CN211895887U - 一种摇摆输送装置及白车身输送线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摇摆输送装置及白车身输送线，摇摆输送装置包括至少一个双摇臂机构、动力机构及伸缩驱动机构；双摇臂机构包括底板、承载板、左、右剪式摇臂机构及传动机构，传动机构包括驱动轴及传动轴，动力机构包括摆动伺服电机，摆动伺服电机的输出轴与驱动轴连接；剪式摇臂机构皆包括并排设置的两个剪式摇杆单元，剪式摇杆单元的顶部与承载板铰接，底部与传动轴键连接。本实用新型利用一台伺服电机带动双摇臂机构摆动，实现工位之间的搬运，剪式摇杆单元之间有伸缩伺服电机，实现伸缩，两台伺服电机相互配合根据车型平移距离及升降高度进行搬运，搬运位置精度高，且稳定，搬运效率高，可完成冲压件在各个焊接工位之间的搬运作业，节省成本。

Description

一种摇摆输送装置及白车身输送线

技术领域

本实用新型涉及一种摇摆输送装置及白车身输送线，属于汽车焊装输送线技术领域。

背景技术

目前，在汽车焊装车间中，自动焊接生产线，白车身在一个工位焊接完成后，需要输送到下一个工位进行焊接,输送设备的高效、稳定、精确变得至关重要,如图1所示是4个工位的白车身定位支撑夹具，每个工位都有相应的焊点进行焊接，当前工位的焊接焊完之后，白车身由当前工位输送到下一个，再进行下一个工位焊点的焊接,工位的数量要根据车型、节拍、焊钳速度等前期进行规划。

现有常见的输送设备有滚床滑撬，包括竖直升降机构和水平输送机构，通过电气控制，如图2所示，白车身通过定位支撑夹具定位在第二个工位上进行焊接，待在该位焊接完成后，在输送设备的竖直升降机构的作用下升起，然后在输送设备的水平输送机构的作用下平移到下一个工位，然后再在输送设备的竖直升降机构的作用下下降，最后通过定位支撑夹具的定位销与白车身上的销孔的配合进行定位然后焊接。但是，此类搬运设备效率慢，因为输送到下一个工位需要上升，平移，下降三个过程，而此类输送设备多是采用电机进行驱动，三个不同方向的直线运动，利用电机带动将旋转运动变为直线运动，每一个过程都需要对应的运动转化装置，比如齿轮齿条、链轮链条等，导致输送设备结构复杂，成本高，且不便于维护，针对上述每一个过程都需要电机启动加速，均速运行，减速停止，精定位的搬运设备，搬运过程由三个不连续过程组成，存在三个电机运转周期，时间长，会影响自动化生产线的工作效率。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种结构简单，可以实现白车身的稳定精准输送，不仅成本低，输送效率高，而且提高自动化生产线的工作效率的摇摆输送装置及白车身输送线。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种摇摆输送装置，包括至少一个双摇臂机构、用于驱动双摇臂机构摆动的动力机构及用于驱动双摇臂机构伸缩的伸缩驱动机构；

所述双摇臂机构包括底板、承载板、设置在底板与承载板之间的左、右剪式摇臂机构及传动机构，所述传动机构包括驱动轴及分别设置在驱动轴两端的传动轴，所述传动轴可转动的安装在所述底板上，所述传动轴通过同步换向器与所述驱动轴连接，所述驱动轴在动力机构的作用下转动；

