CN117735179A - 一种由空中子母车牵引的气垫式输送机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是车间内包括气垫托盘和空中子母车，气垫托盘包括承载平台；工件放置在承载平台的顶面，当各气垫单元产生的总浮力与承载平台和上方工件的总重量相等时，承载平台被托起；空中子母车包括纵向母车和横向子车，纵向母车通过纵向行走装置在纵向轨道上的运行，实现纵向运行；横向子车通过横向行走装置在母车横向轨道和横向轨道上的运行，实现横向运行；空中子母车在车牵引接口与平台牵引接口对接后，牵引气垫托盘在车间地面上行走，实现工件在车间内不同的工位间移动。本发明的主要优点是：气垫托盘的移动能准确定位，劳动强度低，易实现自动化作业。

Description

一种由空中子母车牵引的气垫式输送机

技术领域

本发明涉及本发明涉及生产线的物流输送技术领域，具体是一种由空中子母车牵引的气垫式输送机。

背景技术

现有生产线物流输送技术领域的气垫式输送机，都是靠人力推拉或牵引车牵引，来实现气垫托盘驮工件的移动，其主要缺点是：其气垫托盘无法准确定位，劳动强度高，难以实现作业自动化。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，来解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述的车间1包括工件1A、纵向轨道1X、横向轨道1Y、输送系统1B、车间地面1C和压缩空气系统1D，输送系统1B包括气垫托盘3和空中子母车4，压缩空气系统1D包括托盘接口1D1，气垫托盘3包括承载平台3A、车牵引接口3C、支撑装置3D、气垫单元3E和气源接口3F；工件1A放置在承载平台3A的顶面，支撑装置3D和气垫单元3E位于承载平台3A的底部。

所述的压缩空气系统1D通过托盘接口1D1和气源接口3F的对接，实现对气垫单元3E的供气；当各气垫单元3E产生的总浮力与承载平台3A和上方工件1A的总重量相等时，承载平台3A即被托起，此时支撑装置3D的底部脱离车间地面1C；纵向轨道1X高于横向轨道1Y，且两者均位于空中。

所述的空中子母车4包括平台牵引接口4A、纵向母车4X和横向子车4Y，纵向母车4X包括纵向机架4X1、纵向行走装置4X2和母车横向轨道4XY；纵向行走装置4X2和母车横向轨道4XY固定在纵向机架4X1上，通过纵向行走装置4X2在纵向轨道1X上的运行，实现纵向机架4X1的纵向运行；横向子车4Y包括横向机架4Y1和横向行走装置4Y2，横向行走装置4Y2固定在横向机架4Y1上，横向机架4Y1通过横向行走装置4Y2在母车横向轨道4XY和横向轨道1Y上的运行，实现横向子车4Y的横向运行。

所述的平台牵引接口4A安装在横向机架4Y1上,空中子母车4在车牵引接口3C与平台牵引接口4A对接后，牵引气垫托盘3在车间地面1C上行走；气垫托盘3通过纵向母车4X作纵向行走，通过横向子车4Y作横向行走，实现工件1A在车间1内不同的工位间移动。

作为本发明进一步的方案：所述的气垫单元3E中的供气是通过人工操作,将气源接口3F与托盘接口1D1进行连接后实现的。

作为本发明进一步的方案：所述的空中子母车4包括安装在横向机架4Y1上的平台气动接口4B，平台气动接口4B就是压缩空气系统1D中的托盘接口1D1；空中子母车4通过平台气动接口4B与气源接口3F的对接，实现对气垫单元3E的供气。

作为本发明进一步的方案：所述的横向机架4Y1包括伸缩装置7，车牵引接口3C包括孔3C-1，平台牵引接口4A包括圆柱锥销4A-1；孔3C-1的直径大于等于圆柱锥销4A-1的直径，当圆柱锥销4A-1通过伸缩装置7插入孔3C-1内后，空中子母车4通过圆柱锥销4A-1作用于承载平台3A的水平力实现气垫托盘3的运动。

