CN113526076A - 一种汽车轮毂自动化上料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车轮毂自动化上料装置，其技术方案为：包括可分离料架、第一辊道、料架分离装置，可分离料架包括依次叠加的至少两层料架单元；第一辊道用于将装有轮毂的可分离料架输送至第二辊道；第二辊道下方安装升降台；料架分离装置包括支撑框架和至少两个料架插取装置；第二辊道位于料架插取装置下方一端，料架插取装置下方另一端设有第三辊道；料架插取装置能够将输送至第二辊道的可分离料架拆分为若干料架单元，并将料架单元放置于第三辊道上；第三辊道一侧设有机械手，机械手能够抓取料架单元的轮毂并将轮毂放置于机械手另一侧的第四辊道。本发明通过可分离料架、辊道、升降台、料架分离装置实现轮毂的快速夹取、运输，提高上料效率。

Description

一种汽车轮毂自动化上料装置
技术领域
本发明涉及汽车轮毂加工领域，尤其涉及一种汽车轮毂自动化上料装置。
背景技术
轮毂机加工的上料装置作为轮毂机加工车间的起始端，是必不可少的一个部分。而且对于自动化生产线来说，减少工人的使用，提高生产效率，快捷高效的上料装置更是不可或缺的。现在在大部分中小型公司中上下料、轮毂的运输依旧使用工人来完成，这样既降低了效率，又增加了工人的工作负担。
现有技术中,申请号为CN201521040907.7的专利公开了一种轴承保持架上料机构，包括底座转盘、物料架、横向机械手和竖直机械手。通过竖直机械手轴向推动物料架抬升，横向机械手进行物料的搬运，实现上料。这种轴承保持架上料装置虽然能够不间断的进行上料，由于推动爪体需要上完物料架上的工件，向上移出物料架，之后底座转盘才能进行转动，切换到下一个物料架，推动爪体始终位于轴承保持架下，故而底座转盘只能够在物料架上的最后一个轴承保持架上料完毕后才可以转动，若出现最后一个轴承保持架为次品时，依然需要将其进行上料完毕，继而将推动爪体移出才能转动底座转盘进行物料架的更换，这样残次的产品会进入机加工部分，造成车间中加工设备的不必要损坏。申请号为CN201620776266.X的专利公开了公开了一种轮毂上料装置，包括机架、抬臂组件、平移组件、夹爪组件。在进行上料时，每次对物料架最顶部轮毂进行上料，上料一次后，底下轮毂往上移动，实现最顶层上料。若需要更换物料架时，只需将料架远离装置，旋转后，再移回即可。这项专利虽然能够完成不间断的进行上料，但是它只能完成已经在料架上的轮毂，没有考虑到轮毂如何出现在料架上，当料架上的轮毂加工完成以后，料架上的轮毂只能够通过搬运才能将轮毂放入料架中，且它的料架为固定圆柱，没有分层，料架无法在脱离上料装置后使用，这样会降低效率，不能满足连续不断上料的需求。申请号为CN202020714500.2的专利公开了一种智能机械自动化上料装置，此上料装置是通过，真空机抽真空将物料紧紧吸附，然后通过齿轮与支架滑轨等配合完成上料。但是此装置通过真空吸附，无法对曲面以及复杂表面进行吸附，存在极大的局限性，且只能对放置在料架表面的物料进行上料，如果料架分为多层，此装置就不能完成上料功能。申请号为CN201310489461.5的专利公开了一种自动上料装置。此专利的自动上料装置通过机械振动的方式将物料进行随机上料，并将姿势不符合要求的物料进行再次振动上料，因此通用性强，能够适应多种不同形状的物料。但是这个装置在加工的连续供料方面功能较差，无法满足连续工作的要求。
综上所述，目前汽车轮毂上料大部分使用人工来完成搬运，效率不高，工作负担也大。而已存在上料装置存在一些问题需要克服，不便于在工厂中使用。例如：料架的更换不够便利，脱离上料装置后料架无法满足储存轮毂的性能，上料装置抓取物料时可能存在不稳定，上料过程中对轮毂造成损害，无法保证上料工作过程中的效率及稳定性等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种汽车轮毂自动化上料装置，通过可分离料架实现料架的存储，可分离料架通过辊道、升降台、料架分离装置的配合能够拆分成多个料架单元，便于轮毂的快速夹取、运输，提高上料效率。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的实施例提供了一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，包括：
