一種四輪同步換軌焊接物料轉運車的製作方法

2023-05-09 23:59:01

本發明屬於物流倉儲設備技術領域，尤其涉及一種四輪同步換軌焊接物料轉運車。

背景技術：

有軌轉運車是一種沿軌道運行的運輸小車，運行可靠，生產成本相對較低，是一種常用的搬運設備。在如今多工位焊接生產線升級改造中，相對於天車或行吊來說轉運車在地面運行，其運行的可靠性和自動化程度較高，且可以多車在軌運行，隨著當今焊接工業發展，運用逐步擴大。目前市面上的換軌轉運車常用偏心輪機構、多連杆搖臂機構及連杆滑塊機構等方式來控制縱向、橫向行進輪升降來實現換軌換向，另外，也有採用換軌站點設置大型轉盤或者設置子母車的形式，通常這類換軌方式結構較為複雜，承載能力有限，多車同時運行時對軌道布置有要求，且往往需要攜帶蓄電池，生產成本相對較高，不適合在多工位焊接生產線中應用。

目前中國發明專利於2015年1月21日第cn104291217a號公布一種自動換軌運輸車。該自動換軌運輸車用在預製構件運輸車間中，包括車身，車身兩側分別設置有蓄電池和無線控制接收裝置，在車身下方四個角部均設置有伺服電機驅動的滾輪，滾輪的中心軸通過軸承配合有支撐杆且通過軸承與車身配合，支撐杆的上端通過連接塊與液壓換向裝置的伸縮端連接，在車身的下方設置有與無線控制接收裝置相連的液壓升降裝置；蓄電池分別與伺服驅動電機和無線控制接收裝置連接。本發明換軌轉運車用在多工位焊接生產線中，抬升絲杆升降機通過抬升整車，轉向電機帶動同步多連杆結構進一步驅動行進機構轉向實現轉運車在直角交叉換軌點換向；本發明車輪均為雙輪結構，同步帶連接實現兩輪同步轉動，這種結構允許軌道在每個交叉口有一定距離的斷口，轉運車在縱向和橫向軌道上運行互不幹擾，能多車同時在軌運行；本發明採用滑動取電器結構代替蓄電池，省去了額外設計充電站的麻煩，也避免了因電量問題引起轉運車運行不穩的狀況；本發明有工件升降機構，能滿足生產線不同工位工件放置高度的要求；此外，通過採用絲杆升降機作為工件升降機構和車體抬升機構的主體，使整個轉運車舉升、載重噸位大，運行平穩。與現有的公開資料相比較，雖然兩換軌轉運車都是通過車輪轉向的方式換軌，但應用環境、轉向控制方式和控制源、車體抬升結構、驅動方式、車輪形式、軌道要求、供電方式、安全防護方面均有差異且有較大的提升，且本發明能對工件舉降，整車結構合理，運行安全可靠，能大幅提高多工位焊接生產線的生產效率。

技術實現要素：

本發明其主要目的是提供一種四輪同步換軌焊接物料轉運車，該轉運車的換軌方式簡單且快捷、運行可靠、承載能力大，能實現多車同時在軌運行。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：一種四輪同步換軌焊接物料轉運車，包括車身、工件升降機構、車體抬升機構、換向機構、行進機構、軌道及滑動取電器七部分。工件升降機構通過螺栓固定在車身的舉升固定鋼板上，車體抬升機構安裝在車身方鋼管焊接結構框架內，行進機構安裝在車身四個邊角的車體承重鋼板上，換向機構與行進機構相連，此外，滑動取電器安裝在車身的底部，縱向軌道和橫向軌道垂直布置，行進機構在軌道上運行。

所述的車身包括車架、蒙板固定架、蒙板、舉升固定鋼板、承重鋼板、防撞緩衝器、安全測距儀，所述車架為方鋼管焊接框架結構，所述蒙板固定架安裝在車架上端，所述蒙板通過螺釘固定在蒙板固定架及車身底部，所述舉升固定鋼板焊接在車架上部，所述承重鋼板通過螺栓固定在車架下部四個邊角位置，所述防撞緩衝器安裝在車架縱向上，所述安全測距儀安裝在車架橫向上。

