產品部件的精確輸送定位系統的制作方法

本發明屬于機械結構技術領域，特別涉及一種產品部件的精確輸送定位系統，可用于數字化機械裝配流水線。

背景技術：

數字化裝配在工業裝配工藝中得到了廣泛應用，目前工業生產線上的產品部件的輸送系統也在進行數字化改進。通過機械結構設計與自動控制技術綜合應用，使得產品輸送技術有了很大進步，正逐步實現產品輸送過程的自動化。

現有的工業產品或物料輸送時，由于其移載過程是單向運動，無精確定位要求，通常采用輸送帶式、滾筒式或滑軌式移載裝置進行。一些移載裝置通過安裝抓取機器人進行物料取放以達到產品精確定位的目的。而在對產品移載的精度和安全性要求都相對較高的情況下，傳送帶式和滾筒式移載裝置無法滿足相應要求，滑軌式移載裝置容易受空間和距離限制，采用機器人定位抓取又存在產品墜落風險，定位范圍較小且成本相對較高。

趙偉峰、陳新、鄧建華、阮景能所申請的專利“全自動集裝箱裝卸系統”(申請號20160486784.2，申請日2016-06-25)公開了一種全自動集裝箱裝卸系統，旨在提高貨物裝卸效率。該專利的技術方案中所采用的移載裝置是滾筒式傳送架，無法實現準確定位移載，移載過程不平穩，同時在貨物轉移過程中采用機器人進行抓取操作，可能發生掉落危險，安全性較低，結構較復雜，制造成本較高。

薛浩然、孫衛軍所申請的專利“輸送線對接用隨行移載機構”(申請號200920041735.3，申請日2009-04-02，授權公告號CN 201390535Y)公開了一種應用于汽車裝配生產線中車身移載的移載裝置，其較好地解決了人工掛轉、對接過程效率低，安全性差等問題。但是該專利由于其車身轉移過程采用舉升動作，存在安全隱患，并且該裝置需要占用很大的空間，定位精度較差。

陳雄斌所申請的專利“一種輸送裝置”(申請號201220206704.0，申請日2012-05-10，授權公告號CN 202657670U)公開了一種滑軌式循環輸送裝置，其用導軌代替傳統的輸送帶進行產品輸送，該裝置雖說有效地克服了輸送帶式輸送裝置剛性差，易打滑，無法承受重載等缺點，但卻由于在導軌對接處缺少安全防范措施，存在產品掉落的危險，而且產品載座由摩擦輪驅動，在重載情況下易產生相對滑動，無法保證產品移載過程的穩定性和精確性。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對上述現有技術的問題，提出一種產品部件的精確輸送定位系統，以提高產品移載安全性，同時滿足精確定位要求。

為實現上述目的，本發明包括動基座，靜基座、兩個托架和兩個移載定位裝置，托架用于支撐產品部件，移載定位裝置用于推送托架在動基座和靜基座上移動，其特征在于：

所述兩個移載定位裝置，其結構完全相同，每個移載定位裝置包括水平運動機構、升降機構和手柄；升降機構固定在水平運動機構的上端，手柄固定在靜基座前端外側，并通過控制線纜分別與水平運動機構和升降機構連接；兩個移載定位裝置中的水平運動機構分別固定在動基座的內側和靜基座的內側，沿著各自所固定基座的長度方向進行水平直線往復運動；

所述動基座與靜基座，其兩者之間采用導軌對接，用于將托架從動基座位置轉移至靜基座的位置；

所述的兩個移載定位裝置依次分別與第一托架和第二托架硬性連接；

所述第一托架和第二托架之間的距離通過第一移載定位裝置進行調節。

進一步，所述水平運動機構包括第一線性模組、第二線性模組、連接軸、第一導向滑軌、第二導向滑軌、第一牽引板、第二牽引板、第一移動滑塊、第二移動滑塊、V型滾輪、限位開關和伺服電機；第一線性模組和第二線性模組對稱固定在基座內側，兩個線性模組前端的同步帶輪通過連接軸相連接，第一線性模組后端的同步帶輪與伺服電機連接，兩個線性模組的同步帶兩端極限位置分別安裝限位開關，第一線性模組的同步帶與第一移動滑塊的下端固連，第二線性模組的同步帶與第二移動滑塊的下端固連，第一移動滑塊的上端與第一牽引板的下端固定，第二移動滑塊的上端與第二牽引板的下端固定，第一牽引板的側面通過四個V型滾輪與第一導向滑軌的側面連接，第二牽引板的側面通過四個V型滾輪與第二導向滑軌的側面連接，第一導向滑軌和第二導向滑軌對稱固定在基座上。

進一步，所述升降機構，包括第一支座、第二支座、第一電磁鐵、第二電磁鐵和信息掃描儀；第一支座的下端固定在第一線性模組的牽引板上端，第二支座的下端固定在第二線性模組的牽引板上端，第一支座的兩端安裝有第一電磁鐵，第二支座的兩端安裝有第二電磁鐵，信息掃描儀安裝在第二支座中間。

