CN117485904B - 气动运输线 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化技术领域并提供一种气动运输线，该气动运输线包括运输主气管、气推移动机构、磁吸移动块以及托架座，运输主气管为非铁磁性材料，气推移动机构设置在运输主气管的管腔内并能够被高压气体推动而在管腔内移动，磁吸移动块设置在运输主气管的外部，磁吸移动块与管腔内的气推移动机构保持磁性吸附并能够跟随气推移动机构移动，托架座连接磁吸移动块并用于承载工件。本运输线采用高压气体作为动力源，输送速率快、能耗低、且频繁使用各元件耗损小。

Description

气动运输线

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种气动运输线。

背景技术

对于挖掘机组装车间来说，一般会借助输送线来将仓库中的工件搬运到线上，并进行实施分配。现有的挖掘机组装输送线普遍采用地铺式导轨加VGA车的运输形式，这类运输形式承重力好，可兼容大体型工件或大重量工件的运输，但相应地，这类输送线中的VGA车移动速率缓慢，且铺设导轨会占据车间大量的空间，导致每个车间所配备的输送线的数量有限。

挖掘机在组装时，对小型工件的需求最为频繁，现有工艺一般会使用上述这类输送线来搬运小型工件，而这类输送线受VGA车移动速率的限制，不仅工件上线速度慢，同时驱动VGA车的电机需要频繁启停，导致电机损耗非常快。

发明内容

针对上述的缺陷或不足，本发明提供了一种气动运输线，旨在解决现有的挖掘机组装输送线在搬运小型工件时速率较慢，且无法适应小型工件的频繁运输需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种气动运输线，其中，气动运输线包括运输主气管、气推移动机构、磁吸移动块和托架座，运输主气管为非铁磁性材料，气推移动机构设置在运输主气管的管腔内并能够被高压气体推动而在管腔内移动，磁吸移动块设置在运输主气管的外部，磁吸移动块与管腔内的气推移动机构保持磁性吸附并能够跟随气推移动机构移动，托架座连接磁吸移动块并用于承载工件。

在本发明的实施例中，气推移动机构包括沿运输主气管的管长方向依次连接的气推法兰和磁吸件，磁吸件的外周壁与运输主气管的管内壁之间径向间隔并形成第一气流通道，气推法兰设置在磁吸件的端部并且部分径向伸出于磁吸件，气推法兰径向的伸出部分用于堵塞第一气流通道。

在本发明的实施例中，磁吸件为管状结构并且内部还形成有沿气体流动方向贯穿的第二气流通道，气推法兰上设有用于与第二气流通道对接的中空法兰腔；气推移动机构还包括旋转安装在中空法兰腔内的扇叶组件，扇叶组件可旋转打开和关闭设置并用于调节中空法兰腔的开度。

在本发明的实施例中，扇叶组件包括旋转叶片、旋转环以及滑块，旋转叶片的一端铰接在气推法兰的端面上，另一端指向旋转环的环心，旋转环旋转安装在中空法兰腔内并设有呈弧形径向外延的导向槽，滑块设置在导向槽内并与旋转叶片连接。

在本发明的实施例中，旋转环为铁磁性材料，气推法兰为非铁磁性材料，磁吸移动块包覆在运输主气管的外侧并设有周向延伸的限位槽，限位槽内还设有与旋转环磁性吸附的调节块，调节块通过驱动组件实现移动；其中，通过驱动调节块在限位槽内移动，旋转环能够旋转。

在本发明的实施例中，驱动组件包括铰接在托架座上的铰接架、用于驱动铰接架旋转的驱动电机、以及垂直于运输主气管设置并转动连接在铰接架和调节块之间的推杆，铰接架的旋转中心轴与运输主气管平行，调节块设置在推杆的端部。

