一种多工位转运平车的制作方法

本发明涉及一种多工位转运平车，属于工厂专用设备领域。

背景技术：

转运平车在制造工厂中广泛使用，主要使用场合：

1、工件在前、后道工序间转运。

2、工艺单元间的衔接。

3、工件在车间内过跨、过多跨间转运。

4、工件在工艺设备集群间进行分配。

5、通过转运平车将散在的多个工艺设备进行串联，以生产线的形式组织生产，使生产组织有序并提高生产效率。

目前转运平车存在的问题主要有：

1、通用平车功能单一，难以满足实际使用要求。

2、回转台结构不合理，存在许多问题，尤其在大型工件的转运平车中更为明显：

（1）、采用回转支承，回转支承本身造价高且对车架及转台的加工精度要求高；

（2）、采用环形轨道、回转行走轮支承，加工成本高；

（3）、采用齿轮齿圈的回转形式，大齿圈加工成本高且对车架及转台的加工精度要求高。

（4）、采用周向布置圆柱车轮（或轴承）的形式，回转不平稳。

3、平车停位精度不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、运行安全稳定可靠精度高、加工成本低的多工位转运平车。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种多工位转运平车，包括轨道平车和回转台；轨道平车包括车架、行走驱动机构、主动车轮组和从动车轮组；行走驱动机构与主动车轮组相连；主动车轮组和从动车轮组安装在车架上；回转台包括台架、回转轴组件和回转驱动机构；台架水平转动安装在车架上；其特征在于：还包括鼓形托辊组件、平车定位机构、回转台定位机构和工位感测传感器单元；所述的回转台还包括回转轴组件，台架通过回转轴组件水平转动安装在车架上；回转轴组件包括上部回转轴和下部回转座，上部回转轴竖直固定安装在台架上，下部回转座固定安装在车架上，上部回转轴与下部回转座转动连接；所述的回转驱动机构包括变频制动电机、减速器、链轮和链条；变频制动电机与减速器连接，减速器的输出轴和上部回转轴上均安装有链轮，减速器输出轴上的链轮和上部回转轴上的链轮通过链条连接；鼓形托辊组件安装在车架上；鼓形托辊组件为多套，这些鼓形托辊组件呈圆周形布置；鼓形托辊组件包括支承底座、心轴和鼓形辊；支承底座安装在车架上；心轴安装在支承底座上，鼓形辊安装在心轴上，鼓形辊承载回转台；平车定位机构包括平车定位销、平车定位套和平车定位驱动件；平车定位套安装在各工位停车位置的地面上；平车定位驱动件安装在车架上；平车定位销安装在平车定位驱动件上，平车定位销与平车定位套可脱离式连接；回转台定位机构包括回转台定位销、回转台定位套和回转台定位驱动件；回转台定位套安装在台架上；回转台定位驱动件安装在车架上；回转台定位销安装在回转台定位驱动件上，回转台定位销与回转台定位套可脱离式连接；工位感测传感器单元包括接近开关和感应块，接近开关安装在转运平车的车架上，感应块安装在各工位上，接近开关与感应块配合。

本发明所述的轨道平车还包括缓冲器；缓冲器安装在车架的侧面。

本发明所述的行走驱动机构包括变频制动电机、减速机和传动轴；变频制动电机与减速机连接；传动轴的一端与减速机的输出轴相连，另一端与主动车轮组的输入轴相连。

本发明所述的回转驱动机构包括变频制动电机、减速器、链轮和链条；变频制动电机与减速器连接，减速器的输出轴和上部回转轴上均安装有链轮，两个链轮通过链条连接。

本发明所述的鼓形托辊组件在内、外两个圆周上均匀布置。

本发明所述的鼓形托辊组件还包括调整垫，调整垫安装在支承底座与车架之间。

本发明还包括工件定位装置，工件定位装置安装在台架上。

本发明还包括工件感测传感器组，工件感测传感器组安装在回转台和轨道平车上，包括感测工件传感器和感测工件定位状态传感器，感测工件传感器用于感测转运平车上是否有工件，感测工件定位状态传感器用于感测工件是否定位。