所述工件升降機構包括工裝直流電機、工裝聯軸器、工裝t型換向器、夾具安裝鋼板、工裝絲杆升降機、輔助光槓，所述工裝直流電機輸出軸通過工裝聯軸器與工裝t型換向器的輸入軸相連，所述工裝t型換向器的兩輸出軸通過工裝聯軸器各與工裝絲杆升降機相連，所述夾具安裝鋼板中間通過螺栓固定在工裝絲杆升降機上，左右兩邊固定在輔助光槓上。

所述車體抬升機構包括抬升直流電機、抬升t型換向器、抬升絲杆升降機、抬升聯軸器、萬向節、連接軸，所述抬升直流電機通過萬向節與抬升t型換向器的輸入軸連接，所述抬升t型換向器的輸出軸通過抬升聯軸器兩輸出軸分別與抬升絲杆升降機的輸出軸連接，整體連接構成「h」型，所述抬升直流電機轉動通過萬向節輸入到一、二級抬升t型換向器中，通過抬升聯軸器和連接軸進而輸入到四個抬升絲杆升降機中實現同步升降。

所述換向機構包括換向減速電機、電機l支架、擺動法蘭、關節軸承、連杆及豎向軸，所述關節軸承固定在擺動法蘭上，所述擺動法蘭固定在豎向軸的頂端，所述豎向軸底端固定在行進機構上，所述連杆兩端分別連接不同擺動法蘭的關節軸承，四個角落的擺動法蘭通過連杆組成同步連杆機構，所述換向減速電機通過電機l支架固定在其中一個豎向軸上，換向減速電機轉動90°抱死鎖定，與擺動法蘭相連的豎向軸同步轉動90°。

所述行進機構包括車輪、輪座、輪軸、軸承、帶輪、同步帶、電機支架、伺服電機，所述車輪通過輪軸安裝在輪座上，所述每個輪座上留有兩個車輪安裝位並且在上部留有豎向軸安裝孔及軸承安裝位，所述伺服電機的輸出軸安裝有帶輪，所述帶輪通過同步帶與輪軸的帶輪連接，並且兩車輪之間也有同步帶連接，兩車輪運行時同步轉動。

所述軌道包括縱向軌道、橫向軌道、覆板、墊板，所述縱向軌道與橫向軌道垂直布置，且都是通過螺栓固定在墊板上，所述墊板固定在地面上，所述覆板安裝在縱向、橫向軌道之間。

所述滑動取電器包括集電器和滑觸線，所述集電器安裝在車架底部中間位置，並且集電器在滑觸線內滑動取電，所述滑觸線安裝在縱向軌道和橫向軌道中間位置。

本發明的有益效果是：本發明結構緊湊簡單，抬升絲杆升降機通過抬升整車，同步多連杆結構帶動行進機構轉向實現轉運車在直角交叉換軌點換向，這種換軌方式快捷且牢靠；本發明車輪均為雙輪結構，允許軌道在每個交叉口有一定距離的缺口，轉運車在縱向和橫向軌道上運行互不幹擾，能多車同時在軌運行，軌道布置簡單；本發明採用滑動取電器結構代替蓄電池，省去了額外設計充電站的麻煩，也避免了因電量問題引起轉運車運行不穩的狀況，此外，通過採用絲杆升降機作為工件升降機構和車體抬升機構的主體，使整個轉運車舉升、載重噸位大，運行平穩，能大幅提高多工位焊接生產線的生產效率。