在本发明的实施例中，气推法兰的外周壁上还设有滚珠，滚珠用于与运输主气管的管内壁抵接。

在本发明的实施例中，磁吸移动块为管状结构并且侧壁设有沿管长方向贯穿的通槽，磁吸移动块包覆在运输主气管的外侧并通过滚轮与运输主气管的外周壁抵接。

在本发明的实施例中，气动运输线还包括置物架，置物架可拆卸安装在托架座的底侧并用于供工件放置。

在本发明的实施例中，运输主气管沿管长方向上还间隔设有若干辅助气管，辅助气管通过阀门控制并用于辅助供气或排气。

通过上述技术方案，本发明实施例所提供的气动运输线具有如下的有益效果：

在使用时，往运输主气管的注气端通入高压气体，高压气体在朝出气端流动的过程中会推动气推移动机构移动，由于磁吸移动块设置在运输主气管的外侧并与管内的气推移动机构磁性吸附，当高压气体推动气推移动机构移动时，磁吸移动块会跟随移动，从而实现托架座沿运输主气管的管长方向输送工件，其中，注气端注入的气体压力越大，托架座的输送速率便越快，通过改变注入的气体压力可调整输送线的峰值搬运速率，从而实现工件的快速上线，同时气推移动机构的启停可通过改变机构两侧压差进行控制，相比于现有的电机加刹车片的刹停模式，损耗更低，再者，本运输线采用高压气体作为动力源，高压气体产生简单，且可重复利用，从而降低单次搬运成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例中的气动运输线的结构示意图；

图2是根据本发明实施例中的气动运输线在去除其中一根运输主气管后的结构示意图；

图3是根据本发明实施例中的气推移动机构的内部结构示意图；

图4是根据本发明实施例中的扇叶组件的结构示意图；

图5是根据本发明实施例中的调节块与驱动组件之间配合的结构示意图；

图6是根据本发明实施例中的置物架与托架座之间配合的结构示意图。

附图标记说明

1、运输主气管；2、气推移动机构；21、气推法兰；211、中空法兰腔；212、中间连接部；213、法兰本体；22、磁吸件；221、第二气流通道；23、第一气流通道；24、扇叶组件；241、旋转叶片；242、旋转环；243、滑块；244、导向槽；25、滚珠；3、磁吸移动块；31、限位槽；32、滚轮；4、托架座；41、座本体；42、安装部；43、固定锁杆；44、活动锁杆；45、活动扣板；51、调节块；52、驱动组件；521、铰接架；522、驱动电机；523、推杆；6、置物架；61、楔形安装块；7、辅助气管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面参考附图描述本发明的气动运输线。

本发明提供了一种气动运输线，如图1、图2和图3所示，气动运输线包括：

运输主气管1，运输主气管1为非铁磁性材料；

气推移动机构2，设置在运输主气管1的管腔内，气推移动机构2能够被高压气体推动而在管腔内移动；

磁吸移动块3，设置在运输主气管1的外部，磁吸移动块3与管腔内的气推移动机构2保持磁性吸附并能够跟随气推移动机构2移动；和

托架座4，连接磁吸移动块3并用于承载工件。

运输主气管1的一端为注气端，另一端为出气端，在使用时，往运输主气管的注气端通入高压气体，高压气体在朝出气端流动的过程中会推动气推移动机构2移动，由于磁吸移动块3设置在运输主气管1的外侧并与管内的气推移动机构2磁性吸附，当高压气体推动气推移动机构2移动时，磁吸移动块3会跟随移动，从而实现托架座4沿运输主气管1的管长方向输送工件，其中，注气端注入的气体压力越大，托架座4的峰值输送速率便越快，通过改变注入的气体压力，可调整输送线的峰值搬运速率，从而实现工件的快速上线，并且高压气体制取简单，相比于现有的电机驱动能耗更低，再者，本运输线采用高压气体作为动力源，输送过程中的耗材损耗几乎可以忽略不计，可实现设备频繁启停的应用场景。

具体地，非铁磁性材料指的是无法被磁铁磁吸的材料，考虑到运输主气管1需要承载托架座4以及工件的重量，因此运输主气管1优选采用强度较高的非铁磁性合金钢、奥氏体钢等材质。