本发明还包括液压系统，液压系统安装在车架上；回转台定位驱动件和回转台定位驱动件均为油缸，液压系统与平车定位驱动件和回转台定位驱动件连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：适用于工件多品种的规模化生产模式、多工艺单元多工位生产模式、工艺多样性、工艺单元布置形式多样、工艺近似的设备群间的工件分配等多种多样的使用场合，运行更加安全稳定可靠；采用鼓形托辊支承转台的形式，转台受力合理、均匀、稳定、可靠，回转灵活，结构简单、可靠，便于制造，便于安装，便于调整，改善了平车车架及回转台台架的加工工艺性，从而降低制造成本；运行方式灵活、便捷，适用范围更广，操作安全方便；工位感测传感器单元使得平车停位精度得到保证。

附图说明

图1为本发明实施例的俯视结构示意图。

图2为图1中a-a向的结构示意图。

图3为图1去掉回转台的结构示意图。

图4为本发明实施例的侧视结构示意图。

图5为图4中b-b向的结构示意图。

图6为图4中c部分的放大结构示意图。

图7为图4中d部分的放大结构示意图。

图8为图4中e部分的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图8，本发明实施例包括轨道平车1、回转台2、鼓形托辊组件3、平车定位机构4、回转台定位机构5、工件定位装置6、工位感测传感器单元7、工件感测传感器组8、液压系统9和控制系统。

本发明下层为轨道平车1，上层为回转台2，支承回转台的是安装在轨道平车1上的鼓形托辊组件3，回转台2上平面承载工件或带工装的工件，且可以在回转台2上叠加安装用于工件进出的升降机构、移栽机构、推车机构、辊道、输送链等常规定型机构。

轨道平车1包括车架11、行走驱动机构12、主动车轮组13、从动车轮组14和缓冲器15。主动车轮组13为两套。从动车轮组14为两套。

车架11为焊接钢结构件。

行走驱动机构12包括带绝对值旋转编码器的变频制动电机121、减速机122、传动轴123和联轴器124。变频制动电机121带绝对值旋转编码器,减速机122为双出轴减速机，传动轴123为两根，联轴器124为四个。

变频制动电机121与减速机122连接；两根传动轴123的一端分别通过两个联轴器124与减速机122的输出轴相连，两根传动轴123的另一端分别通过另两个联轴器124与两套主动车轮组13的输入轴相连。

两套主动车轮组13和两套从动车轮组14安装在车架11上。

四套缓冲器15沿轨道平车1行进方向安装在车架11的前后两侧面。

回转台2包括台架21、回转轴组件22和回转驱动机构23。

台架21为焊接钢结构件。台架21具有足够强度、刚度，结构上支持在台面上叠加工装或工件定位机构以及用于工件进出的升降机构、移栽机构、推车机构、辊道、输送链等常规定型机构，还可根据工件支撑件的形式，铺设轨道或设置导向槽（图中所示为设置中心线导向槽）。

台架21通过回转轴组件22水平转动安装在车架11上。回转轴组件22包括上部回转轴221和下部回转座222，上部回转轴221竖直固定安装在台架21上，下部回转座222固定安装在轨道平车1的车架11上，上部回转轴221与下部回转座222转动连接。

回转驱动机构23安装在轨道平车1的车架11上，包括带绝对值旋转编码器的变频制动电机231、减速器232、链轮233和链条234。变频制动电机231与减速器232连接。减速器232的输出轴和上部回转轴221上均安装有链轮233，两个链轮通过链条234连接；变频制动电机231驱动减速器232的输出轴转动，通过链条234传动，回转台2可双向回转。

鼓形托辊组件3安装在车架11上。鼓形托辊组件3为多套，这些鼓形托辊组件3在内、外两个圆周上均匀布置，本实施例中，鼓形托辊组件3为四十四套，内圆周布置8套，外圆周布置36套。鼓形托辊组件3承载回转台2，改善回转台2的受力结构、载荷均匀、稳定性与可靠性增强，转动灵活。

