CN114655663A - 一种柔性生产线物料灵活输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械工程应用技术领域，公开了一种柔性生产线物料灵活输送系统，包括物料定位系统、输送系统和举升机构；其中物料定位系统用于承载物料，并对物料进行定位夹紧；输送系统用于承载所述物料定位系统，并对所述物料定位系统上的物料进行姿态调整及输送；举升机构设置于所述输送系统两侧，用于从所述输送系统上承接所述物料定位系统，并带动所述物料定位系统在竖直方向上进行运动及定位。本发明提出了一种工作和穿梭功能集成的灵活输送方式，通过各种运动调节装置、方向调节和定位夹紧装置，在实现物料托盘系统间灵活调配的同时还可以精确定位，稳固夹紧，完美配合了柔性生产线的调度需要。

Description

一种柔性生产线物料灵活输送系统

技术领域

本发明涉及机械工程应用技术领域，特别是涉及一种用于柔性生产线的物料灵活输送系统及其定位夹紧方法。

背景技术

对于自动化生产线来说，输送系统是其物料流转时的重要功能部分，当前市面上已存在大量配合组装用的输送形式，但大多以单层输送为主，当某一工站物料未被取走时，其它工站物料只能处于等待状态；而少量现有的双层输送系统又未能将输送功能和组装工作台有效集成。

随着科技水平的发展，产品集成度越来越高，尤其是在3C、汽车电子等产品中，存在着大量需要多工站频繁切换调度的工艺，为了满足节拍和空间要求，输送系统需要在多工站间灵活供给物料并具有良好的定位夹紧关系，当前的输送系统已无法满足要求。

因此，如何提供一种可进行组装工站间灵活切换的物料输送系统及其定位夹紧方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种柔性生产线物料灵活输送系统，用以解决现有技术中的输送系统不能将输送功能和组装工作台功能有效集成的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种柔性生产线物料灵活输送系统，包括：

物料定位系统，用于承载物料，并对物料进行定位夹紧；

输送系统，用于承载所述物料定位系统，并对所述物料定位系统上的物料进行姿态调整及输送；

举升机构，设置于所述输送系统两侧，用于从所述输送系统上承接所述物料定位系统，并带动所述物料定位系统在竖直方向上进行运动及定位。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述输送系统包括：

输送基座模块，与地面固定连接，用于形成物料的输送路径；

运动调节模块，与所述输送基座模块滑动连接，用于带动所述物料定位系统沿输送路径运动、沿自身旋转或开合。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述输送基座模块包括：

水平调节部，用于调节所述输送基座模块的水平；

基座钢板，位于所述水平调节部顶部，且所述基座钢板上设置有导轨；进一步优选的，所述导轨设置于所述基座钢板顶部，所述基座钢板侧边还设置有齿条。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述水平调节部包括脚杯、调节板，所述脚杯通过螺纹与所述调节板连接，用于调节整个所述输送系统的水平。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述基座钢板与所述调节板之间设置有支撑型材，且所述支撑型材的侧边设置有拖链槽。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述基座钢板两端均设置有防撞块。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述运动调节模块包括：

直线运动固定板，与所述导轨滑动连接；

定位夹持装置，设置于所述直线运动固定板顶部，用于对所述物料定位系统的定位及夹紧。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述直线运动固定板底部设置有滑块，通过所述导轨进行滑动。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述直线运动固定板一侧向外延伸形成凸起，所述凸起中心开设有过孔和螺纹孔。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述运动调节模块还包括零背隙齿轮、伺服电机和弯角减速器，所述弯角减速器的动力由所述伺服电机提供，且所述弯角减速器的伸出轴穿过过孔与所述零背隙齿轮传动连接，由所述过孔和螺纹孔轴向定位和锁紧所述弯角减速器；通过所述伺服电机、所述弯角减速器、所述零背隙齿轮的配合带动所述滑块在所述导轨上滑动。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述定位夹持装置包括：

双向直线模组，位于所述直线运动固定板顶部，通过正反丝杠的旋转实现内部丝杠螺母的靠近和远离；

夹持块，与所述双向直线模组连接，且所述夹持块上设置有双V型槽，用于所述物料定位系统的定位；

柱支撑块，安装于所述夹持块上，所述夹持块侧表面安装有夹持定位柱，用于所述物料定位系统的定位和夹紧。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述定位夹持装置还包括：

