CN204917029U - 一种滑车循环输送设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滑车循环输送设备及其输送方法，包括滑车锁紧工件外力装置、滑车松开工件外力装置、滑车转运至夹具切换装置、滑车控制机构、滑车运动机构、轨道和设置在轨道上的多辆滑车，轨道包括活动轨道和固定轨道，固定轨道包括相互平行的输送轨道和返回轨道，活动轨道与固定轨道之间设置有活动轨道切换装置。本实用新型中多辆滑车分布在生产线的各个工位，不单独占用厂房空间，没有举升机构，减小了高度方向的尺寸空间，解决了现有往复式输送机构的人机工程学问题，可直接在滑车上作业而不影响生产节拍，实现输送循环所需要的滑车数量少，用同一个滑车运动机构可实现滑车的传输和返回从而实现滑车循环，提高了输送设备的利用效率。

Description

一种滑车循环输送设备

技术领域

本实用新型属于输送设备技术领域，尤其是一种汽车白车身焊装生产中的滑车循环输送设备。

背景技术

随着汽车制造业的不断发展，汽车制造的自动化程度日益提高，汽车生产实行分工位流水线作业在今天已非常普遍。为了满足汽车流水线生产的要求，各种应用于汽车制造的自动输送设备应运而生。

现有汽车制造的自动输送设备发展到今天，其类型林林总总，名目繁多，主要从输送的实现方式上进行划分，包括循环式输送设备(如滚床，摩擦输送链，空中EMS，各种循环输送链等)和往复式输送设备(如各种Shuttle)两大类。

循环式输送设备的优点是：被输送的工件直接放置于输送托架上，在要求不高的工位(如补焊工位及上下件工位)，输送托架取代焊装夹具，直接在输送托架上进行作业，其缺点是实现循环代价大。输送托架实现循环的方式有人工转运方式及自动输送转运方式(对滚床的输送托架——雪撬可采用人工转运方式，其余如摩擦输送链等只能采用自动输送转运方式)，人工转运输送托架实现循环，可以节省自动输送转运方式所需要的厂房空间及动力，但是需要配备转运操作工及转动工具(如叉车)，并增加了输送托架的转运吊装作业。自动输送方式实现循环，多采用输送托架在空中或地坑下返回的方式，需要采用升降机将输送托架转运至返回输送机构上，输送托架数量多并增加了输送托架返回用输送机构，需要专门用于安装输送托架返回用输送设备的空间，某些汽车制造商由于厂房空间受限根本无条件采用此类输送结构。

往复式输送设备的优点是：输送设备分布在各工位，其长度与汽车生产线的长度大致相同，输送托架在相邻两工位间往复运动来实现被输送工件从一个工位输送至下一个工位，输送设备安装在各工位夹具上，输送设备不单独占用厂房空间。往复式输送设备的缺点是：往复式输送机构都有一个举升机构，举升机构用于完成输送托架在高位传输工件，低位输送托架返回，因此往复式输送设备占用Z向空间尺寸大，采用往复式输送设备的汽车焊装线多采用挖地坑或搭操作平台的方式来解决人机工程学问题。同时，若采用往复式输送机构，每一个工位必须有存放被输送工件的支架/夹具，滑车在从高位降至低位过程中，被输送的工件停留在支架/夹具上与输送托架脱离，降到低位后的空输送托架在低位返回。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种滑车循环输送设备。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种滑车循环输送设备，包括滑车锁紧工件外力装置、滑车松开工件外力装置、滑车转运至夹具切换装置、滑车控制机构、滑车运动机构、轨道和设置在所述轨道上的多辆滑车，所述轨道包括活动轨道和固定轨道，所述固定轨道包括用于将滑车从上工位输送至下工位的输送轨道和用于返回滑车的返回轨道，所述输送轨道和所述返回轨道相互平行，所述活动轨道与所述固定轨道之间设置有活动轨道切换装置，所述活动轨道用于将滑车在输送轨道与返回轨道之间进行切换。

进一步地，所述轨道上设置有六辆滑车，所述轨道上从左至右依次排列设置有第一工位、第二工位、第三工位、第四工位和第五工位，所述第一工位和所述第五工位均为活动轨道，所述第二工位、所述第三工位和所述第四工位均为固定轨道。

进一步地，所述滑车控制机构安装在输送轨道的下方，用于对滑车进行精确定位和保持滑车在停放处位置不发生改变。

进一步地，所述活动轨道切换装置包括切换转轴、缓冲装置、限位块和驱动气缸，所述活动轨道的转动端通过所述转轴与所述驱动气缸的驱动端连接，所述缓冲装置和所述限位块均设置在所述活动轨道的侧面。

