CN110294280B - 双层循环输送装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种双层循环输送装置及其控制方法，输送装置包括传送装置、循环升降装置和并行装置，所述循环升降装置设置于所述传送装置两端，所述传送装置包括上层线体和下层线体，所述并行装置包括并行工位和垂直顶升转向工装，所述并行工位设置于所述传送装置一侧，所述垂直顶升转向工装的位置与所述并行工位对应，所述垂直顶升转向工装包括顶升气缸和传送带，所述传送带与所述顶升气缸的升降端连接，所述传送带垂直于所述上层线体，所述并行工位包括顶板链，当所述升降端抬升后，所述顶板链与所述传送带对接。本发明通过设计并行装置，能够从原有流水线上将零件引向并行工位，产品零件如果更新换代，不需要对该输送装置重新设计，兼容性更好。

Description

双层循环输送装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种输送装置，具体的说是一种双层循环输送装置及其控制方法，属于装配流水线技术领域。

背景技术

在生产制造业中，“小型化、多样化、个性化”的产品设计理念近年来已经成为主流，这种设计理念受到了广大客户的欢迎，满足了客户对产品的个性化的需求。从而导致生产制造的产品的体积越做越小，产品内部构成的零件也更加复杂多样化，对制造型企业的“零件的加工、装配能力”要求也越来越高。

目前，国内很多工厂内对这种零件数量较多且工艺复杂的产品，通常做法是：在工厂内，按照不同组成零件的装配工艺划分不同的装配工艺区域，各区域内根据工艺需要配备对应的操作员。针对零件本身的特性，在装配工艺区内放置相应的工作台或机器，如果零件本身结构简单、批次零件差异小，则操作员通过操作机器完成装配工作。如果零件本身复杂、多样化、批次产品误差大，只能让操作员手工装配。当前区域批次零件装配结束入箱后，物流员采用运输车将该批次的零件运输到下个装配工艺区，从而继续下个工艺区的装配操作。

现有技术中，2017216205439公开了一种带集尘机构的上下循环倍速链流水线,包括支架，所述的支架上设置有传动链组，所述的传动链组上设置有若干可拆卸的工装板；所述的支架两端分别设置有用于工装板往下移动的前气缸升降系统，以及用于工装板往上移动的后气缸升降系统，所述的工装板通过传动链组、前气缸升降系统和后气缸升降系统进行上下循环移动。这种双层倍速链流水线能够实现占地空间的减小，但是工位固定难以拓展，零件如果更新换代，就需要更改整个装配工艺区域布局，兼容性较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的就在于提供一种能够方便地拓展工位和更改工艺、占地面积小、结构布局紧凑的双层循环输送装置及其控制方法。

本发明提供一种双层循环输送装置，包括传送装置和循环升降装置，所述循环升降装置设置于所述传送装置两端，所述传送装置包括上层线体和下层线体，还包括并行装置，所述并行装置包括并行工位和垂直顶升转向工装，所述并行工位设置于所述传送装置一侧，所述垂直顶升转向工装设置于所述上层线体下方，所述垂直顶升转向工装的位置与所述并行工位对应，所述垂直顶升转向工装包括顶升气缸和传送带，所述传送带与所述顶升气缸的升降端连接，所述传送带垂直于所述上层线体，所述并行工位包括顶板链，当所述升降端抬升后，所述顶板链与所述传送带对接。

作为本发明的进一步技术方案，所述垂直顶升转向工装包括升降平台，所述升降平台固定设置于所述升降端上，所述传送带设置于所述升降平台上，所述升降平台上设置有第一电机，所述第一电机借助传动组件与所述传送带传动连接。

优选地，所述传动组件包括减速机、主动链轮、传动轴和主动轮，所述第一电机借助所述减速机与所述主动链轮连接，所述主动链轮与所述传动轴传动连接，所述主动轮设置于所述传动轴两端，所述传送带套设于所述主动轮外。

优选地，所述垂直顶升转向工装还包括第一限位传感器，所述第一限位传感器固定设置于所述升降平台上。

优选地，所述并行工位包括支架和第二电机，所述第二电机固定设置于所述支架上，所述第二电机与所述顶板链传动连接。

优选地，所述并行工位还包括看板、物料挂板和并行状态指示灯，所述看板和物料挂板固定设置于所述支架的侧面，所述并行状态指示灯固定设置于所述支架顶部。

优选地，所述上层线体上设置有多个工位，每个所述工位的一侧设置有阻挡器组件，所述阻挡器组件包括阻挡气缸和阻挡块，所述阻挡块与所述阻挡气缸连接，当所述阻挡块抬起时，所述阻挡块高于所述上层线体。