可分离料架，包括能够依次叠加的至少两层料架单元；
第一辊道，用于将装有轮毂的可分离料架输送至第二辊道；所述第二辊道下方安装升降台；
料架分离装置，包括支撑框架和沿支撑框架高度方向间隔布置的至少两个料架插取装置；第二辊道位于料架插取装置下方一端，料架插取装置下方另一端设有与第二辊道传输方向垂直的第三辊道；
其中，在升降台的作用下，料架插取装置能够将输送至第二辊道的可分离料架拆分为若干料架单元，并将料架单元放置于第三辊道上；所述第三辊道一侧设有机械手，机械手能够抓取料架单元的轮毂并将轮毂放置于机械手另一侧的第四辊道。
作为进一步的实现方式，所述料架单元包括底板、沿底板上表面周向分布的叠加支腿，叠加支腿的一端与底板可拆卸连接，另一端与相邻料架单元的底板插接。
作为进一步的实现方式，所述底板上表面安装有多个轮毂定位板，底板侧面开设有若干分离装置插取槽；
底板上表面靠近端部位置开设有与叠加支腿相适配的第一安装槽，下表面对应于第一安装槽开有第二安装槽，所述第二安装槽内安装有与叠加支腿插接的类轴承支座。
作为进一步的实现方式，所述轮毂定位板上表面设置多个轴线与其垂直的定位轴；类轴承支座包括支座内框架、支座外框架和安装于二者之间并凸出于支座内框架表面的滚子。
作为进一步的实现方式，所述料架插取装置通过同步带同步装置与料架Y轴动力装置连接，料架Y轴动力装置沿支撑框架长度方向安装，在Y轴动力装置的作用下料架插取装置能够沿支撑框架长度方向移动。
作为进一步的实现方式，所述料架插取装置包括顶板、插取模块、气缸和轨道，轨道安装于顶板底面，插取模块与轨道滑动连接，所述气缸与插取模块相连，在气缸作用下插取模块能够沿轨道长度方向移动，且插取模块的移动方向垂直于支撑框架长度方向。
作为进一步的实现方式，所述插取模块包括安装板、履带传动机构和承载组件，承载组件通过履带传动机构与安装板相连，所述安装板与轨道滑动连接；履带传动机构能够带动承载组件升降。
作为进一步的实现方式，所述第二辊道远离第一辊道的一端安装挡板，挡板靠近第二辊道的一侧设置定位板，定位板连接气缸；所述第二辊道安装有位移传感器。
作为进一步的实现方式，所述升降台包括升降顶板、升降底板和剪叉式结构，升降顶板和升降底板之间通过两组剪叉式结构相连；且剪叉式结构其中一个对角端安装滚轮，两组剪叉式结构对应的滚轮之间通过连接轴连接，所述连接轴连接气缸。
作为进一步的实现方式，所述机械手包括支架、多个夹持装置，所述夹持装置通过移动架与机架相连；且移动架连接Y轴移动装置。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的第二辊道下方设置升降台，升降台每次抬升设定个数叠加料架的高度，从而实现料架分离装置对料架的分离；通过辊道、升降台与料架分离装置的配合，可以快速对料架进行层层的机械拆分，并将完成拆分后的每层料架的运输放置到另一端辊道上，方便进行轮毂的夹取；通过各个装置的协同工作，可以快速高效、连续的完成汽车轮毂上料任务。
(2)本发明的可分离料架由若干层料架单元构成，相邻料架单元插接，可以进行每一层的分离，具有良好的分离性；设置类轴承支座，类轴承支座具有球滚子，通过球滚子方便调节架单元之间的安装高度；可分离料架拆分成料架单元后，能够方便对轮毂的夹取，便于上料；且可分离料架设置定位板，定位板的定位轴可以对不同大小的轮毂进行柔性储存，具有极好地储存性能。
(3)本发明的料架分离装置通过料架插取装置与Y轴移动装置的配合，能实现承载组件的XYZ轴三个方向的移动，将料架拆分开；通过多个料架插取装置实现连续工作，提高料架分离效率。
(4)本发明的机械手设置多个夹持装置，能够同时夹持多个轮毂；夹持装置设置移动架，移动架连接同步带机构，通过同步带机构能够改变移动架位置，避免移动架对料架插取装置动作造成影响，提高装置之间的配合效率。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例一个或多少实施方式的整体示意图；
图2是本发明实施例一个或多少实施方式的可分离料架立体图；
图3是本发明实施例一个或多少实施方式的可分离料架局部剖视图；
图4是本发明实施例一个或多少实施方式的可分离料架的底层料架爆炸图；
图5是本发明实施例一个或多少实施方式的可分离料架的叠加料架爆炸图；
