹紧臂74另一端设置有与物件表面相配合的垫块741，所述中间连接杆73一端铰接在夹紧臂74上靠近电动缸75的一端，且中间连接杆73另一端与所受固定杆72的顶端铰接。
所述固定杆72垂直固定在安装座71表面，所述安装座71安装固定在工装板1板面。
还包括供电装置，所述供电装置包括设置于输送线与工装板1之间的导电组件10及设置在副控制器6上的电池11，所述导电组件10分别与电池11和电动缸75电连接，并且该导电组件10接入外部供电电源供电电池11和电动缸75，所述电池11与所述副控制器6电连接，并且在外部供电电源断电后作为副控制器6的备用电源。
请参阅图5所示，所述导电组件10包括设置于输送线上的导电滑槽101、及设置于工装板1上的支架102，所述支架102上设置有与导电滑槽101相配合的导电滚轮1021，所述导电滑槽101与所述外部供电电源电连接，所述导电滚轮1021与所述电池11电连接。
请参阅图3所示，所述支架102上开设有供所述导电滚轮1021竖向滑移的直线槽1022。
所述位置传感器4采用接近开关，所述副控制器6基于无线通讯模块与所述总控制器8无线通讯连接。
请参阅图6所示，所述顶升机构5包括与总控制器8电连接的顶升气缸51，所述总控制器8控制顶升气缸51的输出端上升进而驱使工装板1抬离滚轮2表面，或者控制顶升气缸51的输出端下降驱使工装板1下落至滚轮2表面，所述顶升气缸51输出端安装有端帽511，所述工装板1上开设有与端帽相配合的贯通孔12。
请参阅图6-7所示，一种输送工装及其方法的输送方法，该方法包括如下步骤：
SS01将待加工物件放置在工装板1上；
SS02总控制器8通过副控制器6控制上述工装板1上的夹紧机构7夹紧待加工物件；
SS03减速电机9联动传动比依次增加的滚轮2组，驱使夹紧有待加工物件的工装板1向后续加工工位行驶；
SS04置于加工工位侧的位置传感器4监测到工装板行驶至设定位置时，通过副控制6器将该工装板1的位置信号数据反馈至总控制器8；
SS05总控制器8接收来自副控制器6反馈的信号数据，控制设定位置处的顶升机构5启停，并发送控制指令至副控制器6；
SS06副控制器6接收来自总控制器8的控制器指令，控制夹紧机构7的启停。
工作原理：安装时，工作人员将相邻的两组滚轮2上的上级输入链轮31和下级输出链轮32之间通过传动链33传动连接，通过设置相邻的上级输入链轮31和下级输出链轮32的传动比进而设置输送线上的滚轮2组为加速区域或者减速区域，(传动比逐渐增加为加速区域，传动比逐渐降低为减速区域)；设置减速电机9通过传动组件与其中一组滚轮2传动连接(传动组件可选用联轴器等)，工作人员根据需要通过传动机构3将输送线配置成加/减速区域合适布局的输送线。导电滑槽101与外部供电电源电连接，外部供电电源采用直流24V供电电源，导电滚轮1021通过与电池11和电动缸75电连接，当导电滚轮1021持续与导电滑槽接触时，24V供电电源供电电动缸75；当切换工艺等引起的断电和接触不良时，电池11供电副控制器6，使副控制器6能够与总控制器8保持正常通信。
本发明的工装板1在输送线上具有加减速功能，输送线上通过设置传动比逐渐降低的传动机构3联动的滚轮2组构成的减速区区域作为待加工物件的加工工位，使物件在进入工位的时候能够减速，降低顶升定位时产生的冲击，提升了装置的使用寿命及待加工物件在工装板1上的稳定性；使用人员可以将输送线上通过传动比依次增加的传动机构3联动的滚轮2组构成的加速区域设置于两个加工工位之间，减少两个加工工位之间的运输时间，提升了生产效率；在工装板1上设置夹紧机构7和副控制器6，一方面解决了长距离装配线上工件夹紧的问题，使得工件定位更稳，减少了相对误差，提高了装配可靠性；并且副控制器6与加工工位处的位置传感器4配合使用可使顶升气缸51工作进而顶升工装板1，并夹紧机构7释放物件，进一步提升了生产效率。(加工工位为设定位置，设定位置处的位置传感器4安装固定在靠近该位置的工装架上，其与工装板1上的副控制器6通讯，并且用于监测工装板1的位置数据；副控制器6与总控制器8无线通讯连接，将行驶至该设定位置的工装板1的位置数据反馈至总控制器8，总控制器8控制处于该加工工位的顶升气缸51工作顶升或者降低工装板1，并发送控制指令至副控制器6，副控制器6控制电动缸75工作驱使夹紧臂74夹紧或者释放处于该设定位置的物件；工作人员可以根据需要在该设定位置之前设置合适传动比的滚轮2组构成的减速区域进而获得合适的减速距离)。设置上级输入链轮31和下级输出链轮32二者配合使用提升了装置的运行稳定性，设置减速电机9通过传动组件与其中一组滚轮2传动连接，进一步的提升了装置运行的稳定性，同时，多级传动机构3联动配合，减少电机使用，节约了成本；同时，本装置的高组合性，提升了装置的适用性。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种输送工装及其方法，包括工装板(1)及用于传输所述工装板(1)的输送线，其特征在于：所述输送线包括滚轮(2)，所述滚轮(2)联动配合设置有传动机构(3)，并且由传动比依次增加的传动机构(3)串联联动的滚轮(2)组构成加速区域，由传动比依次降低的传动机构(3)串联联动的滚轮(2)组构成减速区域；