DD马达，安装于所述直线运动固定板上，所述DD马达的转子部分连接有旋转连接板，所述双向直线模组安装于所述旋转连接板上。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述举升机构包括：

举升固定模块，用于所述举升机构的整体固定及调平；

高度调节模块，与所述举升固定模块连接，用于带动所述物料定位系统的上下运动及定位锁紧。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述举升固定模块包括：

底部固定钢板，固定于地面上；

钢架，设置于所述底部固定钢板顶部。

进一步优选的，所述钢架由底部调平板、顶部钢板、两组立柱、两组横柱和支撑筋焊接而成；所述底部调平板设置于所述底部固定钢板上，与所述底部固定钢板形状相同。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述高度调节模块包括动力传递单元、丝杠、物料承托板和滑动单元；所述动力传递单元将动力传递至所述丝杠，所述物料承托板固定于所述丝杠上，所述丝杠带动所述物料承托板在所述滑动单元进行竖直方向的运动及定位。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述动力传递单元包括：

双出换向器，固定于所述举升固定模块，并由伺服电机提供动力；

左旋换向器，与所述双出换向器一侧的输出端相连，并将动力传递至对应侧所述丝杠；

右旋换向器，与所述双出换向器另一侧的输出端相连，并将动力传递至对应侧所述丝杠；

所述左旋换向器与所述右旋换向器的输出旋向相反，通过内部锥齿轮的运动实现横向旋转运动与纵向旋转运动的转换。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述物料承托板开设有通孔，通孔内安装有直线轴承，所述直线轴承通过穿过定位光轴实现定位，所述定位光轴固定于所述钢架上。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述举升机构还包括物料调平模块；所述物料调平模块包括：第一水平调节块、第二水平调节块、X向平行调节块和Y向平行调节块；

所述第一水平调节块和所述第二水平调节块均设置于所述物料承托板顶部，所述X向平行调节块设置于所述第一水平调节块上，所述Y向平行调节块设置于所述第二水平调节块上，用于所述物料定位系统在任意方向上的调平。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述X向平行调节块和所述Y向平行调节块外侧开有60°的斜角，用于与所述物料定位系统中的物料托盘的外斜边自动导正并形成精确定位关系。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述物料承托板上安装有气电快插板公侧，用于向所述物料定位系统供电供气。

优选的，在上述柔性生产线物料灵活输送系统中，所述物料定位系统包括：

物料托盘，用于承载物料，且所述物料托盘上开设有凹槽；

托盘定位柱，设置于所述物料托盘底部，与所述夹持块的V型槽、所述夹持定位柱相适配，以实现所述物料定位系统在所述输送系统上的定位；

定位块，安装于所述物料托盘顶部，并通过夹紧气缸实现物料的定位和夹紧；

检测传感器，设置于所述物料托盘的凹槽内，用于检测物料的有无；

工具侧气电快插板，用于向所述夹紧气缸提供压力以及向所述检测传感器供电。

本发明提供了一种柔性生产线灵活输送系统，与现有技术相比，其有益效果在于：

(1)本发明提出了一种工作和穿梭功能集成的灵活输送方式，通过各种运动调节装置、方向调节和定位夹紧装置，在实现物料托盘系统间灵活调配的同时还可以精确定位，稳固夹紧，完美配合了柔性生产线的调度需要；

(2)本发明引入了气电快插装置，将输送线托盘与输送线体分离开，产品向老化、检修、测试等线下工站调配时，气缸残余压力仍可以保证物料夹紧始终不脱离所绑定的托盘，减少了物料多次上下线装夹带来的精度损失。

(3)本发明采用模块化设计，可根据组装工站的实际数量、长度进行拼接重组，快速满足不同场景需求。

附图说明

图1为本发明的整体三维结构示意图；

图2为本发明输送系统的结构示意图；

图3为图2输送系统A部分的结构示意图；

图4为图2输送系统B部分的结构示意图；

图5为本发明举升机构的结构示意图；

图6为本发明举升机构中物料调平模块的结构示意图；

图7为本发明物料定位系统的结构示意图；

图8为本发明物料定位系统的部分结构示意图。

在图中：

1为输送系统、101为脚杯、102为调节板、103为拖链槽、104为支撑型材、105为基座钢板、106为齿条、107为第一导轨、108为防撞块、109为第一滑块、110为直线运动固定板、111为零背隙齿轮、112为弯角减速器、113为第一伺服电机、114为夹持块、115为夹持定位柱、116为柱支撑块、117为双向直线模组、118为旋转连接板、119为DD马达；