附圖說明

圖1為四輪同步換軌焊接物料轉運車整體示意圖；

圖2為車身結構與集電器結構示意圖；

圖3為工件升降機構結構示意圖；

圖4為車體抬升機構結構示意圖；

圖5為換向機構和行進機構結構示意圖；

附圖中，1、車身，1-1、車架，1-2、蒙板固定架，1-3、蒙板，1-4、舉升固定鋼板，1-5、承重鋼板，1-6、防撞緩衝器，1-7、安全測距儀2、工件升降機構，2-1、工裝直流電機，2-2、工裝聯軸器，2-3、工裝t型換向器，2-4、夾具安裝鋼板，2-5、工裝絲杆升降機，2-6、輔助光槓，3、車體抬升機構，3-1、抬升直流電機，3-2、抬升t型換向器，3-3、抬升絲杆升降，3-4、抬升聯軸器，3-5、萬向節，3-6、連接軸，4、換向機構，4-1、換向減速電機，4-2、電機l支架，4-3、擺動法蘭，4-4、關節軸承，4-5、連杆，4-6、豎向軸，5、行進機構，5-1、車輪，5-2、輪座，5-3、輪軸，5-4、軸承，5-5、帶輪，5-6、同步帶，5-7、電機支架，5-8、伺服電機，6、軌道，6-1、縱向軌道，6-2、橫向軌道，6-3、覆板，6-4、墊板，7、滑動取電器，7-1集電器，7-2、滑觸線

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例中的技術方案做進一步完整且清楚地描述，需要說明的是，本實施例所描述的僅是本發明的最優方案，根據本實施例的附圖在不付出創造性改進的前提下還可獲得其他的方案圖紙。

參照圖1到圖5所示，一種四輪同步換軌焊接物料轉運車，包括車身1、工件升降機構2、車體抬升機構3、換向機構4、行進機構5、軌道6及滑動取電器7。工件升降機構2通過螺栓固定在車身1的舉升固定鋼板1-4上，車體抬升機構3安裝在車身1方鋼管焊接車架1-1內，行進機構5通過螺栓固定在車身1四個邊角的承重鋼板1-5上，換向機構4與行進機構5通過豎向軸4-6相連，此外，滑動取電器7的集電器7-1部分安裝在車身1的底部中間位置，所述集電器7-1頭部在滑觸線7-2內滑動取電，所述滑觸線7-1部分固定在縱向軌道6-1和橫向軌道6-2中間，所述縱向軌道6-1和橫向軌道6-2垂直布置，兩平行軌道之間安裝有覆板6-3，所述行進機構5的車輪5-1在軌道6上運行。

所述車身1的主要部件為車架1-1，所述車架1-1為方鋼管焊接的框架結構，所述車架1-1四周安裝有安全測距儀1-6和防撞緩衝器1-7，所述車架1-1在安裝工件升降機構2的位置焊裝有舉升固定鋼板1-4，所述安裝車體抬升機構3和行進機構5的部分焊裝有承重鋼板1-5，所述車架1-1上端安裝有蒙板固定架1-2，所述蒙板1-3通過螺釘安裝在蒙板固定架1-2和車身1的下部，所述車架1-1底部中間安裝有滑動取電器7的集電器7-1部分。

所述工件升降機構2通過螺栓固定在車身1舉升固定鋼板1-4上，不僅是作為承載工件的機構，也是能在一定高度範圍內實現工件舉升，滿足生產線不同工位高度的要求，所述工裝直流電機2-1輸出軸通過工裝聯軸器2-2與工裝t型換向器2-3的輸入軸相連，所述工裝t型換向器2-3的兩輸出軸通過工裝聯軸器2-2各與工裝絲杆升降機2-5相連，所述夾具安裝鋼板2-4中間通過螺栓固定在工裝絲杆升降機2-5上，左右兩邊固定在輔助光槓2-6上。工裝直流電機2-1轉動輸入到工裝t型換向器2-3中，工裝t型換向器2-3兩輸出軸同步轉動，進而帶動兩端的工裝絲杆升降機2-5同步升降，所述夾具安裝鋼板2-4兩端的輔助光槓2-6結構，提高了工件升降機構2的穩定性和承載能力。

所述車體抬升機構3通過螺栓固定在車架1-1的下部，布置在車身下部四個角上，主要承擔整車的升降輔助完成轉運車縱橫方向的轉換。所述抬升絲杆升降機3-3的通過抬升聯軸器3-4分別與抬升t型換向器3-2連接，所述抬升t型換向器3-2通過萬向節3-5與抬升直流電機3-1連接，整體連接構成「h」型，所述抬升直流電機3-1轉動通過萬向節3-5輸入到一、二級抬升t型換向器3-2中，進而輸入到四個抬升絲杆升降機3-3中實現同步升降。