优选地，所述循环升降装置包括升降气缸、链轮、链条、升降架、传送电机和输送带，所述升降气缸两端与所述链轮连接，所述链轮借助所述链条与所述升降架连接，所述输送带和传送电机设置于所述升降架上，所述输送带与所述传送电机传动连接，还包括竖直导轨和滑块，所述滑块活动设置于所述竖直导轨上，所述升降架与所述滑块固定连接，当所述升降架降下时，所述输送带与所述下层线体对接，当所述升降架升至顶部时，所述输送带与所述上层线体对接。

优选地，所述传送装置包括倍速链电机、倍速链减速机、倍速链主动轮和倍速链从动轮，所述倍速链电机借助所述倍速链减速机与所述倍速链主动轮传动连接，所述倍速链从动轮与所述倍速链主动轮传动连接，所述上层线体套接于所述倍速链主动轮外，所述下层线体套接于所述倍速链从动轮外，所述上层线体和下层线体的转动方向相反。

优选地，还包括上层状态指示灯、滑动工装托板和电控箱，所述上层状态指示灯固定设置于所述工位上方，所述滑动工装托板活动设置于所述上层线体上，所述电控箱与所述传送装置以及所述循环升降装置电性连接。

本发明还公开了一种上述双层循环输送装置的控制方法，包括如下步骤：

S1输送步骤、上层线体在倍速链电机带动下转动，带动滑动工装托板运动，当滑动工装托板运动到工位上时，阻挡块弹出，将滑动工装托板停在工位上，

S2工况判断步骤、判断该工位是普通工位还是并行工位，如果是普通工位，进入S3，如果是并行工位，进入S4；

S3普通加工步骤、对滑动工装托板上的零件进行加工，加工完毕后，阻挡块收回，滑动工装托板在上层线体带动下继续运动；

S4并行加工步骤、升降平台升起，传送带与顶板链配合将滑动工装托板运送到并行工位上进行装配加工，对滑动工装托板上的零件进行加工，加工完毕后，顶板链和传送带反转，将滑动工装托板运送回上层线体上，升降平台下降，将滑动工装托板放置于上层线体上，阻挡块收回，滑动工装托板在上层线体带动下继续运动；

S5循环步骤、当滑动工装托板运动到接近上层线体末端时，输送带将滑动工装托板运送到升降架上，升降气缸带动升降架下降到位后，输送带反转，将滑动工装托板运送至下层线体上，升降气缸带动升降架上升复位，下层线体将滑动工装托板运送至另一端，另一端的循环升降装置再将滑动工装托板提升运送至上层线体上，形成上下层循环。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：通过设计并行装置，能够从原有流水线上将零件引向并行工位，产品零件如果更新换代，只需要重新设计滑动工装托板，修改工位的装配工艺即可，不需要对该流水线的机械结构进行重新设计，节省时间，兼容性更好。并行工位属于线外独立工位，可以将工厂现有装配工艺的机器直接安装在该工位上，无需额外购买单独的机器，节省了材料成本。

相较于现有技术，本发明提供的流水线布局紧凑，占地面积小，极大地节省了工厂的占地空间，操作维护也比较方便。各零件所有复杂的装配工艺，可以按照工位进行拆分，全部集成在该装置中。各工位间以滑动工装托板滑动的形式，实现零件的运输、装配工序的传递，替代原先物流员运输的方式，降低了人工成本。

此外，零件在工位间是单件传递而非批次传递，每个工位对应的装配工艺信息都可以实时监控，追溯性更好。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明实施例的并行装置局部结构示意图。

图3为本发明实施例的垂直顶升转向工装结构示意图。

图4为本发明实施例的并行工位结构示意图。

图5为本发明实施例的传送装置两端局部示意图。

图6为本发明实施例的传送装置两端另一角度局部示意图。

图7为本发明实施例的循环升降装置结构示意图。

其中：1-上层线体；2-下层线体；3-并行工位；4-垂直顶升转向工装；41-顶升气缸；42-传送带；43-升降平台；44-第一电机；45-减速机；46-主动链轮；47-传动轴；48-主动轮；49-第一限位传感器；31-顶板链；32-支架；33-第二电机；34-看板；35-物料挂板；36-并行状态指示灯；51-阻挡气缸；52-阻挡块；61-升降气缸；62-链轮；63-链条；64-升降架；65-传送电机；66-输送带；67-竖直导轨；68-滑块；71-倍速链电机；72-倍速链减速机；73-倍速链主动轮；74-倍速链从动轮；8-上层状态指示灯；9-滑动工装托板；10-电控箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