2为举升机构、201为底部固定钢板、202为钢架、203为拖链连接板、204为右旋换向器、205为换向部分联轴器、206为动力联轴器、207为第二伺服电机、208为第二滑块、209为两侧支撑钢板、210为物料承托板、211为第二导轨、212为丝杠、213为丝杠螺母、214为直线轴承、215为定位光轴、216为拖链、217为轴承座、218为双出换向器、219为左旋换向器、220为传动固定板、221为气电快插板公侧、222为第一水平调节块、223为水平调节螺栓组件、224为X向平行调节块、225为第二水平调节块、226为Y向平行调节块、227为平行调节螺栓组件；

3为物料定位系统、301为X向夹紧气缸、302为电气盒、303为夹紧块、304为Y向夹紧气缸、305为检测传感器、306为定位块、307为物料托盘、308为托盘定位柱、309为工具侧气电快插板、310为橡胶密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1－8，本发明实施例提供了一种柔性生产线物料灵活输送系统，包括物料定位系统3、输送系统1、举升机构2；

其中，物料定位系统3用于承载物料，并对物料进行定位夹紧；输送系统1用于承载物料定位系统3，并对物料定位系统3上的物料进行姿态调整及输送；举升机构2设置于输送系统1两侧，用于从输送系统1上承接物料定位系统3，并带动物料定位系统3在竖直方向上进行运动及定位。

在本发明一些实施例中，输送系统1包括输送基座模块和运动调节模块；

其中，输送基座模块与地面固定连接，用于形成物料的输送路径；运动调节模块，与输送基座模块滑动连接，用于带动物料定位系统3沿输送路径运动、沿自身旋转或开合。

在本发明一些实施例中，输送基座模块包括水平调节部、基座钢板105；

其中水平调节部用于调节输送基座模块的水平；基座钢板105位于水平调节部顶部，且基座钢板105上设置有第一导轨107，第一导轨107设置于基座钢板105顶部，基座钢板105侧边还设置有齿条106。

在本发明一些实施例中，水平调节部包括脚杯101、调节板102，脚杯101通过螺纹与调节板102连接，用于调节整个输送系统1的水平。

在本发明一些实施例中，基座钢板105与调节板102之间设置有支撑型材104，且支撑型材104的侧边设置有拖链槽103。

在本发明一些实施例中，基座钢板105两端均设置有防撞块108。

在本发明一些实施例中，运动调节模块包括直线运动固定板110和定位夹持装置；

其中，直线运动固定板110与第一导轨107滑动连接；定位夹持装置设置于直线运动固定板110顶部，用于对物料定位系统3的定位及夹紧。

在本发明一些实施例中，直线运动固定板110底部设置有第一滑块109，通过第一导轨107进行滑动。

在本发明一些实施例中，直线运动固定板110一侧向外延伸形成凸起，凸起中心开设有过孔和螺纹孔。

在本发明一些实施例中，运动调节模块还包括零背隙齿轮111、第一伺服电机113和弯角减速器112，弯角减速器112的动力由第一伺服电机113提供，且弯角减速器112的伸出轴穿过过孔与零背隙齿轮111传动连接，由过孔和螺纹孔轴向定位和锁紧弯角减速器112；通过第一伺服电机113、弯角减速器112、零背隙齿轮111的配合带动第一滑块109在第一导轨107上滑动。

在本发明一些实施例中，定位夹持装置包括双向直线模组117、夹持块114、柱支撑块116；

其中，双向直线模组117位于直线运动固定板110顶部，通过正反丝杠的旋转实现内部丝杠螺母213的靠近和远离；夹持块114与双向直线模组117连接，且夹持块114上设置有双V型槽，用于物料定位系统3的定位；柱支撑块116安装于夹持块114上，夹持块114侧表面安装有夹持定位柱115，用于物料定位系统3的定位和夹紧。

在本发明一些实施例中，定位夹持装置还包括DD马达119，安装于直线运动固定板110上，DD马达119的转子部分连接有旋转连接板118，双向直线模组117安装于旋转连接板118上。