所述动力机构包括摆动伺服电机，所述摆动伺服电机安装在所述底板上，所述摆动伺服电机的输出轴通过同步换向器与所述驱动轴连接；

所述左、右剪式摇臂机构皆包括并排设置的两个剪式摇杆单元，所述剪式摇杆单元的顶部与所述承载板铰接，所述剪式摇杆单元的底部与所述传动轴键连接。

本实用新型的有益效果是：利用摆动伺服电机带动驱动轴转动，驱动轴转动通过同步换向器将动力传递给传动轴，传动轴转动带动双摇臂机构左、右摆动，伸缩驱动机构一方面能控制剪式摇杆单元的长度，降低双摇臂机构的高度，实现剪式摇杆单元的伸缩，保证双摇臂机构的稳定性；另一方面在整个搬运过程伸缩驱动机构配合双摇臂机构的摆动动作在出销及入销时实现双摇臂机构的竖直运动，从而实现冲压件准确出销及入销；摆动伺服电机、传动机构及伸缩驱动机构的相互配合能实现放置在承载板上的产品的搬运，整个摆动输送装置结构简单，无需增设过多的传力装置，不仅降低了成本，而且还可以保证剪式摇杆单元的同步动作，摆动伺服电机及伸缩驱动机构分别动作一次便可以实现白车身冲压件一个工位上的精准搬运输送，大大节省搬运时间，提高了输送设备的节拍。总之，本实用新型结构简单，操作方便，节省成本，摆动搬运稳定，搬运效率高，且通过摆动伺服电机电机与伸缩驱动机构的配合动作，便可完成白车身冲压件的搬运作业。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述伸缩驱动机构包括伸缩伺服电机、丝杠及丝杠螺母，所述伸缩伺服电机通过电机安装板安装在并排设置的两个所述剪式摇杆单元之间，所述丝杠与伸缩伺服电机的输出轴连接，所述丝杠螺母通过螺母安装板安装在并排设置在两个所述剪式摇杆单元之间。

采用上述进一步方案的有益效果是，在两个剪式摇杆单元的两个铰接支点之间设计有伸缩驱动机构，伸缩驱动机构设置在两个剪式摇杆单元之间，安装方便，不会影响双摇臂机构的摆动，也不会影响输送装置在输送线上的安装，通过伸缩伺服电机带动丝杠旋转，控制剪式摇杆单元的长度，伸缩调整稳定可靠，以便于配合双摇臂的摆动实现产品的精准搬运。

进一步的，所述剪式摇杆单元通过连接杆与所述承载板连接，所述剪式摇杆单元通过销轴与所述连接杆连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，剪式摇杆单元的顶部的上连杆通过销轴与连接杆连接，连接杆安装在承载板的两侧，连接方便快捷，便于维护。

进一步的，所述剪式摇杆单元包括多个X型铰接单元、铰接在多个X型铰接单元顶部的上连杆及铰接在多个X型铰接单元底部的下连杆，相邻的所述X型铰接单元之间铰接，所述X型铰接单元包括中部铰接的伸缩连杆，所述上连杆的上端通过销轴与所述连接杆连接，所述下连杆的下端与所述传动轴键连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，剪式摇杆单元在摆动伺服电机及伸缩伺服电机的作用下可以实现双摇臂机构的同步摆动及伸缩。

进一步的，所述传动轴的两端分别通过轴承座与所述底板连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，传动轴的两端分别通过轴承座安装在底板上，传动轴与底板连接方便，传动轴安装及维护方便。

进一步的，所述承载板上设有用于承载并定位白车身的定位块。

采用上述进一步方案的有益效果是，白车身冲压件通过定位块支撑在承载板上，支撑稳定，便于实现白车身冲压件稳定的在工位间的输送。

进一步的，所述的双摇臂机构至少设有两个，相邻的所述双摇臂机构之间通过同步连接机构连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过同步连接机构将多个双摇臂机构串联起来，多个双摇臂机构同步输送白车身，可根据工位数量来调整双摇臂机构的数量，相邻的双摇臂机构之间通过同步连接机构连接，摆动驱动电机可以驱动两个以上的双摇臂机构的同步摆动，伸缩伺服电机可以驱动两个以上的双摇臂动作的同步伸缩，可根据双摇臂机构的数量及摇摆输送装置平稳输送的要求选择合适数量的摆动驱动电机及伸缩伺服电机。

进一步的，所述同步连接机构包括设置在相邻的所述双摇臂机构之间的同步轴及同步杆，所述同步轴的两端分别通过同步换向器与相邻的所述传动轴连接，所述同步杆的两端分别对应与相邻的所述承载板铰接。