图1为本发明实施例的整体结构示意图，如图1所示，本实施例提出了一种双层循环输送装置，包括传送装置和循环升降装置，所述循环升降装置设置于所述传送装置两端，所述传送装置包括上层线体1和下层线体2，上层线体1、下层线体2以及循环升降装置形成双层循环，内部均采用具备增速功能的倍速链条，从而使链条上的滑动工装托板9快速滑动。

传送装置包括倍速链电机71、倍速链减速机72、倍速链主动轮73和倍速链从动轮74，如图5和图6所示，所述倍速链电机71借助所述倍速链减速机72与所述倍速链主动轮73传动连接，所述倍速链从动轮74与所述倍速链主动轮73借助皮带（图中未示出）传动连接，所述上层线体1套接于所述倍速链主动轮73外，所述下层线体2套接于所述倍速链从动轮74外，所述上层线体1和下层线体2的转动方向相反。传送装置采用特制的、经表面处理的挤压铝合金型材作为导轨，具有非常好的稳定性和持久性。

如图7所示，循环升降装置包括升降气缸61、链轮62、链条63、升降架64、传送电机65、输送带66、竖直导轨67和滑块68，所述升降气缸61与所述链轮62连接，链轮62组成动滑轮，所述链轮62借助所述链条63与所述升降架64连接，链条63一端固定，另一端连接升降架64，这样使升降幅度增大一倍。所述输送带66和传送电机65设置于所述升降架64上，所述输送带66与所述传送电机65传动连接，所述滑块68活动设置于所述竖直导轨67上，所述升降架64与所述滑块68固定连接，从而限制水平方向运动。当所述升降架64降至底部时，所述输送带66与所述下层线体2对接，当所述升降架64升至顶部时，所述输送带66与所述上层线体1对接。

本发明的主要创新点在于并行装置， 可以根据不同产品的加工工艺的需要，选择性地将传送装置内的滑动工装托板9传送到并行工位3上，从而在并行工位3上单独对滑动工装托板9上的零件进行加工装配，最终将滑动工装托板9运回上层线体1，继续下个工位的动作。

具体而言，并行装置包括并行工位3和垂直顶升转向工装4，图2为本发明实施例的并行装置局部结构示意图，图3为本发明实施例的垂直顶升转向工装结构示意图。如图2和图3所示，所述并行工位3设置于所述传送装置一侧，所述垂直顶升转向工装4设置于所述上层线体1下方，所述垂直顶升转向工装4的位置与所述并行工位3对应，所述垂直顶升转向工装4包括顶升气缸41和传送带42，所述传送带42与所述顶升气缸41的升降端连接，所述传送带42垂直于所述上层线体1，所述并行工位3包括顶板链31，当所述升降端抬升后，所述顶板链31与所述传送带42对接。

在本实施例中，垂直顶升转向工装4包括升降平台43，所述升降平台43固定设置于所述升降端上，所述传送带42设置于所述升降平台43上，所述升降平台43上设置有第一电机44，所述第一电机44借助传动组件与所述传送带42传动连接。

更进一步地，传动组件包括减速机45、主动链轮46、传动轴47和主动轮48，所述第一电机44借助所述减速机45与所述主动链轮46连接，所述主动链轮46与所述传动轴47传动连接，所述主动轮46设置于所述传动轴47两端，所述传送带42套设于所述主动轮46外。垂直顶升转向工装4还包括第一限位传感器49，所述第一限位传感器49固定设置于所述升降平台43上。

并行工位3包括支架32和第二电机33，所述第二电机33固定设置于所述支架32上，所述第二电机33与所述顶板链31传动连接。并行工位3还包括看板34、物料挂板35和并行状态指示灯36，所述看板34和物料挂板35固定设置于所述支架32的侧面，所述并行状态指示灯36固定设置于所述支架32顶部。并行状态指示灯36用来显示并行工位3的运行状态，看板34上放置装配工艺指导书，物料挂板35上放置产品的装配零件，操作员根据并行工位3的装配指导书，对托板上的零件和挂板上零件一起进行该工位的工艺装配，装配工序全部完成后，再将滑动工装托板9重新送给上层线体1。当然，并行工位3上的具体设置可根据工艺流程调整，以适应产品的迭代更新。