作为本发明进一步的方案：所述的气垫托盘3包括将车牵引接口3C和气源接口3F合二为一的整体车接口8A，空中子母车4包括将平台牵引接口4A和平台气动接口4B合二为一的整体平台接口8B；空中子母车4通过整体车接口8A与整体平台接口8B的对接，实现向气垫单元3E供气和牵引气垫托盘3运行。

作为本发明进一步的方案：所述的伸缩装置7包括接口升降装置7A，接口升降装置7A安装在整体平台接口8B和横向机架4Y1之间；整体平台接口8B通过接口升降装置7A的升降，实现与整体车接口8A的对接。

作为本发明进一步的方案：所述的横向机架4Y1包括上部机架4Y1-1、下部机架4Y1-2和机架升降装置9；机架升降装置9的上部与上部机架4Y1-1连接，下部与下部机架4Y1-2连接，接口升降装置7A安装在下部机架4Y1-2上；空中子母车4通过机架升降装置9，实现整体平台接口8B的升降。

作为本发明进一步的方案：所述的整体平台接口8B位于最高位时，空中子母车4中的最低处高于承载平台3A上工件1A的最高位。

作为本发明进一步的方案：所述的空中子母车4包括三段牵引装置63，三段牵引装置63包括固定段63A、中间段63B、牵引段63C、驱动装置63D和左右两被动装置63E，固定段63A与纵向机架4X1固连成一体，牵引段63C与横向机架4Y1固连成一体。

所述的中间段63B通过驱动装置63D在固定段63A上运行，牵引段63C通过被动装置63E在中间段63B上运行；被动装置63E包括链条63EA和链轮装置63EB，链条63EA包括位于两端的固定端63EA-1和活动端63EA-2；固定端63EA-1与固定段63A相连，活动端63EA-2与牵引段63C相连，左右两链轮装置63EB分别安装在中间段63B的两端。

所述的链轮装置63EB随着中间段63B的运动而运动，中间段63B向左运行时，通过左被动装置63E，实现牵引段63C的向左运行；中间段63B向右运行时，通过右被动装置63E，实现牵引段63C的向右运行，横向子车4Y通过三段牵引装置63实现横向运行。

作为本发明进一步的方案：所述的横向行走装置4Y2包括行走轮4Y2-1，同一横向轨道上运行的行走轮4Y2-1至少有4组，设横向轨道1Y与母车横向轨道4XY端部接口之间的间隙为a，则两端相邻的两行走轮4Y2-1的中心距大于a。

综上所述，本发明与现有技术相比，其主要优点是：气垫托盘的移动能准确定位，劳动强度低，易实现自动化作业。

附图说明

图1是由工件1A、纵向轨道1X、横向轨道1Y、输送系统1B、车间地面1C和压缩空气系统1D组成的车间1的结构示意图；

图2是车间1的俯视图；

图3是气垫托盘3的结构示意图；

图4是空中子母车4的结构示意图；也是横向子车4Y通过横向行走装置4Y2，由母车横向轨道4XY将进入横向轨道1Y的结构示意图；

图5是图2 的A-A视图；也是空中子母车4在车牵引接口3C与平台牵引接口4A对接后，牵引气垫托盘3在车间地面1C上行走的结构示意图；

图6是图5的Ⅰ局部放大视图；也是圆柱锥销4A-1通过伸缩装置7插入孔3C-1内后，空中子母车4通过圆柱锥销4A-1作用于承载平台3A的水平力，实现气垫托盘3运动的结构示意图；

图7是车牵引接口3C和气源接口3F合二为一的整体车接口8A的结构示意图；也是平台牵引接口4A和平台气动接口4B合二为一的整体平台接口8B的结构示意图，还是桁架机器人4包括整体平台接口8B的结构示意图；

