本發(fā)明涉及的是汽車涂裝車間前處理及電泳系統(tǒng)的輸送,屬于涂裝機械化輸送領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,國內(nèi)大規(guī)模的汽車涂裝線的前處理、電泳生產(chǎn)線采用的機械化輸送設(shè)備概括起來主要有以下幾種方式:自行小車、積放式懸掛輸送機、擺桿輸送機等主要設(shè)備,他們具有投資小、制造簡單、維護容易等特點,但是這些輸送設(shè)備具有很多局限性:工件在槽內(nèi)翻轉(zhuǎn)的最大角度僅能達到45度,導(dǎo)致車身表面前處理及電泳的不均勻,滿足不了車身愈來愈苛刻的質(zhì)量要求;傳統(tǒng)的輸送設(shè)備由于角度的限制,為了滿足工藝要求,導(dǎo)致設(shè)備室體長度的增加,從而增加設(shè)備的投資,由于設(shè)備室體長度的增加,相應(yīng)的前處理電泳介質(zhì)及后續(xù)的能源投入增加,造成能源的浪費,不利于節(jié)能環(huán)保;重要的是傳統(tǒng)輸送設(shè)備缺少智能性,無法滿足由于汽車產(chǎn)量逐步提升而需要的復(fù)雜工藝要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題,本發(fā)明提供一種智能翻轉(zhuǎn)輸送機,可實現(xiàn)生產(chǎn)柔性化、智能化;可實現(xiàn)工件輸送過程中任意位置停止及翻轉(zhuǎn)、任意角度翻轉(zhuǎn)入槽、槽內(nèi)任意角度翻轉(zhuǎn)出槽和槽內(nèi)任意角度旋轉(zhuǎn)的智能設(shè)備。
本發(fā)明的目的是通過以下方案實現(xiàn)的,結(jié)合附圖:
一種智能翻轉(zhuǎn)輸送機,包括輸送系統(tǒng)、擺動系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、接電系統(tǒng)、控制系統(tǒng);
所述輸送系統(tǒng)包括行走驅(qū)動電機11、行走軌道、車體12;車體12滑動連接在行走軌道上,行走驅(qū)動電機11為雙電機,兩臺行走驅(qū)動電機11中間通過車體12連接,車體12上方安裝有車載控制器03;
所述擺動系統(tǒng)包括鏈輪傳動機構(gòu)、擺動電機21、翻轉(zhuǎn)軸25及擺動大臂26;鏈輪傳動機構(gòu)連接在輸送系統(tǒng)的車體12上,翻轉(zhuǎn)軸25與鏈輪傳動機構(gòu)垂直連接,其可在擺動電機21驅(qū)動下轉(zhuǎn)動,擺動大臂26和翻轉(zhuǎn)軸25通過法蘭密封連接,擺動大臂26可隨翻轉(zhuǎn)軸一通轉(zhuǎn)動;
所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)與所述擺動系統(tǒng)連接,旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括翻轉(zhuǎn)體39,旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用三級傳動,翻轉(zhuǎn)體39上設(shè)有用于連接車身1的車身連接架;通過所述擺動系統(tǒng)實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)體39的俯仰擺動,通過旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)車身在豎直平面內(nèi)的任意角度旋轉(zhuǎn)。
進一步地,所述輸送系統(tǒng)的行走軌道包括位于室體內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)支撐軌道61和位于室體外側(cè)的外側(cè)支撐軌道60,所述車體12內(nèi)設(shè)有行走輪14,導(dǎo)向輪15安裝在行走輪14兩側(cè)安裝有導(dǎo)向輪15;與外側(cè)支撐軌道60滑動連接的外側(cè)車體內(nèi)設(shè)有外側(cè)行走輪16。