在本发明一些实施例中，举升机构2包括举升固定模块和高度调节模块；

其中举升固定模块用于举升机构2的整体固定及调平；高度调节模块与举升固定模块连接，用于带动物料定位系统3的上下运动及定位锁紧。

在本发明一些实施例中，举升固定模块包括底部固定钢板201和钢架202；

其中，底部固定钢板201固定于地面上；钢架202设置于底部固定钢板201顶部；钢架202由底部调平板、顶部钢板、两组立柱、两组横柱和支撑筋焊接而成；底部调平板设置于底部固定钢板201上，与底部固定钢板201形状相同。

在本发明一些实施例中，高度调节模块包括动力传递单元、丝杠212、物料承托板210和滑动单元；动力传递单元将动力传递至丝杠212，物料承托板210固定于丝杠212上，丝杠212带动物料承托板210在滑动单元进行竖直方向的运动及定位。

在本发明一些实施例中，动力传递单元包括双出换向器218、左旋换向器219、右旋换向器204；

其中，双出换向器218固定于举升固定模块，并由第二伺服电机207提供动力；左旋换向器219与双出换向器218一侧的输出端相连，并将动力传递至对应侧丝杠212；右旋换向器204与双出换向器218另一侧的输出端相连，并将动力传递至对应侧丝杠212；左旋换向器219与右旋换向器204的输出旋向相反，通过内部锥齿轮的运动实现横向旋转运动与纵向旋转运动的转换。

在本发明一些实施例中，物料承托板210开设有通孔，通孔内安装有直线轴承214，直线轴承214通过穿过定位光轴215实现定位，定位光轴215固定于钢架202上。

在本发明一些实施例中，举升机构2还包括物料调平模块；物料调平模块包括第一水平调节块222、第二水平调节块225、X向平行调节块224和Y向平行调节块226；

第一水平调节块222和第二水平调节块225均设置于物料承托板210顶部，X向平行调节块224设置于第一水平调节块222上，Y向平行调节块226设置于第二水平调节块225上，用于物料定位系统3在任意方向上的调平。

在本发明一些实施例中，X向平行调节块224和Y向平行调节块226外侧开有60°的斜角，用于与物料定位系统3中的物料托盘307的外斜边自动导正并形成精确定位关系。

在本发明一些实施例中，物料承托板210上安装有气电快插板公侧221，用于向物料定位系统3供电供气。

在本发明一些实施例中，物料定位系统3包括物料托盘307、托盘定位柱308、定位块306、检测传感器305和工具侧气电快插板309；

其中，物料托盘307用于承载物料，且物料托盘307上开设有凹槽；托盘定位柱308设置于物料托盘307底部，与夹持块114的V型槽、夹持定位柱115相适配，以实现物料定位系统3在输送系统1上的定位；定位块306安装于物料托盘307顶部，并通过夹紧气缸实现物料的定位和夹紧；检测传感器305设置于物料托盘307的凹槽内，用于检测物料的有无；工具侧气电快插板309用于向夹紧气缸提供压力以及向检测传感器305供电。

下面结合附图并通过更加具体的实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

结合图1说明本发明实施例提供的柔性生产线物料灵活输送系统包括三向输送系统1、举升机构2和物料定位系统3；

输送系统1呈一字型布局，内部有夹持定位装置，可夹紧物料定位系统3实现沿着导轨进给、沿着自身旋转、沿着物料板方向开合等功能；举升机构2沿着输送系统1布置，内部通过可调节的V型块定位，从输送系统1上承托物料后，可携带物料定位系统3上下移动到工作位置，并可通过气电快插提供所需的压缩空气和电流；物料定位系统3在输送系统1和举升机构2中间流转，当与举升机构2相接触后，可通过气缸与定位块的配合实现夹紧和松开功能。

结合图2说明输送系统1的组成形式，输送系统1包括输送基座模块和运动调节模块，输送基座模块是整个系统的固定基础，固定在地面上，运动调节模块可在输送基座模块上行走。

结合图3－4说明输送系统1的结构形式，输送基座模块由脚杯101、调节板102、拖链槽103、支撑型材104、基座钢板105、齿条106、第一导轨107、防撞块108组成；运动调节模块由第一滑块109、直线运动固定板110、零背隙齿轮111、弯角减速器112、第一伺服电机113、夹持块114、夹持定位柱115、柱支撑块116、双向直线模组117、旋转连接板118、DD马达119。