图6是本发明实施例一个或多少实施方式的类轴承支座轴测图；
图7是本发明实施例一个或多少实施方式的料架分离装置立体图；
图8是本发明实施例一个或多少实施方式的料架分离装置工作部件示意图；
图9是本发明实施例一个或多少实施方式的料架插取装置爆炸图；
图10是本发明实施例一个或多少实施方式的料架插取装置局部剖视图；
图11是本发明实施例一个或多少实施方式的料架Y轴动力装置示意图；
图12是本发明实施例一个或多少实施方式的第一辊道III结构示意图；
图13是本发明实施例一个或多少实施方式的第一辊道III侧视图；
图14是本发明实施例一个或多少实施方式的第二辊道IV示意图；
图15是本发明实施例一个或多少实施方式的升降台示意图；
图16是本发明实施例一个或多少实施方式升降台运动简图；
图17是本发明实施例一个或多少实施方式的轮毂抓取机械手结构示意图；
图18是本发明实施例一个或多少实施方式的夹持装置结构示意图；
图19是本发明实施例一个或多少实施方式的夹持装置半剖视图；
图20是本发明实施例一个或多少实施方式的工作流程图；
其中，Ⅰ、可分离料架，Ⅱ、料架分离装置，Ⅲ、第一辊道，Ⅳ、第二辊道，Ⅴ、升降台，Ⅵ、机械手，Ⅶ、第四辊道，XI、轮毂，VIII、第三辊道；
Ⅰ-1、料架插取底板，Ⅰ-1-1、叉车插取槽，Ⅰ-1-2、分离装置插取槽，Ⅰ-1-4、叠加架安装槽，Ⅰ-2、料架叠加底板，Ⅰ-2-1、第一安装槽，Ⅰ-2-2、分离装置插取槽，Ⅰ-4、轮毂定位板，Ⅰ-4-2、定位轴，Ⅰ-5、叠加架，Ⅰ-5-1、螺纹孔，Ⅰ-7、支座内框架，Ⅰ-8、支座外框架，Ⅰ-9、球滚子；Ⅱ-1、料架分离支撑腿，Ⅱ-2、料架插取装置，Ⅱ-2-1、承载组件，Ⅱ-2-3、履带，Ⅱ-2-10、履带齿轮，Ⅱ-2-13、安装板，Ⅱ-2-14、轨道槽，Ⅱ-2-16、电机，Ⅱ-2-17、电机安装架，Ⅱ-2-20、链条，Ⅱ-2-21、链轮；Ⅱ-2-22、履带同步件，Ⅱ-2-23、履带同步件，Ⅱ-2-33、履带；
Ⅱ-3、同步带同步装置，Ⅱ-4、料架Y轴动力装置，Ⅱ-4-1、电机，Ⅱ-4-2、联轴器，Ⅱ-4-3、电机安装架，Ⅱ-4-4、同步带，Ⅱ-4-5、驱动装置架，Ⅱ-4-6、从动轮；Ⅱ-5、Y轴移动轨道槽，Ⅱ-6、顶板，Ⅱ-7、三角连接件，Ⅱ-8、框架顶板，Ⅱ-9、轨道，Ⅱ-10、气缸；Ⅲ-1、辊道腿，Ⅲ-2、辊轮，Ⅲ-3、安装板，Ⅲ-3-1、安装孔，Ⅲ-3-2、面，Ⅲ-3-3、螺纹孔；Ⅲ-4、底板，Ⅲ-6、链条，Ⅲ-8、电机安装座，Ⅲ-9、电机，III-10、位移传感器；
Ⅳ-1、气缸，Ⅳ-2、定位板，Ⅳ-3、挡板，Ⅳ-4、底板，Ⅳ-5、链条，Ⅳ-6、安装板Ⅳ-7、电机座，Ⅳ-8、电机，IV-10、位移传感器，IV-11、位移传感器；Ⅴ-1、升降底板，Ⅴ-2、滚轮，Ⅴ-3、连接轴，Ⅴ-4、气缸，Ⅴ-5、连杆，Ⅴ-6、连接销，Ⅴ-7、安装架，Ⅴ-8、升降顶板，VI-1、支架，VI-2、夹持装置，VI-2-1、卡爪，VI-2-2、安装平台，VI-2-4、连杆，VI-2-5、连接框，VI-2-7、连接架，VI-2-8、滑轨，VI-2-9、支架，VI-2-10、气缸，VI-2-11、滑块，VI-2-15、气缸；VI-3、Y轴移动装置，VI-3-1、连接架，VI-3-2、同步带机构。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供了一种汽车轮毂自动化上料装置，如图1所示，包括可分离料架Ⅰ、料架分离装置Ⅱ，第一辊道Ⅲ、第二辊道Ⅳ、升降台Ⅴ、机械手Ⅵ、第三辊道VIII、第四辊道Ⅶ，可分离料架I用于装取轮毂XI，可分离料架I通过第一辊道Ⅲ传输；第一辊道Ⅲ一端设置第四辊道Ⅶ，第四辊道Ⅶ下方安装升降台Ⅴ。第四辊道Ⅶ位于料架分离装置Ⅱ的入料端，料架分离装置Ⅱ的出料端设置第三辊道VIII，且第一辊道Ⅲ和第三辊道VIII的传输方向相互垂直。第四辊道Ⅶ与第三辊道VIII的传输方向平行，机械手Ⅵ位于第三辊道VIII与第四辊道Ⅶ之间。料架分离装置II用于拆分可分离料架I，第一辊道Ⅲ和第二辊道Ⅳ用于运输可分离料架I，机械手IV用于抓取轮毂XI，机械手IV抓取的轮毂XI通过第四辊道VII运输。