需要说明的是，本发明中的气动运输线主要用于小型工件（配件）的运输，对于挖掘机来说，小型工件（配件）包括：仪表仪器、电控传感部件、液压管线、电缆管线、链板螺丝等。

在本发明的实施例中，运输主气管1的注气端和出气端可根据运输需求进行反转，如将运输主气管1设置在仓库和车间之间后，注气端既可以为运输主气管1靠近仓库的一端，也可以为另一端。

在本发明的实施例中，气推移动机构2和磁吸移动块3之间优选使用磁吸能力较强的磁铁进行吸附，如钕磁铁、硼磁铁等。

如图2和图3所示，在本发明的实施例中，气推移动机构2包括沿运输主气管1的管长方向依次连接的气推法兰21和磁吸件22，磁吸件22的外周壁与运输主气管1的管内壁之间径向间隔并形成第一气流通道23，气推法兰21设置在磁吸件22的端部并且部分径向伸出于磁吸件22，气推法兰21径向的伸出部分用于堵塞第一气流通道23。

具体地，气推法兰21包括法兰本体213和分设在法兰本体213两侧的两个中间连接部212，磁吸件22的数量为两组并分别安装在两个中间连接部212的端部上，两个中间连接部212的直径均小于法兰本体213的直径，第一气流通道23还包括两个中间连接部212与运输主气管1的管内壁径向间隔的部分，法兰本体213的直径略小于运输主气管1的管径，当运输主气管1内注入高压气体时，法兰本体213会在第一气流通道23内堵塞气体，从而使法兰本体213受到沿气体流动方向的推力，法兰本体213受到推力后，整个气推移动机构2会一起移动，从而实现输送线的输送功能。其中，两个中间连接部212设置的目的在于：避免两端的磁吸件22影响法兰本体213上的旋转环242以及外侧的调节块51，而通过两端的磁吸件22，可保证磁吸移动块3的牢固吸附。

如图2、图3和图4所示，在本发明的实施例中，磁吸件22为管状结构并且内部还形成有沿气体流动方向贯穿的第二气流通道221，气推法兰21上设有用于与第二气流通道221对接的中空法兰腔211；气推移动机构2还包括旋转安装在中空法兰腔211内的扇叶组件24，扇叶组件24可旋转打开和关闭设置并用于调节中空法兰腔211的开度。通过扇叶组件24来调节中空法兰腔211的开度，可进一步实现气推移动机构2的速度调节。

具体地，工况不同，气推移动机构2的输送速率也需要进行调整，如气推移动机构2在仓库和组装车间之间移动时，由于仓库和组装车间距离较远，为增加工件上线速率，气推移动机构2可被配置为在这段区间内保持高速移动，当气推移动机构2进入到组装车间后，需要在目标工位刹停，由于本发明中的气推移动机构2采用非接触式的刹车方式，若气推移动机构2保持原来的速度移动，则刹停距离很难保证，因此当气推移动机构2进入到组装车间后，需要降低气推移动机构2的移动速度。在本实施例中，虽然采用改变气体压力的方式也能进行速度调控，但这种方式响应速度慢，且很难实现速度的精确控制，因此本方案可进一步采用扇叶组件24来调节中空法兰腔211的开度，以实现气推移动机构2速度调节的快速响应。

又如托架座4在搬运较重的工件（如20kg左右的工件）时，所受的摩擦力较大，为避免气推移动机构2速度过快导致磁吸移动块3与气推移动机构2脱离吸附，需要对气推移动机构2的峰值速度进行限制。通过采用调节中空法兰腔211的开度来对气推移动机构2进行调速，在离气源较近的位置控制中空法兰腔211增大开度，在离气源较远的位置或后续推力不足的位置控制中空法兰腔211减小开度，可在保证推力充足的前提下，实现气推移动机构2速度快速且准确调控。

如图3和图4所示，在本发明的实施例中，扇叶组件24包括旋转叶片241、旋转环242以及滑块243，旋转叶片241的一端铰接在气推法兰21的端面上，另一端指向旋转环242的环心，旋转环242旋转安装在中空法兰腔211内并设有呈弧形径向外延的导向槽244，滑块243设置在导向槽244内并与旋转叶片241连接。当旋转环242相对于气推法兰21旋转时，会通过导向槽244和滑块243的作用驱动旋转叶片241旋转，从而实现旋转叶片241的旋转打开和旋转关闭。