脚杯101每处配备4组，通过螺纹旋入调节板102四边的螺纹孔内，用于调节整个基座的水平。调节板102上方通过T型螺母和内六角螺钉固定有支撑型材104，支撑型材104的侧边槽则固定有拖链槽103，拖链槽103为两侧折弯的钢板，可在内部进行拖链的行走。基座钢板105整体呈方形，上表面开有沉孔，通过T形螺母安装于支撑型材104的上部槽上，同时中间对称位置和右侧开有浅槽，分别作为第一导轨107和齿条106的定位面，第一导轨107和齿条106通过螺钉锁紧于基座钢板105上。防撞块108固定于基座钢板105的两侧，采用钢基底PU接触面的方式，可用于机械防撞。第一滑块109为标准产品，采用4组平行布置的方式，卡于第一导轨107上，第一滑块109上部通过螺钉安装有直线运动固定板110。直线运动固定板110一侧伸出一块凸起，凸起中心开有过孔和螺纹孔，用于轴向定位和锁紧弯角减速器112，弯角减速器112伸出轴与零背隙齿轮111相连，通过零背隙齿轮111自带的锁紧螺纹锁紧。滑块的动力由安装在弯角减速器112后部的第一伺服电机113提供，二者间通过键槽定位。DD马达119通过螺丝安装在直线运动固定板110上，上部转子部分安装有旋转连接板118，旋转连接板118上部则安装有双向直线模组117，双向直线模组117采用正反丝杠，在旋转时可实现内部丝杠螺母的靠近和远离，内部丝杠螺母上安装有夹持块114，夹持块114为对称的2组，上部开有双V型槽，通过与物料定位系统3下部的柱面接触，实现夹紧时的定位。柱支撑块116安装在夹持块114上，侧表面安装有夹持定位柱115，夹持定位柱115截面呈半圆形，采用POM材质，上部开有有沉孔用于锁紧，还可与物料定位系统3的侧边V型槽形成定位关系，实现物料脱离和进入时的定位。

结合图5和图6说明举升机构2的结构形式。举升机构2包括举升固定模块、高度调节模块、物料调平模块及供电模块三部分。其中举升固定模块和高度调节模块由底部固定钢板201、钢架202、拖链连接板203、右旋换向器204、换向部分联轴器205、动力联轴器206、第二伺服电机207、第二滑块208、两侧支撑钢板209、物料承托板210、第二导轨211、丝杠212、丝杠螺母213、直线轴承214、定位光轴215、拖链216、轴承座217、双出换向器218、左旋换向器219、传动固定板220组成。物料调平模块由第一水平调节块222、水平调节螺栓组件223、X向平行调节块224、第二水平调节块225、Y向平行调节块226、平行调节螺栓组件227组成。供电模块包括气电快插板公侧221。

底部固定钢板201呈T字形，整体通过膨胀螺栓锁紧于地面上。钢架202由两组立柱、两组横柱、顶部钢板、底部调平板和支撑筋焊接而成，主要用于固定各传动部分。其底部调平板与底部固定钢板201形状相同，大小略小，通过调节螺栓与底部固定钢板201固定并调平，上部为焊接而成的钢架202。右旋换向器204、左旋换向器219输出旋向相反，内部通过锥齿轮将横向旋转运动转换为纵向旋转运动；横向旋转运动由第二伺服电机207、双出换向器218、动力联轴器206提供，第二伺服电机207固定在双出换向器218上，通过轴键定位，双出换向器218安装在传动固定板220上，再通过螺钉锁紧在底部固定钢板201的内侧的漏出部分，通过双出换向器218，第二伺服电机207的单侧旋转运动可被转换为旋向相反的两侧旋转运动，再分别通过动力联轴器206、右旋换向器204和左旋换向器219转换为相同旋向的纵向运动，该运动通过换向部分联轴器205传递至丝杠212，丝杠螺母213可沿丝杠上下运动，上部用螺丝锁紧有物料承托板210，物料承托板210下方双侧安装有对称布置的两侧支撑钢板209，两侧支撑钢板209外侧则固定有第二滑块208，穿过安装于钢架202上的第二导轨211实现定位。

为了减小倾覆力矩对定位准确性的影响，物料承托板210靠内支撑处附近还开有两孔，孔内安装有直线轴承214，直线轴承214则通过穿过其内的定位光轴215实现定位，定位光轴215两侧开有螺纹孔，通过螺纹锁紧于钢架202上。