采用上述进一步方案的有益效果是，同步杆实现了相邻的承载板之间的连接；同步轴则连接相邻的传动轴实现动力的传递，安装方便，同步驱动更加稳定可靠。

进一步的，所述同步连接机构包括一对所述的同步杆，所述同步杆的两端分别与相邻的所述承载板上的连接杆铰接。

采用上述进一步方案的有益效果是，承载板的两侧分别设有连接杆，同步杆对应通过销轴与相邻的连接杆连接，两个以上的双摇臂机构摆动及伸缩过程同步且更加稳定可靠。

本实用新型还涉及一种白车身输送线，包括至少两个焊装工位，所述焊装工位上设有定位支撑夹具，还包括如上所述的摇摆输送装置，每个所述双摇臂机构安装在相邻的所述焊装工位上。

本实用新型的有益效果是，每个双摇臂机构安装在相邻的两个焊装工位上，多个双摇臂机构串联，利用至少一台摆动伺服电机便可驱动双摇臂机构同步左、右摆动，实现白车身在工位之间的移动，伺服电机可以记忆每种车型需要平移的距离和上升下降的高度，不仅降低成本，节省电机数量，而且还可以保证双摇臂机构同步，在两个剪式摇杆单元的两个铰接支点之间设计有伸缩伺服电机，伸缩伺服电机带动丝杠旋转，控制剪式摇杆单元的长度，实现剪式摇杆单元的伸缩，提高了白车身输送线的稳定性，并配合摆动伺服电机在在精定位插销的时候实现白车身冲压件上的定位孔可以竖直落入到夹具的定位销上。本实用新型结构简单，安装方便，可根据车型平移距离及升降高度对白车身进行搬运，搬运位置精度高，且稳定，搬运效率高，摆动及伸缩伺服电机配合驱动，便可完成冲压件在各个焊接工位之间的稳定搬运作业，节省成本。

附图说明

图1为现有的白车身定位支撑夹具的结构示意图；

图2为现有的白车身搬运过程的结构示意图；

图3为本实用新型一个双摇臂机构的主视结构示意图；

图4为本实用新型一个双摇臂机构的左视结构示意图；

图5为本实用新型一个双摇臂机构的立体结构示意图；

图6为本实用新型传动机构的主视结构示意图；

图7为本实用新型传动机构的俯视结构示意图；

图8为本实用新型传动机构的左视结构示意图；

图9为本实用新型传动机构的立体结构示意图；

图10为本实用新型传动机构与剪式摇臂机构的结构示意图；

图11为本实用新型一个双摇臂机构的左摆状态的结构示意图；

图12为本实用新型一个双摇臂机构的右摆状态的结构示意图；

图13为本实用新型伸缩驱动机构的结构示意图；

图14为本实用新型伸缩驱动机构伸长状态的结构示意图；

图15为本实用新型伸缩驱动机构收缩状态的结构示意图；

图16为本实用新型三个双摇臂机构的主视结构示意图；

图17为本实用新型三个双摇臂机构的立体结构示意图；

图18为本实用新型白车身输送线的主视结构示意图；

图19为本实用新型白车身输送线的立体结构示意图；

图20为本实用新型三个双摇臂机构左摆状态的主视结构示意图；

图21为本实用新型三个双摇臂机构左摆状态的立体结构示意图；

图22为本实用新型三个双摇臂机构中位状态的主视结构示意图；

图23为本实用新型三个双摇臂机构中位状态的立体结构示意图；

图24为本实用新型三个双摇臂机构右摆状态的主视结构示意图；

图25为本实用新型三个双摇臂机构右摆状态的立体结构示意图；

图26为本实用新型三个双摇臂机构返回收缩状态的主视结构示意图；

图27为本实用新型三个双摇臂机构返回收缩状态的立体结构示意图；

图中，1、底板；2、轴承座；3、剪式摇杆单元；31、上连杆；32、伸缩连杆；33、下连杆；4、传动轴；5、驱动轴；6、摆动伺服电机；7、同步换向器；8、连接杆；9、承载板；10、同步杆；11、定位块；12、伸缩伺服电机；13、电机安装板；14、螺母安装板；15、丝杠；16、丝杠螺母；17、销轴；18、焊装工位；19、定位支撑夹具；20、同步轴。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图3-图17所示，一种摇摆输送装置，包括至少一个双摇臂机构、用于驱动双摇臂机构摆动的动力机构及用于驱动双摇臂机构伸缩的伸缩驱动机构；

