CN206939655U - 一种高速高精度定位的环形生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速高精度定位的环形生产线，包括机台，所述机台包括铝型材机架，机台上设有动力机构、传动机构、输送机构和定位机构，动力机构包括伺服电机、精密行星减速机，传动机构包括主动皮带轮、从动皮带轮和同步皮带，输送机构包括滑座小车和车轨道，定位机构包括短定位机构和长定位机构；本实用新型结构简单，设计巧妙合理，质量稳定可靠，协调自动控制及机械机构的配合，从而起到降低人力参与工业生产、降低生产成本、提高效率、提高生产安全性，使生产从劳动密集型向技术密集型转变，使其产品从低端向高端升级，从粗精度到高精度升级，值得大力推广。

Description

一种高速高精度定位的环形生产线

技术领域

本实用新型涉及自动生产线领域，尤其是一种高速高精度定位的环形生产线。

背景技术

近年来，随着劳动力成本的不断上升，产业结构转型与产业战略升级已成为必然趋势。而自动化装备在提高产品质量与生存效率、节约劳动力成本等方面，发挥了关键作用，是产业转型与升级的重要载体，成为产业转型升级固定资产投资过程中的先行投资对象。

中国专利200920127775.X公开了一种基于环形输送线的串极电机自动生产线，包括环形输送线、送料小车和输送线上下料机构，沿环形输送线依次设置有入绝缘纸工位、绕线工位、入绝缘片工位、换向器点焊工位和检测工位；每个工位上设置有阻挡器、读卡器、PLC、接近开关和加工件上料机构；送料小车上带有可读写RAM，读卡器可对进入该工位的读写存储器RAM进行读写操作；各工位的PLC与该工位的阻挡器、读卡器和接近开关相连；各个工位上设置有相应的加工设备并由对应的PLC控制，虽然说这种自动生产线智能化程度高，但其精度定位精度较低，而且结构较为复杂，各种电子构件较多，故障率较高，维修成本高，容易因为生产线的故障而影响企业的正常生产活动。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种保证轨道上小车一次运动一个工位，结构简单，故障率低，而且布局灵活，扩展性强，拆卸方便的高速高精度定位的环形生产线。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高速高精度定位的环形生产线，包括机台，所述机台包括铝型材机架，机台上设有动力机构、传动机构、输送机构和定位机构，动力机构包括伺服电机、精密行星减速机，传动机构包括主动皮带轮、从动皮带轮和同步皮带，输送机构包括滑座小车和车轨道，定位机构包括短定位机构和长定位机构，伺服电机的输出轴连接精密行星减速机的输入轴，精密行星减速机的输出轴连接主动皮带轮轴，主动皮带轮轴安装在主动轴底板上，主动皮带轮轴设于主动皮带轮的中心，主动皮带轮通过同步皮带连接从动皮带轮，从动皮带轮安装在从动皮带轮轴上，从动皮带轮轴安装在从动轴底板上，同步皮带的外侧设有车轨道，车轨道包括两条环形轨道和两条直线轨道，两条环形轨道对称设置，两条直线轨道对称设置于两条环形轨道之间，并连接环形轨道构成封闭结构，车导轨上安装数个滑座小车，滑座小车底部设有与车导轨连接的精密滚轮，滑座小车的内侧设有小车附件，小车附件连接同步皮带；直线轨道外侧的铝型材机架上设有短定位机构和长定位机构，短定位机构包括一个长摆臂、一个短摆臂和一个第一传动轴，其中长摆臂通过关节球轴承连接薄壁气缸的伸缩杆，薄壁气缸通过气缸固定组件固定在铝型材机架的底部，长摆臂的顶部设有精密随动器，滑座小车的外侧设有与精密随动器配合的定位附件，长摆臂通过第一传动轴连接短摆臂，短摆臂的顶部设有精密随动器；长定位机构包括一个长摆臂、两个短摆臂和一个第二传动轴，其中长摆臂的中部通过关节球轴承连接薄壁气缸的伸缩杆，薄壁气缸通过气缸固定组件固定在铝型材机架的底部，长摆臂的顶部设有精密随动器，长摆臂的两侧分别设有一个短摆臂，长摆臂通过第一传动轴连接短摆臂，短摆臂的顶部设有精密随动器。

作为本实用新型的进一步方案：所述第一传动轴和第二传动轴的两端均通过轴承座安装在铝型材机架上。

作为本实用新型的进一步方案：所述同步皮带的内侧设有皮带支板，皮带支板通过支板支架安装在铝型材支架上。

作为本实用新型的进一步方案：所述小车附件通过皮带扣件螺丝连接滑座小车。

作为本实用新型的进一步方案：所述机台上还设有控制机构，控制机构包括PLC、近接开关和电磁阀。

作为本实用新型的进一步方案：所述滑座小车数量为十四个。

作为本实用新型的进一步方案：所述定位附件的凹槽进口处带有导向角。

作为本实用新型的进一步方案：所述伺服电机通过马达支架安装在铝型材机架上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该高速高精度定位的环形生产线结构简单，设计巧妙合理，连接可靠，通过伺服电机驱动同步轮同步皮带，带动车轨道上的滑座小车，适合紧凑型电子行业工序生产，通过串接，滑座小车之间的排列可以非常的紧凑，直连式伺服电机，配合气缸定位机构可以对环形生产线进行大幅度的提速，而安装在小车上的精密定位器，有助于线体整体的精度调试与把控。