上层线体1上设置有多个工位，各工位零件目前采用人工装配，已预留了升级的接口，后期可以在工位的上方追加自动化的机构替代人工装配，从而实现装配工序的全部自动化。每个所述工位的一侧设置有阻挡器组件，所述阻挡器组件包括阻挡气缸51和阻挡块52，所述阻挡块52与所述阻挡气缸51连接，当所述阻挡块52抬起时，所述阻挡块52高于所述上层线体1，当滑动工装托板9运送到工位上时，阻挡气缸51带动阻挡块52弹起，挡住滑动工装托板9以进行加工。

本专利提出的双层循环输送装置，还包括上层状态指示灯8、滑动工装托板9和电控箱10，上层状态指示灯8固定设置于工位上方，用来显示当前工位的状态，绿灯表示工位正常运行，红灯表示工位故障，黄灯表示工位待机。

滑动工装托板9活动设置于所述上层线体1上，滑动工装托板9主要是用于放置产品的零件。当滑动工装托板9停留在工位时，操作员按照装配工艺对托板上零件进行手工装配或用第三方机器辅助装配。当前工位装配工作结束后，阻挡器放行，托板随着链条转动自动流至下个工位。

电控箱10与所述传送装置以及所述循环升降装置电性连接以实现对整个流水线的供电控制。为了实现全流程的自动化处理，还可以在上层线体1的末端安装第二限位传感器（图中未示出），在下层线体2的末端安装第三限位传感器（图中未示出），输送带66末端安装有第四限位传感器（图中未示出）。

产品零件的整个装配工艺流程，采用一套控制系统，零件在工位间是单件传递而非批次传递，每个工位对应的装配工艺信息都可以实时监控，追溯性更好。

以下详述本发明提供的双层循环输送装置的控制方法。

S1输送步骤、上层线体1在倍速链电机71带动下转动，带动滑动工装托板9运动，当滑动工装托板9运动到工位上时，阻挡块52弹出，将滑动工装托板9停在工位上，

S2工况判断步骤、判断该工位是普通工位还是并行工位，如果是普通工位，进入S3，如果是并行工位，进入S4；

S3普通加工步骤、对滑动工装托板9上的零件进行加工，加工完毕后，阻挡块52收回，滑动工装托板9在上层线体1带动下继续运动；

S4并行加工步骤、滑动工装托板9到位→顶升气缸41升起→升起到位→传送带42和顶板链31同时转动送出滑动工装托板9→滑动工装托板9碰到顶板链31的限位开关→传送带42和顶板链31停止→并行工位3单独进行零件加工装配→加工装配完毕→传送带42和顶板链31同时反向转动送回滑动工装托板9→顶升气缸41下降。

S5、循环步骤、当上层线体1上的滑动工装托板9向右滑动接近末端时，第二限位传感器感应到滑动工装托板9到位→传送电机65带动输送带66运动，接收滑动工装托板9→输送带66末端的第四限位传感器感应到滑动工装托板9到位→输送带66停止→升降气缸61下降→升降气缸61下降到位→输送带66反向转动，送出滑动工装托板9→下层线体2的第三限位传感器感应到滑动工装托板9到位→下层线体2带动滑动工装托板9反向运动→输送带66停止→升降气缸61上升回位。

综上，本发明通过设计并行装置，能够从原有流水线上将零件引向并行工位，产品零件如果更新换代，只需要重新设计滑动工装托板，修改工位的装配工艺即可，不需要对该输送装置的机械结构进行重新设计，节省时间，兼容性更好。并行工位属于线外独立工位，可以将工厂现有装配工艺的机器直接安装在该工位上，无需额外购买单独的机器，节省了材料成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。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，本发明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发明内，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 (4)

1.一种双层循环输送装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1输送步骤、上层线体（1）在倍速链电机（71）带动下转动，带动滑动工装托板（9）运动，当滑动工装托板（9）运动到工位上时，阻挡块（52）弹出，将滑动工装托板（9）停在工位上，进入S2；

S2工况判断步骤、判断该工位是普通工位还是并行工位，如果是普通工位，进入S3，如果是并行工位，进入S4；

S3普通加工步骤、对滑动工装托板（9）上的零件进行加工，加工完毕后，阻挡块（52）收回，滑动工装托板（9）在上层线体（1）带动下继续运动；

S4并行加工步骤、升降平台（43）升起，传送带（42）与顶板链（31）配合将滑动工装托板（9）运送到并行工位（3）上进行装配加工，对滑动工装托板（9）上的零件进行加工，加工完毕后，顶板链（31）和传送带（42）反转，将滑动工装托板（9）运送回上层线体（1）上，升降平台（43）下降，将滑动工装托板（9）放置于上层线体（1）上，阻挡块（52）收回，滑动工装托板（9）在上层线体（1）带动下继续运动；