图8是整体平台接口8B通过接口升降装置7A的升降，实现与整体车接口8A对接的结构示意图；

图9是横向机架4Y1由上部机架4Y1-1、下部机架4Y1-2和机架升降装置9三部分组成的结构示意图；也是两端相邻的两行走轮4Y2-1的中心距大于a的结构示意图；

图10是整体平台接口8B位于最高位时，空中子母车4中的最低处高于承载平台3A上工件1A最高位的结构示意图；

图11是固定段63A与纵向机架4X1固连成一体，牵引段63C与横向机架4Y1固连成一体的结构示意图；

图12是三段牵引装置63的爆炸视图；也是固定端63EA-1与固定段63A相连，活动端63EA-2与牵引段63C相连，左右的两链轮装置63EB分别安装在中间段63B两端的结构示意图；

图13是牵引段63C向右伸出的结构示意图；

右侧的驱动装置63D通过齿轮齿条驱动中间段63B向右伸出，中间段63B右侧的链轮装置63EB同步向右移动，其啮合链条63EA的活动端63EA-2固定在牵引段63C的左侧，链条63EA的活动端63EA-2同步拖拽牵引段63C向右侧伸出，牵引段63C的移动速度和移动距离是中间段63B的两倍，中间段63B左侧的链轮装置63EB及其啮合的链条63EA作为随动；

图14是中间段63B和牵引段63C缩回至中间位置附近，与固定段63A重叠的结构示意图；

图15是图14的剖视图；

图16是牵引段63C向左伸出的结构示意图；

左侧的驱动装置63D通过齿轮齿条驱动中间段63B向左伸出，中间段63B左侧的链轮装置63EB同步向左移动，其啮合链条63EA的活动端63EA-2固定在牵引段63C的右侧，链条63EA的活动端63EA-2同步拖拽牵引段63C向左侧伸出，牵引段63C的移动速度和移动距离是中间段63B的两倍，中间段63B右侧的链轮装置63EB及其啮合的链条63EA作为随动。

附图中的1是车间，1A是工件，1B是输送系统，1C是车间地面，1D是压缩空气系统，1D1是托盘接口，1X是纵向轨道，横向轨道（1Y）；

3是气垫托盘，3A是承载平台，3C是车牵引接口，3C-1是孔，3D是支撑装置，3E是气垫单元，3F是气源接口；

4是空中子母车，4A是平台牵引接口，4A-1是圆柱锥销，4B是平台气动接口，4X是纵向母车，4X1是纵向机架，4X2是纵向行走装置，4XY是母车横向轨道，4Y是横向子车，4Y1是横向机架，4Y1-1是上部机架，4Y1-2是下部机架，4Y2是横向行走装置，4Y2-1是行走轮；

63是三段牵引装置，63A是固定段，63B是中间段，63C是牵引段，63D是驱动装置，63E是被动装置，63EA是链条，63EA-1是固定端，63EA-2是活动端，63EB是链轮装置；

7是伸缩装置，7A是接口升降装置；

8A是整体车接口，8B是整体平台接口；

9是机架升降装置。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图16，本发明实施例中，所述的车间1包括工件1A、纵向轨道1X、横向轨道1Y、输送系统1B、车间地面1C和压缩空气系统1D，输送系统1B包括气垫托盘3和空中子母车4，压缩空气系统1D包括托盘接口1D1，气垫托盘3包括承载平台3A、车牵引接口3C、支撑装置3D、气垫单元3E和气源接口3F；工件1A放置在承载平台3A的顶面，支撑装置3D和气垫单元3E位于承载平台3A的底部。

所述的压缩空气系统1D通过托盘接口1D1和气源接口3F的对接，实现对气垫单元3E的供气；当各气垫单元3E产生的总浮力与承载平台3A和上方工件1A的总重量相等时，承载平台3A即被托起，此时支撑装置3D的底部脱离车间地面1C；纵向轨道1X高于横向轨道1Y，且两者均位于空中。