所述換向機構4為同步多連杆機構，所述換向機構4的豎向軸4-6底端固定在行進機構5上，所述關節軸承4-4固定在擺動法蘭4-3上，所述擺動法蘭4-3固定在豎向軸4-6的頂端，所述連杆4-5兩端分別連接不同擺動法蘭4-3的關節軸承4-4，四個角落的擺動法蘭4-3通過連杆4-5組成同步連杆機構，所述換向減速電機4-1通過電機l支架4-2固定在車身1上且與其中一個豎向軸4-6相連，換向減速電機4-1轉動90°抱死鎖定，同時也帶動四個擺動法蘭4-3轉動90°，實現行進機構4縱橫方向的轉變。

所述行進機構5為轉運車在軌道6上的運動源，所述車輪5-1為雙邊沿結構，通過輪軸5-3和軸承5-4安裝在輪座5-2上，所述的每個輪座5-2上留有兩個車輪5-1安裝位並且在上部留有豎向軸4-6安裝孔及軸承安裝位，所述兩個伺服電機5-8對角位置安裝，分別固定在輪座5-2的電機支架5-7上，所述伺服電機5-8的輸出軸上安裝有帶輪5-5，所述帶輪5-5通過同步帶5-6與輪軸5-3端頭的帶輪5-5連接，並且兩車輪5-1之間也有同步帶5-6相連，兩車輪5-1同步轉動。

所述縱向軌道6-1與橫向軌道6-2垂直布置，且都是通過螺栓安裝在墊板6-4上，所述墊板6-4固定在地面上，所述覆板6-3安裝在縱向軌道6-1和橫向軌道6-2之間。在十字交叉換軌站點上，所述縱向軌道6-1和橫向軌道6-2交接處留有溝槽，保證轉運車縱向運動及橫向運動的車輪5-1不受影響，在滑動取電器7與縱向軌道6-1和橫向軌道6-2相交位置留有斷口，保證活動集電器7-1通過。

所述滑動取電器7為轉運車的供電機構，所述集電器7-1安裝在車身1上，隨轉運車同步運動，並且集電器7-1在滑觸線7-2內滑動取電，所述滑觸線7-2安裝在縱向軌道6-1和橫向軌道6-2中間位置。

本發明四輪同步轉向式轉運車的協同運動過程是：工裝直流電機2-1轉動通過工裝聯軸器2-2輸入到工裝t型換向器2-3中，進而帶動工裝絲杆升降機2-5運動完成工件的取放；此後，安裝在對角輪座5-2上的伺服電機5-8通過同步帶5-6驅動車輪5-1轉動，進而驅使轉運車在橫向軌道6-2上運動，假若，當運動過程中安全測距儀1-7檢測到有障礙時，轉運車會停止運行，若無障礙，轉運車繼續沿橫向軌道6-2運行，當轉運車接收到縱向運行換軌信號且運行到換軌站點後，抬升直流電機3-1驅動抬升t型換向器3-2運動，抬升t型換向器3-2通過抬升聯軸器3-4和連接軸3-6同步驅動四個抬升絲杆升降機3-3將整車抬升一定距離，使車輪5-1脫離橫向軌道6-2，此後換向機構4的換向減速電機4-1動作，驅動與豎向軸4-6連接的擺動法蘭4-3，此時由於四個擺動法蘭4-3通過四根連杆4-5相連，所以豎向軸4-6帶動行進機構5同步轉動90°，換向減速電機4-1抱死鎖定，之後，車體抬升機構3的抬升直流電機3-1反轉驅動抬升t型換向器3-2運動，抬升t型換向器3-2通過抬升聯軸器3-4和連接軸3-6同步驅動四個抬升絲杆升降機3-3將整車降低一定距離，車輪5-1與縱向軌道6-1接觸，此後行進機構5上的伺服電機5-8驅動車輪5-1轉動，轉運車進而變為縱向運動。

以上是實施例僅是通過結合附圖描述了本發明的基本原理和特徵以及本發明的優點。上述僅是本發明的最優實施例，並不局限於此，還可以有許多可變形式。凡是依據本發明的原理和精神本質對以上實施例所作的任何簡單修改或同等變化與修飾，均屬於本發明的保護範圍。