S5循环步骤、当滑动工装托板（9）运动到接近上层线体（1）末端时，输送带（66）将滑动工装托板（9）运送到升降架（64）上，升降气缸（61）带动升降架（64）下降到位后，输送带（66）反转，将滑动工装托板（9）运送至下层线体（2）上，升降气缸（61）带动升降架（64）上升复位，下层线体（2）将滑动工装托板（9）运送至另一端，另一端的循环升降装置再将滑动工装托板（9）提升运送至上层线体（1）上，形成上下层循环；

所述双层循环输送装置，包括传送装置和循环升降装置，所述循环升降装置设置于所述传送装置两端，所述传送装置包括上层线体（1）和下层线体（2），还包括并行装置，所述并行装置包括并行工位（3）和垂直顶升转向工装（4），所述并行工位（3）设置于所述传送装置一侧，所述垂直顶升转向工装（4）设置于所述上层线体（1）下方，所述垂直顶升转向工装（4）的位置与所述并行工位（3）对应，所述垂直顶升转向工装（4）包括顶升气缸（41）和传送带（42），所述传送带（42）与所述顶升气缸（41）的升降端连接，所述传送带（42）垂直于所述上层线体（1），所述并行工位（3）包括顶板链（31），当所述升降端抬升后，所述顶板链（31）与所述传送带（42）对接；

所述垂直顶升转向工装（4）包括升降平台（43），所述升降平台（43）固定设置于所述升降端上，所述传送带（42）设置于所述升降平台（43）上，所述升降平台（43）上设置有第一电机（44），所述第一电机（44）借助传动组件与所述传送带（42）传动连接，所述垂直顶升转向工装（4）还包括第一限位传感器（49），所述第一限位传感器（49）固定设置于所述升降平台（43）上；所述上层线体（1）上设置有多个工位，每个所述工位的一侧设置有阻挡器组件，所述阻挡器组件包括阻挡气缸（51）和阻挡块（52），所述阻挡块（52）与所述阻挡气缸（51）连接，当所述阻挡块（52）抬起时，所述阻挡块（52）高于所述上层线体（1）；

所述循环升降装置包括升降气缸（61）、链轮（62）、链条（63）、升降架（64）、传送电机（65）、输送带（66）、竖直导轨（67）和滑块（68），所述升降气缸（61）与所述链轮（62）连接，所述链轮（62）借助所述链条（63）与所述升降架（64）连接，所述输送带（66）和传送电机（65）设置于所述升降架（64）上，所述输送带（66）与所述传送电机（65）传动连接，所述滑块（68）活动设置于所述竖直导轨（67）上，所述升降架（64）与所述滑块（68）固定连接，当所述升降架（64）降至底部时，所述输送带（66）与所述下层线体（2）对接，当所述升降架（64）升至顶部时，所述输送带（66）与所述上层线体（1）对接；

所述传送装置包括倍速链电机（71）、倍速链减速机（72）、倍速链主动轮（73）和倍速链从动轮（74），所述倍速链电机（71）借助所述倍速链减速机（72）与所述倍速链主动轮（73）传动连接，所述倍速链从动轮（74）与所述倍速链主动轮（73）传动连接，所述上层线体（1）套接于所述倍速链主动轮（73）外，所述下层线体（2）套接于所述倍速链从动轮（74）外，所述上层线体（1）和下层线体（2）的转动方向相反；

还包括上层状态指示灯（8）、滑动工装托板（9）和电控箱（10），所述上层状态指示灯（8）固定设置于所述工位上方，所述滑动工装托板（9）活动设置于所述上层线体（1）上，所述电控箱（10）与所述传送装置以及所述循环升降装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种双层循环输送装置的控制方法，其特征在于：所述传动组件包括减速机（45）、主动链轮（46）、传动轴（47）和主动轮（48），所述第一电机（44）借助所述减速机（45）与所述主动链轮（46）连接，所述主动链轮（46）与所述传动轴（47）传动连接，所述主动轮（48）设置于所述传动轴（47）两端，所述传送带（42）套设于所述主动轮（48）外。

3.根据权利要求1所述的一种双层循环输送装置的控制方法，其特征在于：所述并行工位（3）包括支架（32）和第二电机（33），所述第二电机（33）固定设置于所述支架（32）上，所述第二电机（33）与所述顶板链（31）传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种双层循环输送装置的控制方法，其特征在于：所述并行工位（3）还包括看板（34）、物料挂板（35）和并行状态指示灯（36），所述看板（34）和物料挂板（35）固定设置于所述支架（32）的侧面，所述并行状态指示灯（36）固定设置于所述支架（32）顶部。