所述的空中子母车4包括平台牵引接口4A、纵向母车4X和横向子车4Y，纵向母车4X包括纵向机架4X1、纵向行走装置4X2和母车横向轨道4XY；纵向行走装置4X2和母车横向轨道4XY固定在纵向机架4X1上，通过纵向行走装置4X2在纵向轨道1X上的运行，实现纵向机架4X1的纵向运行；横向子车4Y包括横向机架4Y1和横向行走装置4Y2，横向行走装置4Y2固定在横向机架4Y1上，横向机架4Y1通过横向行走装置4Y2在母车横向轨道4XY和横向轨道1Y上的运行，实现横向子车4Y的横向运行。

所述的平台牵引接口4A安装在横向机架4Y1上,空中子母车4在车牵引接口3C与平台牵引接口4A对接后，牵引气垫托盘3在车间地面1C上行走；气垫托盘3通过纵向母车4X作纵向行走，通过横向子车4Y作横向行走，实现工件1A在车间1内不同的工位间移动。

需要说明的是：输送系统1B可以是车间1内的气垫托盘3并联布置，呈非字型的生产线；支撑装置3D的底部可以是硬橡胶；气囊可以采用加帘布的橡胶组成。

还需说明的是：每个承载平台3A可以包括多个气垫单元3E，气垫单元3E包括气囊、通气孔和气囊围成的气室；充气前，承载平台3A通过支撑装置3D的底部支撑于车间地面1C；充气后，压缩空气经通气孔进入气室，此时气囊膨胀贴住车间地面1C，阻挡气室内的压缩空气外泄；另外，也可以用水代替压缩空气。

所述的气垫单元3E中的供气是通过人工操作,将气源接口3F与托盘接口1D1进行连接后实现的。

所述的空中子母车4包括安装在横向机架4Y1上的平台气动接口4B，平台气动接口4B就是压缩空气系统1D中的托盘接口1D1；空中子母车4通过平台气动接口4B与气源接口3F的对接，实现对气垫单元3E的供气。

所述的横向机架4Y1包括伸缩装置7，车牵引接口3C包括孔3C-1，平台牵引接口4A包括圆柱锥销4A-1；孔3C-1的直径大于等于圆柱锥销4A-1的直径，当圆柱锥销4A-1通过伸缩装置7插入孔3C-1内后，空中子母车4通过圆柱锥销4A-1作用于承载平台3A的水平力实现气垫托盘3的运动。

需要说明的是：伸缩装置7可以是铅直安装的，也可以是水平安装的。

所述的气垫托盘3包括将车牵引接口3C和气源接口3F合二为一的整体车接口8A，空中子母车4包括将平台牵引接口4A和平台气动接口4B合二为一的整体平台接口8B；空中子母车4通过整体车接口8A与整体平台接口8B的对接，实现向气垫单元3E供气和牵引气垫托盘3运行。

所述的伸缩装置7包括接口升降装置7A，接口升降装置7A安装在整体平台接口8B和横向机架4Y1之间；整体平台接口8B通过接口升降装置7A的升降，实现与整体车接口8A的对接。

所述的横向机架4Y1包括上部机架4Y1-1、下部机架4Y1-2和机架升降装置9；机架升降装置9的上部与上部机架4Y1-1连接，下部与下部机架4Y1-2连接，接口升降装置7A安装在下部机架4Y1-2上；空中子母车4通过机架升降装置9，实现整体平台接口8B的升降。