所述双摇臂机构包括底板1、承载板9、设置在底板与承载板之间的左、右剪式摇臂机构及传动机构，所述传动机构包括驱动轴5及分别设置在驱动轴两端的传动轴4，所述传动轴4可转动的安装在所述底板上，所述传动轴4通过同步换向器7与所述驱动轴5连接，所述驱动轴5在动力机构的作用下转动；

所述动力机构包括摆动伺服电机6，所述摆动伺服电机6安装在所述底板1上，所述摆动伺服电机6的输出轴通过同步换向器7与所述驱动轴5连接；

所述左、右剪式摇臂机构皆包括并排设置的两个剪式摇杆单元3，所述剪式摇杆单元的顶部与所述承载板9铰接，所述剪式摇杆单元的底部与所述传动轴4键连接。

双摇臂机构左摆接件时，伸缩伺服电机动作，双摇臂机构伸长去接件，在接到冲压件之后，双摇臂机构一边往中位位置摆动，一边收缩，以保证冲压件平稳搬运，在过了中位位置之后，双摇臂机构右摆，一边摆动，一边伸长，从而完成冲压件在工位上的高效率、快节拍的搬运作业。

所述伸缩驱动机构包括伸缩伺服电机12、丝杠15及丝杠螺母16，所述伸缩伺服电机通过电机安装板13安装在并排设置的两个所述剪式摇杆单元之间，所述丝杠15与伸缩伺服电机12的输出轴连接，所述丝杠螺母16通过螺母安装板14安装在并排设置在两个所述剪式摇杆单元之间。所述电机安装板13的两端与剪式摇杆单元的伸缩连杆的中部铰接轴连接，所述螺母安装板14的两端与剪式摇杆单元的伸缩连杆的中部铰接轴连接。在两个剪式摇杆单元的两个铰接支点之间设计有伸缩驱动机构，伸缩驱动机构设置在两个剪式摇杆单元之间，安装方便，不会影响双摇臂机构的摆动，也不会影响输送装置在输送线上的安装，通过伸缩伺服电机带动丝杠旋转，控制剪式摇杆单元的长度，伸缩调整稳定可靠，以便于配合双摇臂的摆动实现产品的精准搬运。

所述剪式摇杆单元通过连接杆8与所述承载板9连接，所述剪式摇杆单元的顶部通过销轴与所述连接杆8连接。剪式摇杆单元的顶部的上连杆通过销轴与连接杆连接，连接杆安装在承载板的两侧，连接方便快捷，便于维护。

所述剪式摇杆单元3包括多个X型铰接单元、铰接在多个X型铰接单元顶部的上连杆31及铰接在多个X型铰接单元底部的下连杆33，相邻的所述X型铰接单元之间铰接，所述X型铰接单元包括中部铰接的伸缩连杆32，所述上连杆的上端通过销轴与所述连接杆连接，所述下连杆的下端与所述传动轴键连接。下连杆的下端上设有与传动轴连接的孔，孔内壁上有键槽，传动轴的外表面设有键槽，键安装在孔内壁及传动轴的键槽内，从而实现了剪式摇杆单元的下连杆与传动轴同步转动。剪式摇杆单元在摆动伺服电机及伸缩伺服电机的作用下可以实现双摇臂机构的同步摆动及伸缩。