鼓形托辊组件3包括支承底座31、调整垫32、心轴33、鼓形辊34、调心滚子轴承35和压盖密封组件36。支承底座31安装在车架11上；心轴33安装在支承底座31上，鼓形辊34通过两个调心滚子轴承35安装在心轴33上，如此鼓形辊34就转动安装在支承底座31上，鼓形辊34承载回转台2。调整垫32安装在支承底座31与车架11之间，调整垫32的厚度可调，如此就可以调整台架21与鼓形辊34的接触，使得车架或回转台产生变形后方便调整。压盖密封组件36安装在心轴33上，密封住调心滚子轴承35。鼓形托辊组件3结构简单、可靠，便于制造，便于安装，便于调整，且车架11及台架21只需加工结合面的平面，无圆柱内外表面加工，改善了车架11及台架21的加工工艺性，从而降低制造成本。

平车定位机构4为两套，分别设置在车架11左右两侧，两套平车定位机构4同时动作进行定位、复位。平车定位机构4包括平车定位销41、平车定位套42和平车定位驱动件43。平车定位套42安装在各工位停车位置的地面上；平车定位驱动件43安装在车架11上；平车定位销41安装在平车定位驱动件43的活塞杆上，平车定位销41与平车定位套42可脱离式连接。平车定位驱动件43与液压系统9连接，由液压系统9提供动力，驱动平车定位销41上下运动，向下运动到平车定位套42中，实现转运平车的定位，向上运动复位，退出平车定位套42解除转运平车的定位，导向灵活、可靠。平车定位驱动件43在上、下行程的到位位置各设一个到位传感器。

回转台定位机构5为两套，分别设置布置在车架11左右两侧。回转台定位机构5包括回转台定位销51、回转台定位套52和回转台定位驱动件53；回转台定位套52安装在台架21上；回转台定位驱动件53安装在车架11上；回转台定位销51安装在回转台定位驱动件53的活塞杆上，回转台定位销51与回转台定位套52可脱离式连接；回转台定位驱动件53与液压系统9连接，由液压系统9提供动力，驱动回转台定位销51上下运动，向上运动到回转台定位套52中，实现回转台的定位，向下运动复位，退出回转台定位套52解除回转台的定位，导向灵活、可靠。回转台定位驱动件53在上、下行程的到位位置各设一个到位传感器。回转台定位套52为多个，回转台在每个工艺或转运需要的回转停止位置上均设有2个回转台定位套52，实现回转台2在各指定回转角度的自动定位。两套回转台定位机构5，同时动作进行定位、复位。

本实施例中，回转台定位驱动件和回转台定位驱动件均为油缸，其余实施例中，可以为气缸或机械直线运动单元。

工件定位装置6安装在台架21上，与工件或工件承载装置适配，将工件固定在台架21上。

工位感测传感器单元7包括接近开关71和感应块72，接近开关71安装在转运平车的车架11上，感应块72安装在各工位上。接近开关71为8个，分为2组，每组4个，分别布置在车架11左右两侧，两组中的各1个（共2个）接近开关71为基本传感器，其信号与各工位对应的2个感应块72构成基本信号，基本传感器的基本信号的设置，极大地避免了误识别、误动作；各个工位上均设有3～8个感应块72，其中2个感应块72与前述构成基本信号的2个接近开关71对应；每个工位的感应块个数或位置的组合不同，形成每个工位的唯一标识；3～8个感应块72的组合与8个接近开关71可构成21个工位标识信号；在每个工位设置相同的双向两级的感应块72，便于实现转运平车的运行控制。

工件感测传感器组8安装在回转台2和轨道平车1的上层平台上，包括感测工件传感器81和感测工件定位状态传感器82，感测工件传感器81用于感测转运平车上是否有工件，可以是超声波传感器、光电传感器等无触点传感器；感测工件定位状态传感器82可以是工件定位装置6的内置传感器，也可以是行程开关、光电传感器、接近开关等外部感测传感器。