进一步的，如图2所示，可分离料架Ⅰ包括至少两层料架单元，本实施例最底端的料架单元为底层料架，底层料架上方的料架单元为叠加料架，则可分离料架Ⅰ包括一层底层料架和安装于底层料架上部的若干层叠加料架，叠加料架的层数根据待输送的轮毂XI而定。例如，叠加料架设置五层，从而形成六层结构的可分离料架Ⅰ。
底层料架包括料架插取底板Ⅰ-1、安装于料架插取底板Ⅰ-1上方的轮毂定位板Ⅰ-4、沿料架插取底板Ⅰ-1周向分布的叠加支腿；叠加料架包括料架叠加底板Ⅰ-2、安装于料架叠加底板Ⅰ-2上方的轮毂定位板Ⅰ-4、沿料架叠加底板Ⅰ-2周向分布的叠加支腿。底层料架与叠加料架、相邻叠加料架之间通过叠加支腿与类轴承支座配合。叠加支腿沿底层料架、叠加料架周向均匀分布多个。在本实施例中，相邻层料架之间安装四个叠加支腿，形成进行分布。
为了支撑稳定性，本实施例的叠加支腿为叠加架Ⅰ-5，叠加架Ⅰ-5为三棱柱形，其横截面为三角形。在本实施例中，底层料架的叠加架Ⅰ-5一端通过螺钉与料架插取底板Ⅰ-1连接，另一端与叠加料架中的类轴承支座连接。
进一步的，如图3、图4所示，底层料架以料架插取底板Ⅰ-1为主体，料架插取底板Ⅰ-1上表面开设有叠加架安装槽Ⅰ-1-4，叠加架安装槽Ⅰ-1-4靠近料架插取底板Ⅰ-1端部设置。在本实施例中，料架插取底板Ⅰ-1上表面为矩形平面，叠加架安装槽Ⅰ-1-4分布于料架插取底板Ⅰ-1上表面的四个角位置。叠加架安装槽Ⅰ-1-4用于安装叠加架Ⅰ-5，将叠加架Ⅰ-5放入叠加架安装槽Ⅰ-1-4中，用螺钉或其他方式固定。轮毂定位板Ⅰ-4固定于料架插取底板上平面。
进一步的，料架插取底板Ⅰ-1底面开设有多个相互平行且从料架插取底板Ⅰ-1一端贯穿至另一端的叉车插取槽Ⅰ-1-1；料架插取底板Ⅰ-1与叉车插取槽Ⅰ-1-1贯穿方向相垂直的侧面开设有多个贯穿料架插取底板Ⅰ-1的分离装置插取槽Ⅰ-1-2。在本实施例中，叉车插取槽Ⅰ-1-1、分离装置插取槽Ⅰ-1-2分别设有两个。叉车插取槽Ⅰ-1-1用于叉车插取，当可分离料架Ⅰ-1装满轮毂XI需进入机加工车间时，可用叉车运输。分离装置插取槽Ⅰ-1-2用于上料过程中料架分离装置Ⅱ分离料架使用。
进一步的，如图5所示，叠加料架以料架叠加底板Ⅰ-2为主体，料架叠加底板Ⅰ-2上表面四个角位置开设有第一安装槽Ⅰ-2-1，第一安装槽Ⅰ-2-1形状与叠加架Ⅰ-5相适应；料架叠加底板Ⅰ-2下表面对应于第一安装槽Ⅰ-2-1开设第二安装槽，第二安装槽尺寸大于第一安装槽Ⅰ-2-1；第二安装槽内安装有类轴承支座，以与相邻料架的叠加架1-5连接。
分离装置插取槽Ⅰ-2-2用于上料过程中料架分离装置Ⅱ分离料架使用，其开设于料架叠加底板Ⅰ-2侧面并贯穿叠加底板Ⅰ-2。叠加料架安装于底层料架上方后，分离装置插取槽Ⅰ-2-2设置方向与分离装置插取槽Ⅰ-1-2保持一致。料架叠加底板的上平面同样安装有轮毂定位板Ⅰ-4，用于定位轮毂XI。
在本实施例中，轮毂定位板Ⅰ-4设置为矩形板，轮毂定位板Ⅰ-4的上平面Ⅰ-4-1设有多个轴线与轮毂定位板Ⅰ-4垂直的定位轴Ⅰ-4-2。优选地，设置三个定位轴Ⅰ-4-2，形成三角形分布；通过三根定位轴Ⅰ-4-2对轮毂XI外缘进行类似于轴套的定位，以限制住X轴、Y轴移动，将轮毂XI限制在料架上的确定的位置，防止其移动。
进一步的，如图6所示，类轴承支座包括支座内框架Ⅰ-7、支座外框架Ⅰ-8和球滚子Ⅰ-9，支座内框架Ⅰ-7和支座外框架Ⅰ-8内部中空，其横截面均为三角形，且支座内框架Ⅰ-7套设于支座外框架Ⅰ-8内侧。支座内框架Ⅰ-7和支座外框架Ⅰ-8侧壁对应开有若干球滚子槽，球滚子槽内装有球滚子Ⅰ-9。所述类轴承支座的结构类似于轴承，便于叠加架Ⅰ-5进入取出，便于料架的拆分与重组。
支座外框架Ⅰ-8内三角面与支座内框架Ⅰ-7外三角面配合，支座外框架Ⅰ-8外三角面与第二安装槽配合安装。叠加架Ⅰ-5可以在类轴承支座的中空腔室内完成X轴抬升与下降；叠加架Ⅰ-5的抬升和下降完成料架的拆分与重组。
进一步的，如图7所示，料架分离装置Ⅱ是以料架分离支撑腿Ⅱ-1和框架顶板Ⅱ-8为框架，与料架插取装置Ⅱ-2、同步带同步装置Ⅱ-3、料架Y轴动力装置Ⅱ-4等组成，料架分离支撑腿Ⅱ-1通过三角连接件Ⅱ-7与框架顶板Ⅱ-8螺纹连接形成框架。
在本实施例中，框架顶板Ⅱ-8为矩形板，料架分离支撑腿Ⅱ-1具有四个，安装于框架顶板Ⅱ-8的底部四个角位置。以框架顶板Ⅱ-8的长度方向为Y方向，宽度方向为X方向。所述框架从上至下间隔安装多组料架插取装置Ⅱ-2，以实现连续工作。料架插取装置Ⅱ-2通过同步带同步装置Ⅱ-3与料架Y轴动力装置Ⅱ-4连接，料架Y轴动力装置Ⅱ-4沿框架顶板Ⅱ-8长度方向安装。