进一步地，所述滑车运动机构包括减速电机、活动卡盘控制组件、活动卡盘组件和齿轮，所述活动卡盘组件安装在输送轨道上，所述活动卡盘组件上安装有与滑车的挂钩相配合的卡口和与所述齿轮相啮合的齿条。

更进一步地，所述活动卡盘组件包括输送运动卡口和返回运动卡口，所述输送运动卡口和所述返回运动卡口均为与地平面成一夹角的安装结构，既使所述输送运动卡口能与输送轨道上滑车的挂钩配合，又使所述返回运动卡口能与返回轨道上的滑车配合，所述输送运动卡口和所述返回运动卡口均设置有带滚轮的卡口转轴。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型中多辆滑车分布在生产线的各个工位，不单独占用厂房空间，没有举升机构，减小了高度方向的尺寸空间，解决了现有往复式输送机构的人机工程学问题，可直接在滑车上作业而不影响生产节拍，实现输送循环所需要的滑车数量少，用同一个滑车运动机构可实现滑车的传输和返回从而实现滑车循环，取消了现有循环输送机构中专门用于返回的输送机构，提高了输送设备的利用效率。

附图说明

图1是本实用新型所述滑车循环输送设备以五个工位为例的输送设备布置图；

图2是本实用新型所述滑车循环输送设备以五个工位为例的滑车传输及循环过程图；

图3是本实用新型所述滑车循环输送设备的结构示意图；

图4是本实用新型所述活动轨道切换装置的结构示意图；

图5是本实用新型所述滑车运动机构的结构示意图；

图6是本实用新型所述活动卡盘组件的结构示意图；

图中：1-活动轨道、2-输送轨道、3-返回轨道、C1-第一滑车、C2-第二滑车、C3-第三滑车、C4-第四滑车、C5-第五滑车、C6-第六滑车、4-滑车锁紧工件外力装置、5-活动轨道切换装置、6-滑车运动机构、7-滑车转运至夹具切换装置、8-滑车松开工件外力装置、9-滑车控制机构、10-轨道、11-切换转轴、12-缓冲装置、13-限位块，14-驱动气缸、15-齿轮、16-减速电机、17-活动卡盘控制组件、18-活动卡盘组件、19-输送运动卡口、20-滚轮、21-卡口转轴、22-返回运动卡口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本实用新型包括滑车锁紧工件外力装置4、滑车松开工件外力装置8、滑车转运至夹具切换装置7、滑车控制机构9、滑车运动机构6、轨道10和设置在轨道10上的多辆滑车，轨道10包括活动轨道1和固定轨道10，固定轨道10包括相互平行的输送轨道2和返回轨道3，活动轨道1与固定轨道10之间设置有活动轨道切换装置5，输送轨道2用于将滑车从上工位输送至下工位，返回轨道3用于返回滑车，活动轨道1用于将滑车在输送轨道2与返回轨道3之间进行切换。

轨道10上设置有六辆滑车，轨道10上从左至右依次排列设置有第一工位、第二工位、第三工位、第四工位和第五工位，第一工位和第五工位均为活动轨道1，第二工位、第三工位和第四工位均为固定轨道10，其中第一工位为上件工序工位，第一工位利用滑车锁紧工件外力装置4将工件锁紧，第二工位、第三工位和第四工位为生产加工工序工位，第五工位为卸件工序工位，第五工位利用滑车松开工件外力装置8将工件松开。

如图4所示，活动轨道切换装置5包括切换转轴11、缓冲装置12、限位块13和驱动气缸14，活动轨道1的转动端通过转轴与驱动气缸14的驱动端连接，缓冲装置12和限位块13均设置在活动轨道1的侧面。图中活动轨道1与输送轨道2齐平，滑车能在活动轨道1与输送轨道2间滑行，实现滑车的输送动作，当驱动气缸14推动活动轨道1旋转90度后，活动轨道1与返回轨道3齐平，滑车能在活动轨道1与返回轨道3间滑行，实现滑车的返回动作。在两端工位，滑车控制机构9是安装在活动轨道1部件上，对停放在此需要切换的滑车进行精确定位并与活动轨道1同时进行旋转，在中间工位，滑车控制机构9安装在输送轨道2上，对停放在该工位的滑车进行精确定位，停放的返回滑车对滑车的停放位置要求不高，没有此控制机构。在需要对滑车锁紧工件外力装置4进行解锁的工位，滑车控制机构9还具备给滑车通气，以实现给滑车锁紧机构进行解锁的功能。

如图5所示，滑车运动机构6包括减速电机16、活动卡盘控制组件17、活动卡盘组件18和齿轮15，活动卡盘组件18安装在输送轨道2上，活动卡盘组件18上安装有与滑车的挂钩相配合的卡口和与齿轮15相啮合的齿条，卡口的组数为n-1(n生产线工位数)。减速电机16转动带动齿轮15转动，齿轮15的转动带动活动卡盘组件18作直线运动，从而带动滑车运动，当减速电机16转动反向时，活动卡盘组件18及滑车的直线运动亦反向，即实现了滑车的输送及返回运动。