液压系统9安装在车架11的适当位置上，向2个平车定位驱动件43和2个回转台定位驱动件53提供动力。

控制系统安装在控制室内，各驱动电机及各传感器、换向阀与控制系统电连接；控制系统采用工控机或plc。硬件配置及接口：配置触摸屏；配置工件扫码仪、运行状态显示屏、与mes系统接口；配置与各工艺单元的工艺设施的信号接口并可实现信号交互及联控联锁；配置与转台上（可能有的）叠加设备的信号接口并可实现信号交互及联控联锁；与（可能有的）车间中央控制系统的通讯接口；与（可能有的）地面移动栏杆等防护设施的信号接口并可实现信号交互及联控联锁。转运平车上设有按钮站，用于转运平车的调试、维修。

工件的加工或制造工艺、车间场地条件等因素决定了工艺设备的平面布置是多样的，工件的转运形式也是多样的，本实施例对各种工艺布置、转运形式有着广泛的适应性。转运平车执行工件从转运起始工位，经一个或多个中间工位，到转运最终工位的转运。上件工位是转运起始工位，工艺单元入口工位为中间工位，出件工位为转运最终工位，工艺单元入口工位也可以是最终转运工位。

需要说明的是，可以同一停车位置对应2个工艺单元是两种工位标识，而不是一种，因为：1、同一停车位对应的2个工艺单元实施的工艺内容可能不同，通过2种工位标识来加以区分；2、同一停车位对应的2个工艺单元的占位状态可能不同，通过2种工位标识来加以区分；3、回转台2回转方向不同，各工艺单元对工件朝向的要求可能不同，回转台2根据要求回转，使工件的前端或后端朝向运抵工位的方向。

转运平车将工件转运至各工艺单元入口工位、工件经该工艺单元处理后，可以有三种出件方式：1、由工艺单元出口出件。经单道工艺处理后的工件，不再经转运平车转运，直接从该工艺单元出口出件；2、完成多道工艺处理过程后由最后一道工艺单元出口出件。完成一道工艺处理的工件，再经转运平车转运至下道工艺单元入口工位，直至完成全部工艺处理过程后，工件由最后一道工艺单元出口出件，不再经转运平车转运；3、出件工位出件。经单道或多道工艺处理后的工件，再经转运平车转运至出件工位出件。

转运平车的上件工位与出件工位的布置，可以有多种形式，典型的形式有：

a.只有一个单纯上件工位，上件工位只执行上件工艺过程，工件经工艺单元出口流出；

b.有两个及以上单纯上件工位，上件工位只执行上件工艺过程，工件经工艺单元出口流出；

c.一个上件工位和一个出件工位；

d.一个上件出件工位，即上件工位兼做出件工位；

e.两个上件工位，共用一个出件工位；

f.两个上件工位，两个出件工位；

g.两个上件出件工位，即两个上件工位都兼做出件工位；

h.多个出件工位，此种情况相当于把任意一个工艺单元入口工位当做出件工位。

多个上件工位。

基本工步可设置如下：基本工步由多个单个动作组成，一个基本工步为：从一个工位上件并完成工件在回转台2上定位开始，到下一个工位工件移出转运平车为止，所包含的单个动作及动作顺序为：回转台定位机构5启动并完成复位动作——回转台2顺时针回转或逆时针回转（由与下一工位的位置关系及工件方向要求确定）——回转台定位机构5启动并完成定位动作——平车定位机构4启动并完成复位动作——行走驱动电机121正向启动或反向启动（由与下一工位的位置关系确定）——到达工位的工位感测传感器单元7的一级信号及行走驱动电机的绝对值旋转编码器同时发讯——行走驱动电机121减速——到达工位的工位感测传感器单元7的二级信号及行走驱动电机的绝对值旋转编码器同时发讯——行走驱动电机121停止（但不制动）——平车定位机构4启动并完成定位动作——行走驱动电机121制动，至此，完成一个基本工步。工步的设置，与工件代号对应。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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