在本发明的实施例中，旋转叶片241、滑块243以及导向槽244的数量为多个并一一对应设置。

如图2和图5所示，在本发明的实施例中，旋转环242为铁磁性材料，气推法兰21为非铁磁性材料，磁吸移动块3包覆在运输主气管1的外侧并设有周向延伸的限位槽31，限位槽31内还设有与旋转环磁性吸附的调节块51，调节块51通过驱动组件52实现移动；通过驱动调节块51在限位槽31内移动，旋转环能够旋转。

参照图5，限位槽31的槽壁设有凹形结构，限位槽31能够限制调节块51的移动路径，使调节块51只能沿运输主气管1的周向移动，凹形结构能够避免调节块51滑出限位槽31，并能够避免调节块51与运输主气管1的外周壁接触，调节块51为永磁铁并能够与旋转环242吸附，通过调节块51沿限位槽31移动，能够带动吸附的旋转环242旋转，从而实现旋转叶片241非接触式的打开和关闭的控制。

如图5所示，在本发明的实施例中，驱动组件52包括铰接在托架座4上的铰接架521、用于驱动铰接架521旋转的驱动电机522、以及垂直于运输主气管1设置并转动连接在铰接架521和调节块51之间的推杆523，铰接架521的旋转中心轴与运输主气管1平行，调节块51设置在推杆523的端部。通过驱动电机522带动铰接架521转动，可使推杆523能够沿限位槽31的延伸方向顶推调节块51，从而实现调节块51的移动控制。

在本发明的实施例中，气动运输线还包括控制机构，控制机构能够控制驱动电机522动作，以实现气推移动机构2速度的调控。

需要说明的是，两个中间连接部212的长度需要保证足够，以避免两端的磁吸件22影响调节块51对旋转环242的吸附。

如图2和图3所示，在本发明的实施例中，气推法兰21的外周壁上还设有滚珠25，滚珠25用于与运输主气管1的管内壁抵接。滚珠25设置在两个中间连接部212上，通过设置滚珠25，可避免气推法兰21以及磁吸件22与运输主气管1的管内壁接触导致磨损，同时还能够减少气推移动机构2的移动阻力。

如图2和图3所示，在本发明的实施例中，磁吸移动块3为管状结构并且侧壁设有轴向贯穿的通槽，磁吸移动块3包覆在运输主气管1的外侧并通过滚轮32与运输主气管1的外周壁抵接。通槽能够对辅助气管7进行避让，而通过设置滚轮32，同样也能够避免与运输主气管1的管外壁接触导致磨损，同时还能够减少磁吸移动块3的移动阻力。

如图1所示，在本发明的实施例中，运输主气管1成对设置，每根运输主气管1上均设有磁吸移动块3，托架座4设置在两个磁吸移动块3之间。

如图2和图6所示，在本发明的实施例中，气动运输线还包括置物架6，置物架6可拆卸安装在托架座4的底侧并用于供工件放置。具体地，托架座4包括座本体41和设置在座本体41下方的安装部42，安装部42为两根竖向设置的杆件，杆件上设有固定锁杆43以及可拆卸设置的活动锁杆44，固定锁杆43和活动锁杆44围设形成口字形的挂物口，置物架6的头端设有楔形安装块61，在安装时，只需拆下活动锁杆44，然后将楔形安装块61放置在挂物口内，再锁紧活动锁杆44，受重力的影响，楔形安装块61会卡接在挂物口内，从而实现置物架的安装。

在本发明的实施例中，将置物架6可拆卸设置，置物架6可根据待搬运的工件的类型进行更换，从而更方便不同类型的工件的搬运。

如图6所示，在本发明的实施例中，安装部42上还设有铰接的活动扣板45，活动扣板45用于从上方压紧楔形安装块61。

如图1所示，在本发明的实施例中，运输主气管1沿管长方向上还间隔设有若干辅助气管7，辅助气管7通过阀门控制并用于辅助供气或排气。当气推移动机构2移动至离气源较远的位置或后续推力不足时，可通过辅助气管7向运输主气管1内辅助供气实现气推移动机构2的顺利移动，反之可通过辅助气管7排气以降低运输主气管1内气体的压力。