在实际工作中，精密举升机构2的主体并不能完全的保证与组装的机械臂坐标系保持一致，因此，物料承托板210上还设置了可以进行X/Y/Z三向调节的物料调平模块。

如图6所示，第一水平调节块222和第二水平调节块225分别有2组，采用斜向对称布置，每个水平调节块各开有3组螺纹孔，可通过底部的水平调节螺栓组件223实现Z向水平的调节。第一水平调节块222和第二水平调节块225弯折部分均开有避让槽，内部放置有X向平行调节块224和Y向平行调节块226，两平行调节块通过侧向的两组平行调节螺栓调节并固定；X向平行调节块224和Y向平行调节块226外侧开有60°斜角，可与物料定位系统3中的托盘的外斜边自动导正并形成精确定位关系。

考虑到物料托盘中的供电供气需要，物料承托板210上还安装了气电快插板公侧221，气电快插板公侧221基于导正后的精确定位关系安装，内部采用黄铜电芯传导电流，并开有气孔用于气体通过，当物料托盘通过水平调节块导正并精确定位后，气电快插板公侧221与工具侧气电快插板309相连，通过托盘自重压紧，此后内部电芯和气孔相接，实现气电传递，气管和电缆通过拖链216进行保护，拖链216则通过下拖链连接板203固定在钢架202上。

结合图7－8说明物料定位系统3的结构形式，物料定位系统3由X向夹紧气缸301、电气盒302、夹紧块303、Y向夹紧气缸304、检测传感器305、定位块306、物料托盘307、托盘定位柱308、工具侧气电快插板309、橡胶密封圈310组成。

物料托盘307四边切60°斜角，用于与精密举升机构2的导正和定位。物料托盘307的X向两侧开有V型槽，底部安装有POM材质的托盘定位柱308，用于与输送系统1的定位柱115和夹持块114的V型槽进行定位。定位块306安装在物料托盘307上，通过内部两侧边进行X向和Y向的定位，并分别通过X向夹紧气缸301、Y向夹紧气缸304夹紧，为了保护物料，夹紧气缸与物料的接触面一侧都安装了PU材质的夹紧块303。检测传感器305安装在物料托盘307中心铣出的凹槽内，用于检测物料的有无。X向夹紧气缸301、Y向夹紧气缸304的气管和检测传感器305的电缆则通过物料托盘307铣出的沟槽连接至电气盒302内。气电的供给由工具侧气电快插板309提供，工具侧气电快插板309的主电缆和主气管置于所述电气盒302内，当内部电芯与所述气电快插板公侧221相接触时，可实现电流的传递，气流则经气孔流出并通过橡胶密封圈310实现密封。

物料输送调度的功能由物料夹持或物料松开、物料输送、物料姿态调整、举升承接或举升卸料、托盘锁紧或托盘松开五个子步骤组合实现，下面将结合图1－图8分别阐述。

物料夹持/松开：双向直线模组117电机正向旋转，夹持块114互相远离，实现松开功能。然后，人工将物料放置至输送系统1中的夹持块114上，物料托盘307下部的托盘定位柱308通过夹持块114的V型槽完成定位。该步骤结束后，双向直线模组117电机反向旋转，带动夹持块114靠近，物料托盘307两侧V型槽与夹持定位柱115相接触，实现定位。

物料输送：第一伺服电机113旋转，带动弯角减速器112运动，该运动传递至零背隙齿轮111后，使得零背隙齿轮111与齿条106啮合，从而实现物料的输送。

物料姿态调整：物料的姿态调整通过DD马达119实现，DD马达119上电后，利用驱动器控制器正反转，带动旋转连接板118和双向直线模组117旋转，进而实现物料托盘307上的物料姿态调整。

举升承接/卸料：举升机构2中的第二伺服电机207反转，其旋转运动依次通过双出换向器218、动力联轴器206、右旋换向器204和左旋换向器219、换向部分联轴器205、丝杠212、丝杠螺母213带动物料承托板210下降，迎接输送系统1到位。当物料承托板210下降至指定高度且输送系统1到位后，输送系统1中的双向直线模组117电机正向旋转，夹持块114互相远离松开物料托盘307。此后，举升机构2中的第二伺服电机207正转，带动物料承托板210上升。X向平行调节块224、Y向平行调节块226对物料托盘307进行导正和定位，实现承接。反之则为卸料。