需要说明的是：可以用机架升降装置9取代接口升降装置7A，空中子母车4中的下部机架4Y1-2可以是仅由各机架升降装置9底部组成的独立机架。

还需说明的是：下部机架4Y1-2、圆柱锥销4A-1和机架升降装置9的底部也可以是整体结构。

另需说明的是：当圆柱锥销4A-1位于最高位时，空中子母车4中的最低位置可以高于承载平台3A上工件1A的高度。

所述的整体平台接口8B位于最高位时，空中子母车4中的最低处高于承载平台3A上工件1A的最高位。

所述的空中子母车4包括三段牵引装置63，三段牵引装置63包括固定段63A、中间段63B、牵引段63C、驱动装置63D和左右两被动装置63E，固定段63A与纵向机架4X1固连成一体，牵引段63C与横向机架4Y1固连成一体。

所述的中间段63B通过驱动装置63D在固定段63A上运行，牵引段63C通过被动装置63E在中间段63B上运行；被动装置63E包括链条63EA和链轮装置63EB，链条63EA包括位于两端的固定端63EA-1和活动端63EA-2；固定端63EA-1与固定段63A相连，活动端63EA-2与牵引段63C相连，左右两链轮装置63EB分别安装在中间段63B的两端。

所述的链轮装置63EB随着中间段63B的运动而运动，中间段63B向左运行时，通过左被动装置63E，实现牵引段63C的向左运行；中间段63B向右运行时，通过右被动装置63E，实现牵引段63C的向右运行，横向子车4Y通过三段牵引装置63实现横向运行。

所述的横向行走装置4Y2包括行走轮4Y2-1，同一横向轨道上运行的行走轮4Y2-1至少有4组，设横向轨道1Y与母车横向轨道4XY端部接口之间的间隙为a，则两端相邻的两行走轮4Y2-1的中心距大于a。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”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发明和简化描述，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发明的限制，本发明中，还需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型连接，也可以是机械连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以通过具体情况理解术语在本发明中的具体含义。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是车间（1）包括工件（1A）、纵向轨道（1X）、横向轨道（1Y）、输送系统（1B）、车间地面（1C）和压缩空气系统（1D），输送系统（1B）包括气垫托盘（3）和空中子母车（4），压缩空气系统（1D）包括托盘接口（1D1），气垫托盘（3）包括承载平台（3A）、车牵引接口（3C）、支撑装置（3D）、气垫单元（3E）和气源接口（3F）；工件（1A）放置在承载平台（3A）的顶面，支撑装置（3D）和气垫单元（3E）位于承载平台（3A）的底部；

压缩空气系统（1D）通过托盘接口（1D1）和气源接口（3F）的对接，实现对气垫单元（3E）的供气；当各气垫单元（3E）产生的总浮力与承载平台（3A）和上方工件（1A）的总重量相等时，承载平台（3A）即被托起，此时支撑装置（3D）的底部脱离车间地面（1C）；纵向轨道（1X）高于横向轨道（1Y），且均位于空中；

空中子母车（4）包括平台牵引接口（4A）、纵向母车（4X）和横向子车（4Y），纵向母车（4X）包括纵向机架（4X1）、纵向行走装置（4X2）和母车横向轨道（4XY）；纵向行走装置（4X2）和母车横向轨道（4XY）固定在纵向机架（4X1）上，通过纵向行走装置（4X2）在纵向轨道（1X）上的运行，实现纵向机架（4X1）的纵向运行；横向子车（4Y）包括横向机架（4Y1）和横向行走装置（4Y2），横向行走装置（4Y2）固定在横向机架（4Y1）上，横向机架（4Y1）通过横向行走装置（4Y2）在母车横向轨道（4XY）和横向轨道（1Y）上的运行，实现横向子车（4Y）的横向运行；

平台牵引接口（4A）安装在横向机架（4Y1）上,空中子母车（4）在车牵引接口（3C）与平台牵引接口（4A）对接后，牵引气垫托盘（3）在车间地面（1C）上行走；气垫托盘（3）通过纵向母车（4X）作纵向行走，通过横向子车（4Y）作横向行走，实现工件（1A）在车间（1）内不同的工位间移动。