技术亮点：灵活的布局，超强的扩展性，拆卸方便。改良了小车与皮带的连接方式，相对传统的仿形齿连接，重新设计的连接扣件，避免了脱齿现象的出现；小车附件可拆卸式设计，使连接更简单，便于拓展布局，整机调试和控制变得简便精确，更利于维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为图2的A处放大图；

图5为图3的B处放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型实施例中，一种高速高精度定位的环形生产线，包括机台，所述机台包括铝型材机架7，机台上设有动力机构、传动机构、输送机构和定位机构，动力机构包括伺服电机5、精密行星减速机4，传动机构包括主动皮带轮23、从动皮带轮24和同步皮带22，输送机构包括滑座小车8和车轨道，定位机构包括短定位机构和长定位机构，

伺服电机5的输出轴连接精密行星减速机4的输入轴，精密行星减速机4的输出轴连接主动皮带轮23轴，主动皮带轮23轴安装在主动轴底板1上，主动皮带轮23轴设于主动皮带轮23的中心，主动皮带轮23通过同步皮带22连接从动皮带轮24，从动皮带轮24安装在从动皮带轮24轴上，从动皮带轮24轴安装在从动轴底板29上，同步皮带22的外侧设有车轨道，车轨道包括两条环形轨道2和两条直线轨道3，两条环形轨道2对称设置，两条直线轨道3对称设置于两条环形轨道2之间，并连接环形轨道2构成封闭结构，车导轨上安装数个滑座小车8，滑座小车8底部设有与车导轨连接的精密滚轮27，滑座小车8的内侧设有小车附件10，小车附件10连接同步皮带22；

直线轨道3外侧的铝型材机架7上设有短定位机构和长定位机构，短定位机构包括一个长摆臂17、一个短摆臂18和一个第一传动轴13，其中长摆臂17通过关节球轴承15连接薄壁气缸16的伸缩杆，薄壁气缸16通过气缸固定组件20固定在铝型材机架7的底部，长摆臂17的顶部设有精密随动器12，滑座小车8的外侧设有与精密随动器12配合的定位附件9，长摆臂17通过第一传动轴13连接短摆臂18，短摆臂18的顶部设有精密随动器12；

长定位机构包括一个长摆臂17、两个短摆臂18和一个第二传动轴19，其中长摆臂17的中部通过关节球轴承15连接薄壁气缸16的伸缩杆，薄壁气缸16通过气缸固定组件20固定在铝型材机架7的底部，长摆臂17的顶部设有精密随动器12，长摆臂17的两侧分别设有一个短摆臂18，长摆臂17通过第一传动轴13连接短摆臂18，短摆臂18的顶部设有精密随动器12。

上述，第一传动轴13和第二传动轴19的两端均通过轴承座14安装在铝型材机架7上。

上述，同步皮带22的内侧设有皮带支板21，皮带支板21通过支板支架25安装在铝型材支架上。

上述，小车附件10通过皮带扣件螺丝11连接滑座小车8。

上述，机台上还设有控制机构，控制机构包括PLC、近接开关和电磁阀。

上述，滑座小车8数量为十四个，具体的滑座小车8的数量可根据具体使用要求进行增加或者减少，滑座小车8数量一般为双数，如六个，八个，十个，十二个，十四个，十六个，十八个。

上述，定位附件9的凹槽进口处带有导向作用的导向角，使定位过程顺畅安静。

上述，伺服电机5通过马达支架6安装在铝型材机架7上。

本实用新型的结构特点及其工作原理：

动力机构和传动机构的工作原理：在生产的过程中，通过伺服电机5提供动力来源，经过精密行星减速机4进行减速，两个同步带轮带动同步皮带22运动，同步皮带22通过小车附件10带动滑座小车8在车轨道上滑动，数个滑座小车8同步运动，在接近开关和PLC的配合控制下，完成初始的粗定位，此时滑座小车8的重复定位精度约为±0.10~±0.50mm之间。

定位机构的工作原理：当滑座小车8经过初始的粗定位后，由高精度定位机构对滑座小车8进行二次高精度定位。气缸固定组件20和关节球轴承15使气缸固定，并保证气缸在伸出和收缩的过程中的运动的顺畅；粗定位后，薄壁气缸16接受PLC的信号，通过PLC、电磁阀、调速阀控制伸出气缸轴，薄壁气缸16推动长摆臂17，将长摆臂17上的精密随动器12推进滑座小车8上的定位附件9的凹槽中，同时，通过第一传动轴13和第二传动轴19的连接和传动，短摆臂18将精密随动器12推进滑座小车8上的定位附件9的凹槽中，实现滑座小车8的二次高精度定位，此时滑座小车8的重复定位精度在±0.02~±0.05mm之间，此时环形生产线上的各工位可进行具体工作。