本發明與現有技術相比具有以下特點：

1、本發明通過動基座的導軌與靜基座的導軌完成對接，可使產品部件沿導軌水平轉移至靜基座上，避免了產品轉移過程產生的托舉動作；同時由于移載裝置與托架硬性連接，避免了移載裝置與托架產生相對運動，保證移載過程平穩可靠，極大地提高了產品移載過程的精確性和安全性。

2、本發明通過第一移載定位裝置調節第一托架與第二托架之間的距離，滿足不同尺寸產品部件的輸送需求，具有較強的適應性。

3、本發明采用伺服電機驅動移載定位裝置，能對突發狀況迅速反饋，當產品托架發生機械卡滯時，伺服電機迅速停止動作，避免了產品從托架上滑落。

4、本發明的移載定位裝置結構簡單，滿足自動化移載需求，避免了使用工業機器人等價格昂貴的設備，在確保移載定位過程的安全性、可靠性和精確性的同時，降低了制造成本。

5、本發明的水平運動機構結構緊湊，運動行程較大，運動過程平穩，可以實現大范圍內運動目標的精確控制，同時便于系統的安裝和維護。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明中的移載定位裝置安裝位置示意圖；

圖3是本發明中的移載定位裝置整體結構示意圖；

圖4是圖3的左視圖；

圖5是本發明中的伺服電機安裝位置示意圖；

圖6是本發明中的電磁鐵結構示意圖；

圖7是本發明中的伸縮桿與定位孔連接示意圖；

圖8是本發明的移載過程示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本發明的產品部件的精確輸送定位系統，包括動基座1、靜基座2、第一托架3、第二托架9、第一移載定位裝置4和第二移載定位裝置5。動基座1用于轉運產品部件，靜基座2用于接收產品部件，第一托架3和第二托架9用于支撐產品部件；動基座1與靜基座2，兩者之間采用導軌對接，用于將第一托架3和第二托架9從動基座1位置轉移至靜基座2的位置；第一移載定位裝置4安裝在動基座1上，用于推動第一托架3和第二托架9在動基座1上運動，并且第一移載定位裝置4調節第一托架3和第二托架9之間的距離，用于支撐不同長度的產品部件；第二移載定位裝置5安裝在靜基座2上，用于推動第一托架3和第二托架9在靜基座2上運動。

參見圖2，所述的兩個移載定位裝置4和5結構完全相同，每個移載定位裝置包括水平運動機構7、升降機構8和手柄6。升降機構8固定在水平運動機構7的上端，兩個移載定位裝置4和5共用一個手柄6，手柄6固定在靜基座2的前端外側，并通過控制線纜分別與水平運動機構7和升降機構8連接；兩個移載定位裝置中的水平運動機構7分別固定在動基座1的內側和靜基座2的內側，即第一移載定位裝置4中的水平運動機構7固定在動基座1的內側，第二移載定位裝置5中的水平運動機構7固定在靜基座2的內側，且水平運動機構7沿著各自所固定基座的長度方向進行水平直線往復運動；手柄6用于調節兩個移載定位裝置4和5的運行速度，同時實現這兩個移載定位裝置的自動移載模式和手動移載控制模式的轉換，在需要進行產品位置微調的情況下，使用手柄6對這兩個移載定位裝置進行手動控制操作，在突發狀況下，通過手柄6對這兩個移載定位裝置進行手動急停操作。

參見圖3至圖5，對每個移載定位裝置中水平運動機構7和升降機構8進行描述。

所述水平運動機構7，其包括第一線性模組702、第二線性模組709、連接軸701、第一牽引板705、第二牽引板710、V型滾輪703、第一導向滑軌704、第二導向滑軌711、第一移動滑塊706、第二移動滑塊712、限位開關707和伺服電機708。每個線性模組前后兩端均設有一個同步帶輪，前端的同步帶輪與后端的同步帶輪通過同步帶連接，動基座1的內側和靜基座2的內側均對稱安裝第一線性模組702和第二線性模組709，在動基座1和靜基座2的內側的線性模組安裝位置的上方，均對稱安裝第一導向滑軌704和第二導向滑軌711，第一線性模組702前端的同步帶輪和第二線性模組709前端的同步帶輪通過連接軸701相連接，第一線性模組702后端的同步帶輪與伺服電機708連接，第一線性模組702和第二線性模組709的同步帶兩端極限位置均安裝限位開關707，第一移動滑塊706的下端與第一線性模組702的同步帶固連，第二移動滑塊712的下端與第二線性模組709的同步帶固連，第一移動滑塊706的上端與第一牽引板705的下端固定，第二移動滑塊712的上端與第二牽引板710的下端固定，第一牽引板705的側面通過四個V型滾輪703與第一導向滑軌704的側面連接，第二牽引板710的側面通過四個V型滾輪703與第二導向滑軌711的側面連接。在長距離移載過程中，第一導向滑軌704承受第一牽引板705的負載，第二導向滑軌711承受第二牽引板710的負載，避免了第一線性模組702和第二線性模組709承受垂直方向負載而產生變形，保證移載過程平穩可靠，伺服電機708驅動水平運動機構7進行直線往復運動，當水平運動機構7移動到極限位置時，觸發限位開關707，使伺服電機708停止動作，保證兩個移載定位裝置4和5在各自基座的安全區域內移動，避免產品托架3和托架9從基座上滑落；