所述输送线还包括置于减速区域一侧的加工工位，所述加工工位处设置有用于监测工装板(1)位置状态的位置传感器(4)及用于将工装板(1)抬起的顶升机构(5)，所述工装板(1)上设置有副控制器(6)及用于夹紧物件的夹紧机构(7)；
所述位置传感器(4)与所述副控制器(6)电连接，且所述副控制器(6)电连接有总控制器(8)；
当所述位置传感器(4)监测到工装板(1)行驶至加工工位时，将该工装板(1)的位置状态数据传输至副控制器(6)，并由副控制器(6)反馈至总控制器(8)，所述总控制器(8)控制顶升机构(5)抬起加工工位处的工装板(1)，并通过副控制器(6)控制夹紧机构(7)释放物件。
2.根据权利要求1所述的一种输送工装及其方法，其特征在于：所述传动机构(3)包括分别与滚轮(2)同轴心线固定连接的上级输入链轮(31)及下级输出链轮(32)，相邻的两组所述滚轮(2)上的上级输入链轮(31)和下级输出链轮(32)之间通过传动链(33)传动连接，所述输送线还包括减速电机(9)，所述减速电机(9)通过传动组件与其中一组滚轮(2)传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种输送工装及其方法，其特征在于：所述夹紧机构(7)数量为两组，两组所述夹紧机构(7)对称设置在工装板(1)表面。
4.根据权利要求3所述的一种输送工装及其方法，其特征在于：所述夹紧机构(7)包括安装座(71)、固定杆(72)、中间连接杆(73)、夹紧臂(74)及安装在安装座(71)表面的电动缸(75)，所述夹紧臂(74)一端与电动缸(75)的输出端铰接，且夹紧臂(74)另一端设置有与物件表面相配合的垫块(741)，所述中间连接杆(73)一端铰接在夹紧臂(74)上靠近电动缸(75)的一端，且中间连接杆(73)另一端与所受固定杆(72)的顶端铰接。
5.根据权利要求4的所述一种输送工装及其方法，其特征在于：所述固定杆(72)垂直固定在安装座(71)表面，所述安装座(71)安装固定在工装板(1)板面。
6.根据权利要求1的所述一种输送工装及其方法，其特征在于：还包括供电装置，所述供电装置包括设置于输送线与工装板(1)之间的导电组件(10)及设置在副控制器(6)上的电池(11)，所述导电组件(10)分别与电池(11)和电动缸(75)电连接，并且该导电组件(10)接入外部供电电源供电电池(11)和电动缸(75)，所述电池(11)与所述副控制器(6)电连接，并且在外部供电电源断电后作为副控制器(6)的备用电源。
7.根据权利要求6的所述一种输送工装及其方法，其特征在于：所述导电组件(10)包括设置于输送线上的导电滑槽(101)、及设置于工装板(1)上的支架(102)，所述支架(102)上设置有与导电滑槽(101)相配合的导电滚轮(1021)，所述导电滑槽(101)与所述外部供电电源电连接，所述导电滚轮(1021)与所述电池(11)电连接，所述支架(102)上开设有供所述导电滚轮(1021)竖向滑移的直线槽(1022)。
8.根据权利要求1的所述一种输送工装及其方法，其特征在于：所述位置传感器(4)采用接近开关，所述副控制器(6)基于无线通讯模块与所述总控制器(8)无线通讯连接。
9.根据权利要求1的所述一种输送工装及其方法，其特征在于：所述顶升机构(5)包括与总控制器(8)电连接的顶升气缸(51)，所述总控制器(8)控制顶升气缸(51)的输出端上升进而驱使工装板(1)抬离滚轮(2)表面，或者控制顶升气缸(51)的输出端下降驱使工装板(1)下落至滚轮(2)表面，所述顶升气缸(51)输出端安装有端帽(511)，所述工装板(1)上开设有与端帽相配合的贯通孔(12)。
10.一种输送工装及其方法的输送方法，包括使用权利要求1至9中任意一项所述的输送工装，该方法包括如下步骤：
SS01将待加工物件放置在工装板(1)上；
SS02总控制器(8)通过副控制器(6)控制上述工装板(1)上的夹紧机构(7)夹紧待加工物件；
SS03减速电机(9)联动传动比依次增加的滚轮(2)组，驱使夹紧有待加工物件的工装板(1)向后续加工工位行驶；
SS04置于加工工位侧的位置传感器(4)监测到工装板(1)行驶至设定位置时，通过副控制器(6)将该工装板(1)的位置信号数据反馈至总控制器(8)；
SS05总控制器(8)接收来自副控制器(6)反馈的信号数据，控制设定位置处的顶升机构(5)启停，并发送控制指令至副控制器(6)；
SS06副控制器(6)接收来自总控制器(8)的控制器指令，控制夹紧机构(7)的启停。
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