進一步地,所述車體12兩端分別安裝有一個緩沖裝置13,所述行走驅(qū)動電機11安裝在緩沖裝置13上。
進一步地,所述擺動系統(tǒng)的鏈輪傳動機構(gòu)由主動齒輪23、被動齒輪24、齒形鏈22構(gòu)成,所述擺動電機21的輸出軸連接主動齒輪23,被動齒輪24通過脹套與翻轉(zhuǎn)軸25相連。
進一步地,所述擺動系統(tǒng)的鏈輪傳動機構(gòu)內(nèi)還設(shè)有斷鏈保護機構(gòu),斷鏈保護機構(gòu)包括兩個鎖緊盤101、鎖緊臂102、旋轉(zhuǎn)軸103、滾輪軸104、滾輪105、固定銷106、限位銷107、扭轉(zhuǎn)彈簧108、支座109;兩個鎖緊盤101分別安裝在被動輪24兩側(cè)且與被動輪24同軸,鎖緊盤101外周加工有槽形齒,支座109固定在所述輸送系統(tǒng)的車體12上并位于鏈輪傳動機構(gòu)的主動輪23和被動輪24之間,鎖緊臂102通過旋轉(zhuǎn)軸103安裝在支座109上,鎖緊臂102的鎖緊端形狀與鎖緊盤的槽形齒相匹配,支座109的兩端裝有固定銷106,鎖緊臂102上設(shè)有與固定銷106相配合的限位銷107,扭轉(zhuǎn)彈簧108安裝在旋轉(zhuǎn)軸103上并通過固定銷106和限位銷107進行兩端限位,滾輪軸104通過卡板固定在支座109上,滾輪105通過軸承與滾輪軸104連接且滾輪105與齒形鏈22滾動連接。
進一步地,所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)電機31、旋轉(zhuǎn)軸32、一級齒輪33、二級齒輪34、齒輪軸35、連接法蘭36、四連桿機構(gòu)37、連接軸38;旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用三級傳動:一級傳動采用旋轉(zhuǎn)電機31和旋轉(zhuǎn)軸32直連的方式;旋轉(zhuǎn)軸通過軸承連接在所述擺動系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)軸25內(nèi)部;二級傳動采用人字齒輪傳遞的形式,旋轉(zhuǎn)軸32和一級齒輪33通過脹套連接一級齒輪33和二級齒輪34均為人字齒輪,二級齒輪34通過連接法蘭36安裝在所述擺動大臂26上,二級齒輪34通過齒輪軸35與四連桿機構(gòu)37相連;三級傳動采用四連桿機構(gòu),四連桿機構(gòu)37通過連接軸38與所述翻轉(zhuǎn)體39連接,二級齒輪34通過齒輪軸35將齒輪傳遞的扭矩傳遞到四連桿機構(gòu)37上,通過連接軸38帶動翻轉(zhuǎn)體39旋轉(zhuǎn)。
進一步地,該智能翻轉(zhuǎn)輸送機還包括接電系統(tǒng),接電系統(tǒng)包括輸送機接電裝置,輸送機接電裝置分布在輸送系統(tǒng)的行走軌道上,包括連接盤91、十字連接板92、護套93、接電單體,接電單體通過連接盤91與十字連接板92連接,十字連接板92與輸送系統(tǒng)輸送軌道連接,護套93罩在接電單體外部并與連接盤91連接;每個輸送機接電裝置包括6個矩陣分布的接電單體,輸送機接電裝置分為輸送機接電及接地兩種方式,輸送機接電通過下面四各接電單體完成,輸送機接地通過上面兩組接電單體完成。
進一步地,所述接電單體包括連接塊94、導(dǎo)向桿95、導(dǎo)電電刷96、護罩97、彈簧98、調(diào)整套99、防護罩901、限位板902,接電銅排903通過開關(guān)控制,負責(zé)對整個電泳進行供電,由接電銅排提供的電流導(dǎo)入到下面四組導(dǎo)電電刷96中,并通過電纜902傳遞到旋轉(zhuǎn)接電裝置處,導(dǎo)電電刷96安裝有導(dǎo)向桿95,導(dǎo)向桿和調(diào)整套99通過螺紋相連,調(diào)整套99的端部安裝有防護罩900,可調(diào)整導(dǎo)向桿和接電銅排的間隙,右側(cè)端部通過限位板901及軸端擋圈進行限位,并通過彈簧98對護罩97產(chǎn)生壓緊力,使導(dǎo)電電刷和接電銅排始終接觸,輸送機接電通過下面四組導(dǎo)電電刷完成,接地通過上面兩組導(dǎo)電電刷完成,接電銅排903負責(zé)對輸送機進行接電,接地銅排904負責(zé)輸送機接地保護。