所述升降機構8，其包括第一支座82、第二支座85、第一電磁鐵81、第二電磁鐵84和信息掃描儀83；第一支座82的下端固定在第一線性模組702的第一牽引板705上端，第二支座85的下端固定在第二線性模組709的第二牽引板711上端，第一支座82的兩端對稱安裝第一電磁鐵81，第二支座85的兩端對稱安裝第二電磁鐵84，信息掃描儀83安裝在第一支座82中間，信息掃描儀83用于采集第一托架3和第二托架9上的編號信息。

參見圖6，第一電磁鐵81和第二電磁鐵84的結構相同。

第一電磁鐵81包括第一伸縮桿811、第一電磁機構813和第一底板812，如圖6a所示，其中第一伸縮桿811與第一電磁機構813連接，第一電磁機構813固定在第一底板812上，第一底板812固定在第一支座82的上端。

第二電磁鐵84包括第二伸縮桿841、第二電磁機構843和第二底板842，如圖6b所示，其中第二伸縮桿841與第二電磁機構843連接，第二電磁機構843固定在第二底板842上，第二底板842固定在第二支座85的上端。

參照圖7，托架3的下端對稱設置有第一定位孔31和第二定位孔32，第一定位孔31與第一伸縮桿811連接，第二定位孔32與第二伸縮桿841連接，實現兩個移載裝置4和5與托架3的硬性連接，第二托架9的下端對稱設置有第一定位孔91和第二定位孔92，第一定位孔91與第一伸縮桿811連接，第二定位孔92與第二伸縮桿841連接，實現兩個移載定位裝置4和5與托架9的硬性連接。

參見圖8，本實施例以一段產品部件的移載定位過程為例對本發明的工作過程進行描述如下：

如圖8a所示，第一移載定位裝置4推送第一托架3的工作過程如下：

第一托架3和第二托架9位于動基座1上，第一托架3和第二托架9共同支撐產品部件，動基座1與靜基座2的導軌對接后，動基座1的第一移載定位裝置4工作。第一移載裝置4的水平運動機構7在伺服電機708的驅動下，將第一移載裝置4的升降機構8移動至第一托架3下方，信息掃描儀83掃描第一托架3下端的編號信息，升降機構8的第一伸縮桿811準確移動至定位孔31下端，第二伸縮桿841準確移動至定位孔32的下端，伸縮桿811上升伸進第一定位孔31，伸縮桿841上升伸進第二定位孔32，第一移載定位裝置4與第一托架3完成硬性連接，第一移載定位裝置4推送第一托架3向靜基座2移動。如果動基座1與靜基座2的導軌對接不精準，第一托架3發生機械卡滯，伺服電機708發出過載警報并停止工作，如果第一托架3順利通過導軌對接位置，第一移載定位裝置4將第一托架3從動基座1推送至靜基座2前端，第一移載定位裝置4的水平運動機構停止工作，升降機構的第一伸縮桿811和第二伸縮桿841下降；

如圖8b所示，第一移載定位裝置4推送第二托架9的工作過程如下：

第一移載定位裝置返回至第二托架9下方，信息掃描儀83掃描第一托架9下端的編號信息，升降機構8的第一伸縮桿811準確移動至第一定位孔91下端，第二伸縮桿841準確移動至第二定位孔92的下端，伸縮桿811上升伸進第一定位孔91，伸縮桿841上升伸進第二定位孔92，第一移載定位裝置4與第二托架9完成硬性連接，并將第二托架9從動基座1推送至靜基座2的前端，至此產品部件已完全轉移至靜基座2前端，動基座1上的移載定位裝置4復位；

如圖8c和8d所示，第二移載定位裝置5推送第一托架3的工作過程如下：

產品部件完全轉移至靜基座2前端后，靜基座2上的第二移載定位裝置5開始工作，第二移載裝置5的水平運動機構7將升降機構8移動至第一托架3下方，信息掃描儀83采集信息后，升降機構8的第一伸縮桿811準確移動至第一定位孔31下端，第二伸縮桿841準確移動至第二定位孔32的下端，第一伸縮桿811上升伸進第一定位孔31，第二伸縮桿841上升伸進第二定位孔32，第二移載定位裝置5與第一托架3完成硬性連接，第二移載定位裝置5推送第一托架3在靜基座2上移動，移動至靜基座2設定好的位置后，第二移載定位裝置5的水平運動機構8停止動作，升降機構8的第一伸縮桿811和第二伸縮桿841下降，第二移載定位裝置5與第一托架3分離，移載定位裝置5復位，等待下一次移載動作，至此完成了一段產品部件的移載定位。