本实施例以两组料架插取装置Ⅱ-2为例进行详细说明。
框架顶板Ⅱ-8X方向一侧的两个料架分离支撑腿Ⅱ-1之间安装料架Y轴动力装置Ⅱ-4，另一侧对应于安装料架Y轴动力装置Ⅱ-4安装Y轴移动轨道槽Ⅱ-5，顶板Ⅱ-6连接于料架Y轴动力装置Ⅱ-4与Y轴移动轨道槽Ⅱ-5之间，在Y轴动力装置Ⅱ-4的作用下顶板Ⅱ-6沿Y轴移动轨道槽Ⅱ-5移动。
如图8所示，料架插取装置Ⅱ-2包括顶板II-6、插取模块、气缸II-10、轨道Ⅱ-9；在本实施例中，顶板II-6设置为矩形板，顶板11-6底面沿长度方向间隔安装两个轨道Ⅱ-9，插取模块与轨道Ⅱ-9滑动连接。轨道Ⅱ-9的两端各安装一个气缸II-10，气缸II-10与顶板II-6可拆卸连接，且气缸II-10的缸杆与插取模块相连，通过气缸II-10带动插取模块沿轨道Ⅱ-9长度方向移动。顶板II-6安装后，轨道Ⅱ-9沿X方向设置。顶板Ⅱ-6安装在两道Y轴移动轨道槽Ⅱ-5之间，顶板Ⅱ-6的Y轴移动在Y轴移动轨道槽Ⅱ-5完成移动。
进一步的，如图9和图10所示，插取模块包括承载组件Ⅱ-2-1、安装板Ⅱ-2-13、轨道槽Ⅱ-2-14和履带传动机构，履带传动机构安装于安装板Ⅱ-2-13下方；履带传动机构包括履带末端连接件Ⅱ-2-2、履带Ⅱ-2-3、履带齿轮Ⅱ-2-10、电机Ⅱ-2-16、电机安装架Ⅱ-2-17、链条Ⅱ-2-20、链轮Ⅱ-2-21、履带同步件Ⅱ-2-22、履带同步件Ⅱ-2-23。
承载组件Ⅱ-2-1包括承载主体，承载主体一侧靠近两端位置安装一个承载块，承载块呈钩形。进一步的，承载块包括连接为一体的承载部和定位部，定位部高于承载主体表面设置；定位部一侧表面与承载部上表面形成L型的表面；其中，承载部的上表面为承载平面，定位部另一侧面为定位平面。承载块在料架分离装置Ⅱ工作过程中插入分离装置插取槽Ⅰ-1-2或分离装置插取槽Ⅰ-2-2中，抬升承载组件Ⅱ-2-1，以将其中一层料架抬起分离。
进一步的，承载组件Ⅱ-2-1一端通过履带末端连接件Ⅱ-2-2连接履带Ⅱ-2-3的一端，履带Ⅱ-2-3绕过履带齿轮Ⅱ-2-10且另一端连接履带同步件Ⅱ-2-22；履带同步件Ⅱ-2-22与履带同步件Ⅱ-2-23相连，履带同步件Ⅱ-2-23将履带Ⅱ-2-33连接成闭合结构；履带Ⅱ-2-33两端分别安装履带齿轮。履带Ⅱ-2-33下方通过履带同步件Ⅱ-2-23连接另一根绕过履带齿轮的履带，此履带通过履带末端连接件连接至承载组件Ⅱ-2-1另一端。履带Ⅱ-2-33一端的履带齿轮连接链轮Ⅱ-2-21，链轮Ⅱ-2-21连接链条Ⅱ-2-20。
履带Ⅱ-2-3两端分别与履带末端连接件Ⅱ-2-2、履带同步件Ⅱ-2-22，履带同步件Ⅱ-2-23与履带Ⅱ-2-33连接，电机Ⅱ-2-16安装在电机安装架Ⅱ-2-17上，电机安装架Ⅱ-2-17安装在安装板Ⅱ-2-1下方。工作过程中，首先由电机Ⅱ-2-16启动，通过链条Ⅱ-2-20与链轮Ⅱ-2-21进行链传动将转动传递给轴，从而带动履带Ⅱ-2-33转动，依靠履带同步件Ⅱ-2-23将动力传递给连接履带同步件Ⅱ-2-22的履带Ⅱ-2-3，履带Ⅱ-2-3绕履带齿轮Ⅱ-2-10转动将水平运动转换为竖直运动，履带Ⅱ-2-3通过履带末端连接件Ⅱ-2-2带动承载组件Ⅱ-2-1移动。
本实施例通过电机Ⅱ-2-16的正反转来带动承载组件Ⅱ-2-1的上升和下降，实现其中一层料架抬起分离与放下。料架插取装置Ⅱ-2构成料架分离装置II的Z轴的移动，一对料架插取装置Ⅱ-2、一对轨道Ⅱ-9、一对气缸Ⅱ-10与顶板Ⅱ-6组成料架分离装置II的X轴移动装置。
同步带同步装置包括若干同步件，同步件通过螺钉与顶板II-6相连，顶板II-6与Y轴移动轨道槽Ⅱ-5配合，组成Y轴移动的轨道。在本实施例中，同步件为一侧具有齿形面的连接件，同步件的齿形面与同步带Ⅱ-4-4的齿形相配合，当同步带Ⅱ-4-4运动时，通过齿面的配合，带动顶板Ⅱ-6上安装的料架插取装置Ⅱ-2等部分进行Y轴的移动，实现料架分离装置Ⅱ的Y轴移动。