進一步地,接電系統(tǒng)還包括水下旋轉(zhuǎn)接電裝置,水下旋轉(zhuǎn)接電裝置安裝在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)體39內(nèi)部;水下旋轉(zhuǎn)接電裝置包括支撐支架71、旋轉(zhuǎn)套72、接電滑環(huán)73、旋轉(zhuǎn)軸74、導(dǎo)電電纜75;旋轉(zhuǎn)軸74與支撐支架71連接,接電滑環(huán)73套接在旋轉(zhuǎn)軸74上,旋轉(zhuǎn)軸74與翻轉(zhuǎn)體通過旋轉(zhuǎn)套72連接,旋轉(zhuǎn)軸74可帶動所述翻轉(zhuǎn)體通過安裝在支撐支架71上面的旋轉(zhuǎn)套72進行旋轉(zhuǎn),接電滑環(huán)73與外部電纜連接,將電流傳遞到旋轉(zhuǎn)軸74上,旋轉(zhuǎn)軸74通過導(dǎo)電電纜75將電流傳遞到工件接電點處。
進一步地,接電系統(tǒng)還包括由工件接電裝置,工件接電裝置安裝在翻轉(zhuǎn)體39的車身連接架;工件接電裝置由防護套81、接電觸點82、限位板83、導(dǎo)向螺栓84、彈簧85、彈簧支座86、絕緣塊87、套管88組成;防護套81通過螺栓固定連接在限位板83上,保護套81上有接電觸點82,套管88上面通過限位板83限位,下端通過與保護套固定連接的連接螺栓限位,保護套81整體可以在外力作用下沿彈簧支座86,保護套81上的接電觸點82與橇體接觸點89接觸,彈簧支座86上裝有彈簧85,彈簧85接觸限位板83,彈簧85與限位板83之間有導(dǎo)向螺栓84導(dǎo)向。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)縮短設(shè)備室體的長度,節(jié)省車間有效面積,降低設(shè)備的投資;
(2)電泳漆節(jié)省較多,有利于節(jié)能環(huán)保,節(jié)省運行費用;
(3)通過擺動系統(tǒng)的擺動可實現(xiàn)工件的任意角度出槽和入槽,車身內(nèi)殘留物較少,車身腔體泳漆完全;工件在槽內(nèi)的任意角度翻轉(zhuǎn);通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的三級傳動帶動工件在槽體內(nèi)可以實現(xiàn)0°~360°的任意角度旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)柔性的工藝性能,提高車身的表面質(zhì)量;
(4)沒有氣泡產(chǎn)生的缺陷,極大的提高了車身的產(chǎn)品質(zhì)量;
(5)輸送設(shè)備在槽體兩側(cè)運行,對槽內(nèi)沒有污染,車組獨立運行和控制,維修方便可靠;
(6)可實現(xiàn)工件任意角度入槽和出槽、工件在槽內(nèi)任意角度的旋轉(zhuǎn);
(7)采用先進的控制技術(shù),大大提高了輸送設(shè)備的智能性;
附圖說明
圖1為用于車身在電泳室體內(nèi)的部分視圖;
圖2為圖1的主視圖;
圖3為圖1的俯視圖;
圖4至圖7為車身在電泳室體內(nèi)的不同狀態(tài);
圖8為輸送系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu);
圖9為擺動系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu);
圖10為水下旋轉(zhuǎn)接電裝置的主視圖;
圖11為工件接電裝置的主視圖;
圖12為輸送機接電和行走部分裝配的主視圖;
圖13(a)為輸送機接電裝置的剖視圖;
圖13(b)為圖13(a)的局部俯視剖視圖;
圖14為斷鏈保護機構(gòu)的主視圖;
圖15為斷鏈保護機構(gòu)的左視圖;