2.根据权利要求1所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的气垫单元（3E）中的供气是通过人工操作,将气源接口（3F）与托盘接口（1D1）进行连接后实现的。

3.根据权利要求1所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的空中子母车（4）包括安装在横向机架（4Y1）上的平台气动接口（4B），平台气动接口（4B）就是压缩空气系统（1D）中的托盘接口（1D1）；空中子母车（4）通过平台气动接口（4B）与气源接口（3F）的对接，实现对气垫单元（3E）的供气。

4.根据权利要求2或3所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的横向机架（4Y1）包括伸缩装置（7），车牵引接口（3C）包括孔（3C-1），平台牵引接口（4A）包括圆柱锥销（4A-1）；孔（3C-1）的直径大于等于圆柱锥销（4A-1）的直径，当圆柱锥销（4A-1）通过伸缩装置（7）插入孔（3C-1）内后，空中子母车（4）通过圆柱锥销（4A-1）作用于承载平台（3A）的水平力实现气垫托盘（3）的运动。

5.根据权利要求4所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的气垫托盘（3）包括将车牵引接口（3C）和气源接口（3F）合二为一的整体车接口（8A），空中子母车（4）包括将平台牵引接口（4A）和平台气动接口（4B）合二为一的整体平台接口（8B）；空中子母车（4）通过整体车接口（8A）与整体平台接口（8B）的对接，实现向气垫单元（3E）供气和牵引气垫托盘（3）运行。

6.根据权利要求5所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的伸缩装置（7）包括接口升降装置（7A），接口升降装置（7A）安装在整体平台接口（8B）和横向机架（4Y1）之间；整体平台接口（8B）通过接口升降装置（7A）的升降，实现与整体车接口（8A）的对接。

7.根据权利要求5所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的横向机架（4Y1）包括上部机架（4Y1-1）、下部机架（4Y1-2）和机架升降装置（9）；机架升降装置（9）的上部与上部机架（4Y1-1）连接，下部与下部机架（4Y1-2）连接，接口升降装置（7A）安装在下部机架（4Y1-2）上；空中子母车（4）通过机架升降装置（9），实现整体平台接口（8B）的升降。

8.根据权利要求7所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的整体平台接口（8B）位于最高位时，空中子母车（4）中的最低处高于承载平台（3A）上工件（1A）的最高位。

9.根据权利要求8所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的空中子母车（4）包括三段牵引装置（63），三段牵引装置（63）包括固定段（63A）、中间段（63B）、牵引段（63C）、驱动装置（63D）和左右两被动装置（63E），固定段（63A）与纵向机架（4X1）固连成一体，牵引段（63C）与横向机架（4Y1）固连成一体；

中间段（63B）通过驱动装置（63D）在固定段（63A）上运行，牵引段（63C）通过被动装置（63E）在中间段（63B）上运行；被动装置（63E）包括链条（63EA）和链轮装置（63EB），链条（63EA）包括位于两端的固定端（63EA-1）和活动端（63EA-2）；固定端（63EA-1）与固定段（63A）相连，活动端（63EA-2）与牵引段（63C）相连，左右两链轮装置（63EB）分别安装在中间段（63B）的两端；

链轮装置（63EB）随着中间段（63B）的运动而运动，中间段（63B）向左运行时，通过左被动装置（63E），实现牵引段（63C）的向左运行；中间段（63B）向右运行

时，通过右被动装置（63E），实现牵引段（63C）的向右运行，横向子车（4Y）通过三段牵引装置（63）实现横向运行。

10.根据权利要求9所述的一种由空中子母车牵引的气垫式输送机，其特征是所述的横向行走装置（4Y2）包括行走轮（4Y2-1），同一横向轨道上运行的行走轮（4Y2-1）至少有4组，设横向轨道（1Y）与母车横向轨道（4XY）端部接口之间的间隙为a，则两端相邻的两行走轮（4Y2-1）的中心距大于a。