进一步的，如图11所示，料架Y轴动力装置Ⅱ-4由电机Ⅱ-4-1、联轴器Ⅱ-4-2、电机安装架Ⅱ-4-3、同步带Ⅱ-4-4、驱动装置架Ⅱ-4-5、从动轮Ⅱ-4-6组成，驱动装置架Ⅱ-4-5通过螺钉与料架分离支撑腿Ⅱ-1螺纹连接固定，Y轴移动轨道槽Ⅱ-5通过螺钉与料架分离支撑腿Ⅱ-1螺纹连接固定。电机Ⅱ-4-1安装在电机安装架Ⅱ-4-3上，通过联轴器Ⅱ-4-2与主动轮连接。同步带Ⅱ-4-4与主动轮和从动轮Ⅱ-4-6进行带与带轮的配合，同步带Ⅱ-4-4通过同步带同步装置Ⅱ-3与顶板Ⅱ-6相连接。当电机Ⅱ-4-1工作时，通过与联轴器Ⅱ-4-2连接的主动轮带动同步带Ⅱ-4-4转动，同步带同步装置Ⅱ-3随之发生移动，带动顶板Ⅱ-6与料架插取装置Ⅱ-2等部分进行Y轴的移动。将被抬起的部分料架进行Y轴移动，将料架放下后，再通过电机反转，将装置移回到初始位置。
进一步的，如图12-图13所示，第一辊道III由辊道腿Ⅲ-1、辊轮Ⅲ-2、安装板Ⅲ-3、底板Ⅲ-4、链条Ⅲ-6、电机Ⅲ-9组成；辊道腿Ⅲ-1安装在底板Ⅲ-4下方，安装板Ⅲ-3沿平行于传输方式的两侧对称设置，并与底板Ⅲ-4垂直固定。两个安装板Ⅲ-3之间间隔分布若干辊轮Ⅲ-2，所述辊轮Ⅲ-2的一端通过链条Ⅲ-6连接电机Ⅲ-9，在电机Ⅲ-9的作用下驱动辊轮Ⅲ-2旋转带动物料运输。
进一步的，如图14所示，第二辊道Ⅳ包括气缸Ⅳ-1、定位板Ⅳ-2、挡板Ⅳ-3、滚轮Ⅳ-9、底板Ⅳ-4、链条Ⅳ-5、安装板Ⅳ-6、电机座Ⅳ-7、电机Ⅳ-8，底板Ⅳ-4上方间隔垂直安装两个相互平行的安装板Ⅳ-6，两个安装板Ⅳ-6之间连接若干辊轮Ⅳ-9，辊轮Ⅳ-9的轴线方向与第一辊道III上的辊轮Ⅲ-2一致。所述辊轮Ⅳ-9通过链条连接电机Ⅳ-8，电机Ⅳ-8通过电机座Ⅳ-7固定于底板Ⅳ-4上方，通过电机Ⅳ-8驱动链条从而实现辊轮Ⅳ-9转动。
在本实施例中，安装板Ⅳ-6远离第一辊道III的一端连接挡板Ⅳ-3，挡板Ⅳ-3与其相邻的辊轮Ⅳ-9之间设置有两个对称设置的定位板Ⅳ-2，定位板Ⅳ-2垂直于底板Ⅳ-4。所述定位板Ⅳ-2连接气缸Ⅳ-1，通过气缸Ⅳ-1能够改变两个定位板Ⅳ-2之间的间距，从而实现对可分离料架I的定位。所述挡板Ⅳ-3上安装有位移传感器IV-10，用于检测轮毂XI与挡板Ⅳ-3的间距，辅助定位可分离料架II。
进一步的，如图15所示，升降台Ⅴ包括升降底板Ⅴ-1、滚轮Ⅴ-2、连接轴Ⅴ-3、气缸Ⅴ-4、连杆Ⅴ-5、连接销Ⅴ-6、安装架Ⅴ-7、升降顶板Ⅴ-8，升降底板Ⅴ-1与升降顶板Ⅴ-8之间通过安装架Ⅴ-7连接，安装架Ⅴ-7通过连接杆Ⅴ-5、连接销Ⅴ-6连接形成剪叉式结构。
在本实施例中，设置两组剪叉式结构，剪叉式结构底部的第一端与升降底板Ⅴ-1固定连接，其底部的第二端安装滚轮Ⅴ-2；剪叉式结构顶部的第一端安装滚轮Ⅴ-2，顶部的第二端与升降顶板Ⅴ-8固定连接。两组剪叉式结构底部的滚轮Ⅴ-2之间通过连接轴Ⅴ-3相连，连接轴Ⅴ-3连接气缸Ⅴ-4且气缸Ⅴ-4的伸缩方向与连接轴Ⅴ-3的轴线方向垂直。
进一步的，如图16所示，1为升降底板Ⅴ-1作为机架保持不动，2-7为连杆Ⅴ-5，其中4-7可看为3、4的虚约束，而9、10均为局部自由度。经计算升降台的局部自由度为1，在一个动力源气缸的推动下，会有确定的运动规律。因此，
F＝3n-(2PL+PH-p)-P1＝3×9-(2×11+2-2)-4＝1 (1)
其中：F为机构自由度；n为构件数；PL为低副数；PH为高副数；p为虚约束；P1为局部自由度。
进一步的，如图17所示，机械手VI包括支架VI-1、夹持装置VI-2、Y轴移动装置VI-3，支架VI-1为轮毂抓取机械手的框架，Y轴移动装置VI-3安装在支架VI-1顶部。在本实施例中，夹持装置VI-2设置两个，可以一次性完成一层料架上两个轮毂XI的抓取、放置。夹持装置VI-2滑动连接于滑轨下方，滑轨之间通过连接板相连形成移动架；所述移动架连接Y轴移动装置VI-3，通过Y轴移动装置VI-3带动移动架移动，避免对料架插取装置Ⅱ-2的动作造成影响。
进一步的，所述夹持装置VI-2与滑轨形成直线运动副，直线运动副连接动力机构，通过动力机构使夹持装置VI-2沿滑轨移动。其中，动力机构采用现有的直线驱动方式，此处不再赘述。所述Y轴移动装置VI-3包括连接架VI-3-1、同步带机构VI-3-2，连接架VI-3-1与移动架相连，且连接架VI-3-1连接同步带机构VI-3-2，在同步带机构VI-3-2的作用下能够通过连接架VI-3-1带动移动架沿Y轴方向移动。