如图6所示，活动卡盘组件18包括输送运动卡口19和返回运动卡口22，输送运动卡口19和返回运动卡口22均为与地平面成一夹角的安装结构，既使输送运动卡口19能与输送轨道2上滑车的挂钩配合，又使返回运动卡口22能与返回轨道3上的滑车配合，输送运动卡口19和返回运动卡口22均设置有带滚轮20的卡口转轴21。将滚轮20沿各自的卡口转轴21转动，就可以控制卡口是否与滑车挂钩相配合，卡口与滑车挂钩相配合，则滑车能与活动卡盘组件18一起运动，否则，滑车就停放在原位置不动。

活动卡盘控制组件17设置有活动卡槽和卡盘驱动气缸，当滑车需要被传输时，卡盘驱动气缸将活动卡槽降至低位，卡口滚轮20与轨道10下平面齐平，当滑车不需要被传输时，卡盘驱动气缸将活动卡槽升至高位，卡口滚轮20与轨道10上平面齐平。在输送运动过程中，轨道10的上平面及下平面保持卡口滚轮20位置不变，使滑车有连续的运动直至滑车被输送到指定工位停放。滑车运动机构6利用同一组齿轮齿条传动，实现了活动卡盘组件18在生产线各工位做往复运动，活动卡盘组件18的往复运动巧妙地将滑车在生产线各工位形成循环，结构简单，控制方便，滑车的运行可靠。

滑车锁紧工件外力装置4，包括活动拨块、活动拔块平移气缸和活动限位块，滑车锁紧工件外力装置4安装于装件工位。在工件装入滑车后，活动拨块平移气缸将工件锁紧在滑车上，活动拨块离开滑车后，滑车与工件间仍处于锁紧状态，当需要滑车松开工件时，首先需要对滑车锁紧工件装置进行解锁，之后拔块将锁紧装置打开。滑车松开工件外力装置8的结构与滑车锁紧工件外力装置4相同，不同之处是滑车松开工件外力装置8安装在卸件工位，其作用是活动拨块将滑车锁紧装置打开，以达到在本工位完成卸件作业。

各个滑车均由工件支承块、工件锁紧装置、滑车挂钩、滑车精确定位部件和滚轮组件等组成，工件装入滑车，滑车上的工件支承块及工件锁紧装置共同对工件进行定位夹紧，工件锁紧装置自身带自锁，只有在通气的状态下，拨块机构才能将其锁紧和打开，滑车在运动过程中不需要对锁紧装置供气，工件及处于被夹紧的状态。滑车是无动力小车，小车的运动是依靠滑车挂钩卡在滑车运动机构6上，与滑车运动机构6一起动作，当滑车被输送到位后，各个滑车控制机构9与图示滑车精确定位部件共同对滑车进行精确定位，滑车上共设有4处挂钩，滑车的每一次运动只使用其中一处挂钩，设置4处挂钩其一是为了缩短输送运动机构的长度，其二是为了让滑车的输送运动及返回运动共用同一个滑车运动机构6。滑车的滚轮组件将滑车制在轨道10上只能沿轨道10纵向运动。

滑车转运至夹具切换装置7包括升降轨道机构、固定轨道机构、锁紧机构、升降机构、平移驱动机构和滑车精确定位机构。活动轨道1与输送轨道2齐平时，滑车进入并停放在活动轨道1上，滑车精确定位机构对滑车进行精确定位，锁紧机构打开，平移驱动机构动作，滑车沿活动轨道1与输送轨道2运动，将被输送的工件转运至夹具，夹具对被输送的工件重新进行定位，外力对滑车的工件锁紧装置进行解锁，升降轨道机构、升降机构动作，滑车与被输送的工件脱开，成型焊接工位作业完成后，滑车转运至夹具切换装置7将滑车及被输送的工件返回，由滑车运动机构6将输送中滑车车及被输送工件输送至下一个工位。滑车转运至夹具切换装置7用于对被输送工件位置精度要求较高的工位，用于将滑车与工件脱开，升降行程仅30mm。

滑车控制机构9有两种，一种是仅用于对滑车进行精确定位，由其滑车驱动气缸和伸缩销等组成，另一种既用于对滑车进行精确定位，又用于对滑车上工件锁紧装置供气，由滑车驱动气缸、伸缩销及气接头等组成。滑车控制机构9安装在输送轨道2的下方，用于对滑车进行精确定位和保持滑车在停放处位置不发生改变，即使有外力作用(如滑车位置切换，在滑车上对被输送的工件进行作业等)于滑车，滑车亦能保持其停放位置。该机构仅用于输送各工位的滑车，对返回各工位的滑车，由于滑车的停放位置精度要求不高不需要本机构。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的工作过程包括以下步骤：