在本发明的描述中，需要理解的是，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种气动运输线，其特征在于，所述气动运输线包括：

运输主气管（1），所述运输主气管（1）为非铁磁性材料；

气推移动机构（2），设置在所述运输主气管（1）的管腔内，所述气推移动机构（2）能够被高压气体推动而在所述管腔内移动；

磁吸移动块（3），设置在所述运输主气管（1）的外部，所述磁吸移动块（3）与管腔内的所述气推移动机构（2）保持磁性吸附并能够跟随所述气推移动机构（2）移动；和

托架座（4），连接所述磁吸移动块（3）并用于承载工件；

所述气推移动机构（2）包括沿所述运输主气管（1）的管长方向依次连接的气推法兰（21）和磁吸件（22），所述磁吸件（22）的外周壁与所述运输主气管（1）的管内壁之间径向间隔并形成第一气流通道（23），所述气推法兰（21）设置在所述磁吸件（22）的端部并且部分径向伸出于所述磁吸件（22），所述气推法兰（21）径向的伸出部分用于堵塞所述第一气流通道（23）；

所述磁吸件（22）为管状结构并且内部还形成有沿气体流动方向贯穿的第二气流通道（221），所述气推法兰（21）上设有用于与所述第二气流通道（221）对接的中空法兰腔（211），所述气推移动机构（2）还包括旋转安装在所述中空法兰腔（211）内的扇叶组件（24），所述扇叶组件（24）可旋转打开和关闭设置并用于调节所述中空法兰腔（211）的开度。

2.根据权利要求1所述的气动运输线，其特征在于，所述扇叶组件（24）包括旋转叶片（241）、旋转环（242）以及滑块（243），所述旋转叶片（241）的一端铰接在所述气推法兰（21）的端面上，另一端指向所述旋转环（242）的环心，所述旋转环（242）旋转安装在所述中空法兰腔（211）内并设有呈弧形径向外延的导向槽（244），所述滑块（243）设置在所述导向槽（244）内并与所述旋转叶片（241）连接。

3.根据权利要求2所述的气动运输线，其特征在于，所述旋转环（242）为铁磁性材料，所述气推法兰（21）为非铁磁性材料，所述磁吸移动块（3）包覆在所述运输主气管（1）的外侧并设有周向延伸的限位槽（31），所述限位槽（31）内还设有与所述旋转环（242）磁性吸附的调节块（51），所述调节块（51）通过驱动组件（52）实现移动；

其中，通过驱动所述调节块（51）在所述限位槽（31）内移动，所述旋转环（242）能够旋转。

4.根据权利要求3所述的气动运输线，其特征在于，所述驱动组件（52）包括铰接在所述托架座（4）上的铰接架（521）、用于驱动所述铰接架（521）旋转的驱动电机（522）、以及垂直于所述运输主气管（1）设置并转动连接在铰接架（521）和所述调节块（51）之间的推杆（523），所述铰接架（521）的旋转中心轴与所述运输主气管（1）平行，所述调节块（51）设置在所述推杆（523）的端部。

5.根据权利要求1所述的气动运输线，其特征在于，所述气推法兰（21）的外周壁上还设有滚珠（25），所述滚珠（25）用于与所述运输主气管（1）的管内壁抵接。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的气动运输线，其特征在于，所述磁吸移动块（3）为管状结构并且侧壁设有沿管长方向贯穿的通槽，所述磁吸移动块（3）包覆在所述运输主气管（1）的外侧并通过滚轮（32）与所述运输主气管（1）的外周壁抵接。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的气动运输线，其特征在于，所述气动运输线还包括置物架（6），所述置物架（6）可拆卸安装在所述托架座（4）的底侧并用于供所述工件挂放。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的气动运输线，其特征在于，所述运输主气管（1）沿管长方向上还间隔设有若干辅助气管（7），所述辅助气管（7）通过阀门控制并用于辅助供气或排气。