圖16為斷鏈保護機構(gòu)的俯視圖;
圖17為用于車身在前處理室體內(nèi)的部分視圖;
圖18為圖17的主視圖;
圖19為圖17的俯視圖;
圖20為輸送機支撐端的主視圖;
圖21為輸送機旋轉(zhuǎn)部位的主視圖;
圖22為控制系統(tǒng)通訊方式示意圖。
具體實施方式
實施例一
該實施例主要用于涂裝車間的電泳階段。
圖1表達的是汽車車身在前處理電泳系統(tǒng)中的電泳室體內(nèi)進行電泳的一種特殊例子。電泳涂裝是一種特殊的涂膜形成方法,根據(jù)被涂物的極性和電泳涂料的種類,電泳可分為:陽極電泳和陰極電泳。電泳用水溶性樹脂是一種高酸值的羧酸鹽,在水中溶解后以分子和離子平衡狀態(tài)存在于直流電場中,通電后,由于兩極的電位差,離子定向移動,陰離子沉積在陽極表面,而陽離子在陰極表面獲得電子還原成胺,它是一個電化學(xué)反應(yīng),包括電泳、電沉積、電滲、電解四個同時進行的過程。
參閱圖1至圖7,本發(fā)明提供的智能翻轉(zhuǎn)輸送機主要由輸送系統(tǒng)、擺動系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、接電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部件組成,車身1通過智能翻轉(zhuǎn)輸送機運送至水洗、脫脂、表調(diào)、磷化、電泳02等各個室體工位,進行相應(yīng)的工藝過程。擺動系統(tǒng)與輸送系統(tǒng)垂直布置,擺動系統(tǒng)一端連接在輸送系統(tǒng)的車體12上部,擺動系統(tǒng)包括鏈輪傳動機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)軸25、擺動大臂26和擺動電機21,鏈輪傳動機構(gòu)連接在輸送系統(tǒng)的車體12上部,翻轉(zhuǎn)軸25與鏈輪傳動機構(gòu)垂直連接,其可在擺動電機21驅(qū)動下轉(zhuǎn)動,擺動大臂26固定在翻轉(zhuǎn)軸25上且與翻轉(zhuǎn)軸25固定連接,擺動大臂26可隨翻轉(zhuǎn)軸一通轉(zhuǎn)動;旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)與擺動系統(tǒng)連接,車身1固定在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上,通過旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)車身1在豎直平面內(nèi)的自由旋轉(zhuǎn);接電系統(tǒng)包括水下旋轉(zhuǎn)接電裝置、工件接電裝置和輸送機接電裝置,水下旋轉(zhuǎn)接電裝置裝配在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)部,工件接電裝置裝配在選裝系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)體39上,輸送機接電裝置裝配在輸送系統(tǒng)的外側(cè)支撐軌道60外側(cè)。
參閱圖1及圖8,輸送系統(tǒng)主要由行走驅(qū)動電機11、行走軌道、車體12、緩沖裝置13等組成。車體12滑動連接在行走軌道上,車體12兩端分別安裝有一個緩沖裝置13,驅(qū)動電機11安裝在緩沖裝置13上面。
每個輸送系統(tǒng)采用雙驅(qū)動,由兩臺行走驅(qū)動電機11同時驅(qū)動,即用一個變頻器控制兩個驅(qū)動單元,在非正常狀態(tài)下,一個驅(qū)動也能滿足車組運行需求,當(dāng)電機故障時,系統(tǒng)發(fā)出故障信號。