托盘锁紧：物料托盘307与X向平行调节块224、Y向平行调节块226配合到位后，气电快插板公侧221与工具侧气电快插板309导通，检测传感器305供电，若当前有物料，则系统可以检测到电平变化，控制压缩空气供给X向夹紧气缸301、Y向夹紧气缸304和夹紧块303运动，实现托盘锁紧。

上述物料夹持、物料输送、物料姿态调整、举升承接、托盘锁紧的任意组合可实现物料在任一工站的调度，如物料夹持→物料输送→举升承接的组合可以实现物料的进料；举升卸料→物料姿态调整→举升承接的组合可以实现物料的翻转。举升卸料→物料输送→举升承接的组合可以实现物料的传输等等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，包括

物料定位系统，用于承载物料，并对物料进行定位夹紧；

输送系统，用于承载所述物料定位系统，并对所述物料定位系统上的物料进行姿态调整及输送；

举升机构，设置于所述输送系统两侧，用于从所述输送系统上承接所述物料定位系统，并带动所述物料定位系统在竖直方向上进行运动及定位。

2.根据权利要求1所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述输送系统包括：

输送基座模块，与地面固定连接，用于形成物料的输送路径；

运动调节模块，与所述输送基座模块滑动连接，用于带动所述物料定位系统沿输送路径运动、沿自身旋转、开合。

3.根据权利要求2所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述输送基座模块包括：

水平调节部，用于调节所述输送基座模块的水平；

基座钢板，位于所述水平调节部顶部，且所述基座钢板上设置有导轨。

4.根据权利要求3所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述运动调节模块包括：

直线运动固定板，与所述导轨滑动连接；

定位夹持装置，设置于所述直线运动固定板顶部，用于对所述物料定位系统的定位及夹紧。

5.根据权利要求4所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述定位夹持装置包括：

双向直线模组，位于所述直线运动固定板顶部，通过正反丝杠的旋转实现内部丝杠螺母的靠近和远离；

夹持块，与所述双向直线模组连接，且所述夹持块上设置有双V型槽，用于所述物料定位系统的定位；

柱支撑块，安装于所述夹持块上，所述夹持块侧表面安装有夹持定位柱，用于所述物料定位系统的定位和夹紧。

6.根据权利要求1所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述举升机构包括：

举升固定模块，用于所述举升机构的整体固定及调平；

高度调节模块，与所述举升固定模块连接，用于带动所述物料定位系统的上下运动及定位锁紧。

7.根据权利要求6所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述高度调节模块包括动力传递单元、丝杠、物料承托板和滑动单元；所述动力传递单元将动力传递至所述丝杠，所述物料承托板固定于所述丝杠上，所述丝杠带动所述物料承托板在所述滑动单元进行竖直方向的运动及定位。

8.根据权利要求7所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述动力传递单元包括：

双出换向器，固定于所述举升固定模块，并由伺服电机提供动力；

左旋换向器，与所述双出换向器一侧的输出端相连，并将动力传递至对应侧所述丝杠；

右旋换向器，与所述双出换向器另一侧的输出端相连，并将动力传递至对应侧所述丝杠；

所述左旋换向器与所述右旋换向器的输出旋向相反，通过内部锥齿轮的运动实现横向旋转运动与纵向旋转运动的转换。

9.根据权利要求7所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述举升机构还包括物料调平模块；所述物料调平模块包括：第一水平调节块、第二水平调节块、X向平行调节块和Y向平行调节块；

所述第一水平调节块和所述第二水平调节块均设置于所述物料承托板顶部，所述X向平行调节块设置于所述第一水平调节块上，所述Y向平行调节块设置于所述第二水平调节块上，用于所述物料定位系统在任意方向上的调平。

10.根据权利要求5所述的柔性生产线物料灵活输送系统，其特征在于，所述物料定位系统包括：

物料托盘，用于承载物料，且所述物料托盘上开设有凹槽；

托盘定位柱，设置于所述物料托盘底部，与所述夹持块的V型槽、所述夹持定位柱相适配，以实现所述物料定位系统在所述输送系统上的定位；

定位块，安装于所述物料托盘顶部，并通过夹紧气缸实现物料的定位和夹紧；

检测传感器，设置于所述物料托盘的凹槽内，用于检测物料的有无；

工具侧气电快插板，用于向所述夹紧气缸提供压力以及向所述检测传感器供电。

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