所述传动轴4的两端分别通过轴承座2与所述底板1连接。传动轴的两端分别通过轴承座安装在底板上，传动轴与底板连接方便，传动轴安装及维护方便。

所述承载板9上设有用于承载并定位白车身的定位块11。白车身冲压件通过定位块支撑在承载板上，支撑稳定，便于实现白车身冲压件稳定的在工位间的输送。

所述的双摇臂机构至少设有两个，相邻的所述双摇臂机构之间通过同步连接机构连接。通过同步连接机构将多个双摇臂机构串联起来，多个双摇臂机构同步输送白车身，可根据工位数量来调整双摇臂机构的数量，相邻的双摇臂机构之间通过同步连接机构连接，摆动驱动电机可以驱动两个以上的双摇臂机构的同步摆动，伸缩伺服电机可以驱动两个以上的双摇臂动作的同步伸缩，可根据双摇臂机构的数量及摇摆输送装置平稳输送的要求选择合适数量的摆动驱动电机及伸缩伺服电机。

所述同步连接机构包括设置在相邻的所述双摇臂机构之间的同步轴20及同步杆10，所述同步轴20的两端分别通过同步换向器7与相邻的所述传动轴4连接，所述同步杆10的两端分别对应与相邻的所述承载板9铰接。同步杆实现了相邻的承载板之间的连接；同步轴则连接相邻的传动轴实现动力的传递，安装方便，同步驱动更加稳定可靠。

所述同步连接机构包括一对所述的同步杆，所述同步杆的两端分别与相邻的所述承载板上的连接杆铰接。承载板的两侧分别设有连接杆，同步杆对应通过销轴与相邻的连接杆连接，两个以上的双摇臂机构摆动及伸缩过程同步且更加稳定可靠。

所述同步换向器7包括壳体及设置在壳体内相互啮合的两个传动锥齿轮。摆动伺服电机与驱动轴之间的同步换向器：其中一个传动锥齿轮设置在摆动伺服电机的输出轴上，与其啮合的另一个传动锥齿轮设置在驱动轴的中部；驱动轴与传动轴之间的同步换向器：其中一个传动锥齿轮设置在驱动轴的端部，另一个传动锥齿轮设置在传动轴上；同步轴与传动轴之间的同步换向器：其中一个传动锥齿轮设置在传动轴上，另一个传动锥齿轮设置在同步轴的端部。通过同步换向器摆动伺服电机带动驱动轴转动，驱动轴通过同步换向器驱动传动轴转动，同步轴通过两端的同步换向器实现相邻的传动轴之间的动力传递，剪式摇杆单元的底部与同步轴键连接，从而实现剪式摇杆单元同步摆动，保证相邻的双摇臂机构同角度同速度旋转。

如图18-图27所示，本实用新型还涉及一种白车身输送线，包括至少两个焊装工位，所述焊装工位上设有定位支撑夹具，还包括如上所述的摇摆输送装置，每个所述双摇臂机构安装在相邻的所述焊装工位上。

双摇臂机构的数量根据输送线上焊装工位的数量来确定，比如四个焊装工位，需要三个双摇臂机构，则可以选用一台摆动伺服电机及一台伸缩伺服电机驱动便可以满足双摇臂机构的摆动及伸缩动作的要求，当然也可以选用两台甚至三台伺服电机；若输送线上需要二十多个双摇臂机构，当然也可通过选用较大功率的一台摆动伺服电机及一台伸缩伺服电机来驱动双摇臂机构的摆动及伸缩，但是为了双摇臂机构的运行更加平稳，可以通过降低伺服电机的功率，选用合适功率的多台摆动伺服电机及多台伸缩伺服电机同步驱动，多台摆动伺服电机在同一控制器的控制下同步转动，多台伸缩伺服电机在同一控制器的控制下同步转动。