如图18和图19所示，夹持装置VI-2包括滑块VI-2-11和夹持部，所述滑块VI-2-11与移动架中的滑轨滑动连接，夹持部安装于滑块VI-2-11下方。在本实施例中，夹持部包括多个卡爪VI-2-1，为了夹持稳定，优选设置三个卡爪VI-2-1。所述夹持部还包括安装平台VI-2-2、连接框VI-2-5、支架VI-2-9、连接框VI-2-5，安装平台VI-2-2周向开设有与卡爪VI-2-1个数相同的滑槽，卡爪VI-2-1能够沿滑槽移动。
所述卡爪VI-2-1与连杆VI-2-4的一端铰接，连杆VI-2-4另一端与连接架VI-2-7铰接。在本实施例中，连接架VI-2-7为环形结构，三个连杆VI-2-4沿连接架VI-2-7周向均匀分布。连接架VI-2-7穿过连接框VI-2-5，连接框VI-2-5为矩形框。所述连接框VI-2-5通过滑轨VI-2-8与支架VI-2-9滑动连接，其中滑轨VI-2-8沿Z向设置；支架VI-2-9安装于滑块VI-2-11下方，且其与滑轨VI-2-8构成直线运动副。
支架VI-2-9连接气缸VI-2-10，在气缸VI-2-10的作用下能够使支架VI-2-9沿滑轨VI-2-8移动。其中一个卡爪VI-2-1连接气缸VI-2-15，在气缸VI-2-15与连杆VI-2-4的作用下实现三个卡爪VI-2-1同步运动，以夹持或松开轮毂XI。
本实施例的可分离料架Ⅰ运送过程如图20所示，首先由叉车将可分离料架Ⅰ运送到第一辊道III上，第一辊道III的位移传感器III-10感应到可分离料架Ⅰ，位移传感器III-10给予系统反馈，第一辊道III的电机III-9通电启动，通过链条III-6带动辊轮III-2转动，将可分离料架Ⅰ运送到第二辊道IV。第二辊道IV的位移传感器IV-10感应到可分离料架I，第二辊道IV启动，电机IV-8开始工作，通过链条IV-5带动安装在第二辊道IV的辊轮III-2运动，带动可分离料架I前进，遇到挡板IV-3后，位移传感器IV-11感应到可分离料架I，向控制系统传递信息，第二辊道IV的电机IV-8停止运行，随后两侧气缸IV-1通气，推动定位板IV-2对可分离料架I进行定位使其稳定在第二辊道IV上，通过气缸IV-1中的电磁感应气缸杆移动的位置，计算出可分离料架I在第二辊道IV中的位置，为下一步进行拆分做好准备。
以靠近可分离料架I上料辊道的一端为料架分离装置II工作的“始端”，以靠近机械手VI的一段为料架分离装置II工作的“末端”。料架分离装置II的两层的工作装置，以上层的工作部件为“工作部件1”，以下层的工作部件为“工作部件2”。
具体的，可分离料架I拆分过程为：当可分离料架Ⅰ在第二辊道IV上定位后料架分离装置II开始工作。电机II-4-1启动，“工作部件1”从“末端”向“始端”行进，到达“始端”后，电机II-4-1停止运行，气缸II-10通气，将料架插取装置Ⅱ-2在X轴上推动，承载组件Ⅱ-2-1与“叠加料架1”接触，承载组件Ⅱ-2-1的定位平面对“叠加料架1”进行定位；定位后，电机Ⅱ-2-16启动，使承载组件Ⅱ-2-1抬升，承载组件Ⅱ-2-1的承载平面与“叠加料架1”接触，将“叠加料架1”抬升，使其与可分离料架I分离。
承载组件II-2-1抬升到一定高度，电机II-2-16停止，电机II-4-1启动，将“工作部件1”运输到“末端”，在末端的升降台V升起，将安装其上的第二辊道IV抬升五个叠加料架高度后停止；电机II-2-16反转，承载组件II-2-1下降，使“叠加料架1”落在第二辊道IV上，气缸II-10放气，上层料架插取装置Ⅱ-2撤回。升降台V下降至初始位置，第二辊道IV对“叠加料架1”进行定位后，机械手VI对“叠加料架1”上的两个轮毂进行同时抓取，将轮毂放置在第四辊道VII上，将轮毂上料到机加工部分。
取走轮毂后,“末端”的第二辊道IV与第三辊道VIII启动将“叠加料架1”从另一个方向运走。“工作部件2”，在“工作部件1”从“末端”驶向“始端”时，待在“末端”，当“工作部件1”拆分完“叠加料架1”后向“末端”行驶，“工作部件2”开始如上述“工作部件1”工作方式启动，拆分“叠加料架2”，行驶到末端，在末端的升降台V升起，将安装其上的第二辊道IV抬升四个叠加料架高度后停止，电机II-2-16反转，承载组件II-2-1下降，使“叠加料架1”落在第二辊道IV上，气缸II-10放气，使上层料架插取装置Ⅱ-2撤回。