直连式伺服电机5驱动同步皮带22，同步皮带22带动滑座滑座小车8，程序控制滑座滑座小车8进行初始定位，并控制气缸定位机构对滑座滑座小车8进行二次精密定位，该线体更适合高速、承重较大、定位精度要求高的生产场合。

本实用新型的稳定性体现为：滑座小车8之间的连接为同步皮带22和小车附件10，可承受单个滑座小车8上承重超过150kg的时候，顺畅稳定地保障各滑座小车8的同步运动。

本实用新型的主要优点在于：伺服电机驱动同步轮同步皮带22，带动车轨道上的滑座小车8，该生产线适合紧凑型电子行业工序生产，通过串接，滑座小车8之间的排列可以非常的紧凑，直连式伺服电机，配合气缸定位机构可以对环形生产线进行大幅度的提速，而安装在小车上的精密定位器，有助于线体整体的精度调试与把控。

技术亮点：灵活的布局，超强的扩展性，拆卸方便。改良了小车与皮带的连接方式，相对传统的仿形齿连接，重新设计的连接扣件，避免了脱齿现象的出现；小车附件可拆卸式设计，使连接更简单，便于拓展布局，整机调试和控制变得简便精确，更利于维护。

本实用新型的定位稳定性体现为：定位机构中的精密随动器12的材料为轴承钢，国标硬度是HRC58-62，滑座小车8的定位附件9与精密随动器12配合的槽口处有导向用的倒角，使精密随动器12可以顺畅地进入滑座小车8的定位附件9中，以实现滑座小车8的高精度定位。

本实用新型结构简单，设计巧妙合理，连接可靠，通过同步轮、同步皮带22、随动器、定位附件9、控制组件的使用，既能保障小车一次走一个工位，也能保障小车的高重复定位精度，而同步皮带22的使用保障了机台的故障率低。本实用新型质量稳定可靠，减少了电子构件的使用，故障率低，能长时间稳定工作，有效地保障了企业的正常生产活动。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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 (8)

1.一种高速高精度定位的环形生产线，包括机台，其特征在于，所述机台包括铝型材机架，机台上设有动力机构、传动机构、输送机构和定位机构，动力机构包括伺服电机、精密行星减速机，传动机构包括主动皮带轮、从动皮带轮和同步皮带，输送机构包括滑座小车和车轨道，定位机构包括短定位机构和长定位机构，伺服电机的输出轴连接精密行星减速机的输入轴，精密行星减速机的输出轴连接主动皮带轮轴，主动皮带轮轴安装在主动轴底板上，主动皮带轮轴设于主动皮带轮的中心，主动皮带轮通过同步皮带连接从动皮带轮，从动皮带轮安装在从动皮带轮轴上，从动皮带轮轴安装在从动轴底板上，同步皮带的外侧设有车轨道，车轨道包括两条环形轨道和两条直线轨道，两条环形轨道对称设置，两条直线轨道对称设置于两条环形轨道之间，并连接环形轨道构成封闭结构，车导轨上安装数个滑座小车，滑座小车底部设有与车导轨连接的精密滚轮，滑座小车的内侧设有小车附件，小车附件连接同步皮带；直线轨道外侧的铝型材机架上设有短定位机构和长定位机构，短定位机构包括一个长摆臂、一个短摆臂和一个第一传动轴，其中长摆臂通过关节球轴承连接薄壁气缸的伸缩杆，薄壁气缸通过气缸固定组件固定在铝型材机架的底部，长摆臂的顶部设有精密随动器，滑座小车的外侧设有与精密随动器配合的定位附件，长摆臂通过第一传动轴连接短摆臂，短摆臂的顶部设有精密随动器；长定位机构包括一个长摆臂、两个短摆臂和一个第二传动轴，其中长摆臂的中部通过关节球轴承连接薄壁气缸的伸缩杆，薄壁气缸通过气缸固定组件固定在铝型材机架的底部，长摆臂的顶部设有精密随动器，长摆臂的两侧分别设有一个短摆臂，长摆臂通过第一传动轴连接短摆臂，短摆臂的顶部设有精密随动器。

2.根据权利要求1所述的高速高精度定位的环形生产线，其特征在于，所述第一传动轴和第二传动轴的两端均通过轴承座安装在铝型材机架上。

3.根据权利要求1所述的高速高精度定位的环形生产线，其特征在于，所述同步皮带的内侧设有皮带支板，皮带支板通过支板支架安装在铝型材支架上。

4.根据权利要求1所述的高速高精度定位的环形生产线，其特征在于，所述小车附件通过皮带扣件螺丝连接滑座小车。

5.根据权利要求1所述的高速高精度定位的环形生产线，其特征在于，所述机台上还设有控制机构，控制机构包括PLC、近接开关和电磁阀。

6.根据权利要求1所述的高速高精度定位的环形生产线，其特征在于，所述滑座小车数量为十四个。

7.根据权利要求1所述的高速高精度定位的环形生产线，其特征在于，所述定位附件的凹槽进口处带有导向角。

8.根据权利要求1所述的高速高精度定位的环形生产线，其特征在于，所述伺服电机通过马达支架安装在铝型材机架上。