A1：将第一工位和第五工位的活动轨道1与第二工位、第三工位和第四工位的输送轨道2齐平，第一工位、第二工位、第三工位、第四工位和第五工位对应停放第一滑车C1、第二滑车C2、第三滑车C3、第四滑车C4和第五滑车C5，对各工位滑车上的工件进行加工，为了实现输送循环，第六滑车C6停放在返回轨道3上；

A2：当第五工位卸件作业完成后，第五工位的活动轨道1将滑车切换至与返回轨道3齐平的位置；

A3：第五滑车C5和第六滑车C6传输平移一个工位，分别停放于第四工位和第二工位，此时第五工位的活动轨道1上无滑车；

A4：第五工位的活动轨道1切换至与输送轨道2齐平的位置；

A5：当第一工位、第二工位、第三工位和第四工位上各自的作业完成后，第一滑车C1、第二滑车C2、第三滑车C3和第四滑车C4均传输平移一个工位，即此时分别停放于第二工位、第三工位、第四工位和第五工位，第一工位的活动轨道1上无滑车，此时，第二工位、第三工位、第四工位和第五工位实施相应作业；

A6：第一工位的活动轨道1切换至与返回轨道3齐平的位置；

A7：第五滑车C5和第六滑车C6传输平移一个工位，分别停放于第三工位和第一工位；

A8：第一工位的活动轨道1及第六滑车C6切换至与输送轨道2齐平的位置，此时，第一工位、第二工位、第三工位、第四工位和第五工位实施作业，传输完成一个工作循环，将各工位的滑车均平移了一个工位，回到初始状态。

步骤A8执行完后，回到初始状态，将第六滑车C6作为第一滑车C1、将第一滑车C1作为第二滑车C2，将第二滑车C2作为第三滑车C3，将第三滑车C3作为第四滑车C4，将第四滑车C4作为第五滑车C5，将第五滑车C5作为第六滑车C6，然后重新执行步骤A1。

各工位进行作业时，各工位间的滑车是相互独立的，当进行输送动作时，被输送的各个滑车作为一个整体输送一个工位，此时各滑车是一个相互关联的整体。设生产线的工位数为n(n≥3)，则所对应的滑车数量为n+1即可实现输送设备功能。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种滑车循环输送设备，包括滑车锁紧工件外力装置、滑车松开工件外力装置、滑车转运至夹具切换装置、滑车控制机构、滑车运动机构、轨道和设置在所述轨道上的多辆滑车，其特征在于：所述轨道包括活动轨道和固定轨道，所述固定轨道包括用于将滑车从上工位输送至下工位的输送轨道和用于返回滑车的返回轨道，所述输送轨道和所述返回轨道相互平行，所述活动轨道与所述固定轨道之间设置有活动轨道切换装置，所述活动轨道用于将滑车在输送轨道与返回轨道之间进行切换。

2.根据权利要求1所述的滑车循环输送设备，其特征在于：所述轨道上设置有六辆滑车，所述轨道上从左至右依次排列设置有第一工位、第二工位、第三工位、第四工位和第五工位，所述第一工位和所述第五工位均为活动轨道，所述第二工位、所述第三工位和所述第四工位均为固定轨道。

3.根据权利要求1所述的滑车循环输送设备，其特征在于：所述滑车控制机构安装在输送轨道的下方，用于对滑车进行精确定位和保持滑车在停放处位置不发生改变。

4.根据权利要求1所述的滑车循环输送设备，其特征在于：所述活动轨道切换装置包括切换转轴、缓冲装置、限位块和驱动气缸，所述活动轨道的转动端通过所述转轴与所述驱动气缸的驱动端连接，所述缓冲装置和所述限位块均设置在所述活动轨道的侧面。

5.根据权利要求1所述的滑车循环输送设备，其特征在于：所述滑车运动机构包括减速电机、活动卡盘控制组件、活动卡盘组件和齿轮，所述活动卡盘组件安装在输送轨道上，所述活动卡盘组件上安装有与滑车的挂钩相配合的卡口和与所述齿轮相啮合的齿条。

6.根据权利要求5所述的滑车循环输送设备，其特征在于：所述活动卡盘组件包括输送运动卡口和返回运动卡口，所述输送运动卡口和所述返回运动卡口均为与地平面成一夹角的安装结构，既使所述输送运动卡口能与输送轨道上滑车的挂钩配合，又使所述返回运动卡口能与返回轨道上的滑车配合，所述输送运动卡口和所述返回运动卡口均设置有带滚轮的卡口转轴。