由机械手VI抓取轮毂，将轮毂放置在第四辊道VII上，将轮毂上料到机加工部分。第二辊道IV和第三辊道VIII将“叠加料架2”运走。“工作部件1”和“工作部件2”重复上述步骤，“始端”的升降台IV，在可分离料架I被拆分走最上面两层1、2层后，升降台IV抬升俩层的高度，拆分走3、4层后，升降台再次抬升俩层高度，拆分走5、6层后，升降台IV下降到初始位置等待后方继续运送来的可分离料架I。料架分离装置Ⅱ、第一辊道Ⅲ、第二辊道Ⅳ、升降台Ⅴ、机械手Ⅵ、第三辊道VIII、第四辊道Ⅶ重复上述工作完成整个上料过程。一次上料过程共完成一个可分离料架I装载的12个轮毂。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，包括：
可分离料架，包括能够依次叠加的至少两层料架单元；
第一辊道，用于将装有轮毂的可分离料架输送至第二辊道；所述第二辊道下方安装升降台；
料架分离装置，包括支撑框架和沿支撑框架高度方向间隔布置的至少两个料架插取装置；第二辊道位于料架插取装置下方一端，料架插取装置下方另一端设有与第二辊道传输方向垂直的第三辊道；
其中，在升降台的作用下，料架插取装置能够将输送至第二辊道的可分离料架拆分为若干料架单元，并将料架单元放置于第三辊道上；所述第三辊道一侧设有机械手，机械手能够抓取料架单元的轮毂并将轮毂放置于机械手另一侧的第四辊道。
2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述料架单元包括底板、沿底板上表面周向分布的叠加支腿，叠加支腿的一端与底板可拆卸连接，另一端与相邻料架单元的底板插接。
3.根据权利要求2所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述底板上表面安装有多个轮毂定位板，底板侧面开设有若干分离装置插取槽；
底板上表面靠近端部位置开设有与叠加支腿相适配的第一安装槽，下表面对应于第一安装槽开有第二安装槽，所述第二安装槽内安装有与叠加支腿插接的类轴承支座。
4.根据权利要求3所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述轮毂定位板上表面设置多个轴线与其垂直的定位轴；类轴承支座包括支座内框架、支座外框架和安装于二者之间并凸出于支座内框架表面的滚子。
5.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述料架插取装置通过同步带同步装置与料架Y轴动力装置连接，料架Y轴动力装置沿支撑框架长度方向安装，在Y轴动力装置的作用下料架插取装置能够沿支撑框架长度方向移动。
6.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述料架插取装置包括顶板、插取模块、气缸和轨道，轨道安装于顶板底面，插取模块与轨道滑动连接，所述气缸与插取模块相连，在气缸作用下插取模块能够沿轨道长度方向移动，且插取模块的移动方向垂直于支撑框架长度方向。
7.根据权利要求6所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述插取模块包括安装板、履带传动机构和承载组件，承载组件通过履带传动机构与安装板相连，所述安装板与轨道滑动连接；履带传动机构能够带动承载组件升降。
8.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述第二辊道远离第一辊道的一端安装挡板，挡板靠近第二辊道的一侧设置定位板，定位板连接气缸；所述第二辊道安装有位移传感器。
9.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述升降台包括升降顶板、升降底板和剪叉式结构，升降顶板和升降底板之间通过两组剪叉式结构相连；且剪叉式结构其中一个对角端安装滚轮，两组剪叉式结构对应的滚轮之间通过连接轴连接，所述连接轴连接气缸。
10.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂自动化上料装置，其特征在于，所述机械手包括支架、多个夹持装置，所述夹持装置通过移动架与机架相连；且移动架连接Y轴移动装置。
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