白车身的输送过程：摆动伺服电机及伸缩伺服电机两台伺服电机相互配合，在实现入销和出销的时候，承载板是竖直方向运动，白车身冲压件上的定位孔可以竖直落入夹具的定位销上，实现精定位插销，同时伸缩伺服电机可以控制剪式摇杆单元的伸缩动作从而影响安装板的高度，从而平稳运行；输送线上有四个焊装工位，需要三个双摇臂机构便可以实现白车身冲压件在四个焊装工位上的输送，一台摆动伺服电机及一台伸缩伺服电机便可以实现三个双摇臂机构的摆动及伸缩，摆动伺服电机控制双摇臂机构的摆动，如图20和图21所示，左摆动到达前一个工位接到白车身冲压件，如图22和图23所示，回到前、后两个工位之间的中位位置，如图24和图25所示，再右摆动到下一个工位将白车身冲压件放置在下一个工位的焊接夹具上，白车身成功落位后，双摇臂机构需要返回，则双摇臂机构在摆动伺服电机的作用下继续向右摆动，然后伸缩驱动机构动作双摇臂机构收缩，并配合摆动伺服电机动作，双摇臂机构收缩回到中位位置，如图26和图27所示为返回时双摇臂机构收缩回到中位位置的结构示意图，双摇臂机构从白车身冲压件的下方转过来，然后摆动伺服电机动作双摇臂机构向左摆动去输送下一个白车身冲压件，如此循环往复，实现白车身冲压件的输送。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摇摆输送装置，其特征在于，包括至少一个双摇臂机构、用于驱动双摇臂机构摆动的动力机构及用于驱动双摇臂机构伸缩的伸缩驱动机构；

所述双摇臂机构包括底板、承载板、设置在底板与承载板之间的左、右剪式摇臂机构及传动机构，所述传动机构包括驱动轴及分别设置在驱动轴两端的传动轴，所述传动轴可转动的安装在所述底板上，所述传动轴通过同步换向器与所述驱动轴连接，所述驱动轴在动力机构的作用下转动；

所述动力机构包括摆动伺服电机，所述摆动伺服电机安装在所述底板上，所述摆动伺服电机的输出轴通过同步换向器与所述驱动轴连接；

所述左、右剪式摇臂机构皆包括并排设置的两个剪式摇杆单元，所述剪式摇杆单元的顶部与所述承载板铰接，所述剪式摇杆单元的底部与所述传动轴键连接。

2.根据权利要求1所述的摇摆输送装置，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括伸缩伺服电机、丝杠及丝杠螺母，所述伸缩伺服电机通过电机安装板安装在并排设置的两个所述剪式摇杆单元之间，所述丝杠与伸缩伺服电机的输出轴连接，所述丝杠螺母通过螺母安装板安装在并排设置在两个所述剪式摇杆单元之间。

3.根据权利要求1或2所述的摇摆输送装置，其特征在于，所述剪式摇杆单元通过连接杆与所述承载板连接，所述剪式摇杆单元通过销轴与所述连接杆连接。

4.根据权利要求3所述的摇摆输送装置，其特征在于，所述剪式摇杆单元包括多个X型铰接单元、铰接在多个X型铰接单元顶部的上连杆及铰接在多个X型铰接单元底部的下连杆，相邻的所述X型铰接单元之间铰接，所述X型铰接单元包括中部铰接的伸缩连杆，所述上连杆的上端通过销轴与所述连接杆连接，所述下连杆的下端与所述传动轴键连接。

5.根据权利要求1所述的摇摆输送装置，其特征在于，所述传动轴的两端分别通过轴承座与所述底板连接。

6.根据权利要求1所述的摇摆输送装置，其特征在于，所述承载板上设有用于承载并定位白车身的定位块。

7.根据权利要求1所述的摇摆输送装置，其特征在于，所述的双摇臂机构至少设有两个，相邻的所述双摇臂机构之间通过同步连接机构连接。

8.根据权利要求7所述的摇摆输送装置，其特征在于，所述同步连接机构包括设置在相邻的所述双摇臂机构之间的同步轴及同步杆，所述同步轴的两端分别通过同步换向器与相邻的所述传动轴连接，所述同步杆的两端分别对应与相邻的所述承载板铰接。

9.根据权利要求8所述的摇摆输送装置，其特征在于，所述同步连接机构包括一对所述的同步杆，所述同步杆的两端分别与相邻的所述承载板上的连接杆铰接。

10.一种白车身输送线，包括至少两个焊装工位，所述焊装工位上设有定位支撑夹具，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的摇摆输送装置，每个所述双摇臂机构对应安装在相邻的所述焊装工位上。

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