行走軌道包括位于室體內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)支撐軌道61和位于室體外側(cè)的外側(cè)支撐軌道60,車組及輸送系統(tǒng)大部分載荷作用于內(nèi)側(cè)支撐軌道61上面,車體12內(nèi)設(shè)有前后各一個行走輪14,車體12與內(nèi)側(cè)支撐軌道61之間還設(shè)有導(dǎo)向輪15,導(dǎo)向輪15安裝在行走輪14兩側(cè);外側(cè)支撐軌道60所承受的載荷相對較小,該側(cè)采取一個支撐點的形式,考慮擺動大臂26擺動及工件接電的需要,此處設(shè)置前后各一個外側(cè)行走輪16。行走軌道通過C形鉤與基架連接。
緩沖裝置13安裝在車體12兩端,驅(qū)動電機11安裝在緩沖裝置13上面,行走輪14和行走驅(qū)動電機11的輸出軸通過脹套連接,方便安裝及拆卸;為了降低行走的噪音,在行走輪外表面澆注有高強度、耐磨性好的聚氨酯材料。行走軌道采用高強度鋁合金軌道;為了保證行走的穩(wěn)定性,在行走輪14兩側(cè)裝有導(dǎo)向輪15,導(dǎo)向輪15和內(nèi)側(cè)支撐軌道61的間隙大小可以調(diào)整,導(dǎo)向輪15的外側(cè)裝有防護罩。
兩臺驅(qū)動電機11中間通過車體12連接起來,車體具有一定的抗彎、抗扭強度,車體12上方裝有車載控制器03。運輸車的行走、加速、減速、停止均由車載控制器03控制,運輸車的行走供電及信號傳遞采用滑觸線04供電,滑觸線安裝在內(nèi)側(cè)支撐軌道61上面,位置控制采用磁條碼,系統(tǒng)定位長度可達1000米,定位精度可達±1毫米。每個車體12均配備一個獨立的車載控制器03,保證每個運輸車可以獨立的進行擺動、行走、翻轉(zhuǎn)等動作控制。
輸送速度采用兩種速度,一種是在室體內(nèi)行走的工藝速度,一種是在室體外快速行走的輸送速度。具體的結(jié)構(gòu)形式可從圖1至圖3中清晰的看出。
參閱圖1至圖8、圖15,擺動系統(tǒng)包括鏈輪傳動機構(gòu)、擺動電機21、翻轉(zhuǎn)軸25及擺動大臂26,其中,鏈輪傳動機構(gòu)由主動齒輪23、被動齒輪24、齒形鏈22構(gòu)成,鏈輪傳動機構(gòu)內(nèi)還設(shè)有斷鏈保護機構(gòu)。鏈輪傳動機構(gòu)設(shè)置在輸送系統(tǒng)的車體12上,擺動電機21的輸出軸連接主動齒輪23,被動齒輪24通過脹套和翻轉(zhuǎn)軸25相連,保證安裝的可靠性及方便性,翻轉(zhuǎn)軸25一端安裝在車體12上的帶座軸承中,可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動,另一端安裝在外側(cè)車體上,為了保證安裝的精度及安裝的可操作性,帶座軸承座采用分體式軸承座。
翻轉(zhuǎn)軸25和擺動大臂26通過法蘭進行連接,二者通過密封裝置和外界進行可靠的密封;擺動大臂26采用高強度材料焊接加工而成,通過擺動大臂26的擺動,可實現(xiàn)工件的任意角度翻轉(zhuǎn)入槽和任意角度翻轉(zhuǎn)出槽。
擺動大臂26的擺動是通過車載控制器03進行控制,每個運輸車均可獨立的進行控制,并能實現(xiàn)車身的任意位置、任意角度的翻轉(zhuǎn)控制。
參閱圖14至圖16,斷鏈保護機構(gòu)主要由鎖緊盤101、鎖緊臂102、旋轉(zhuǎn)軸103、滾輪軸104、滾輪105、固定銷106、限位銷107、扭轉(zhuǎn)彈簧108、支座109等部件組成。
鎖緊盤101有2個,采用高強度的材料做成,2個鎖緊盤101分別安裝在被動輪102兩側(cè)且與被動輪102同軸;鎖緊盤101外周加工有槽形齒,保證鎖緊臂能夠和鎖緊盤緊密鎖緊;
支座109固定在輸送系統(tǒng)車體12上并位于鏈輪傳動機構(gòu)的主動輪和被動輪之間,鎖緊臂102安裝在支座109上面,并能通過旋轉(zhuǎn)軸103進行旋轉(zhuǎn),為了保證鎖緊臂旋轉(zhuǎn)的靈活性,在支座和旋轉(zhuǎn)軸之間安裝有軸承;考慮到安裝和維修的方便性,左側(cè)鎖緊臂和右側(cè)鎖緊臂采用分體式結(jié)構(gòu)。鎖緊臂的鎖緊端外形需要和鎖緊盤的齒形相匹配,保證鎖緊的可靠性。鎖緊臂102的支撐端通過滾輪105和鏈條傳動機構(gòu)保證一定的相對運動。滾輪105和滾輪軸104之間裝有滾動軸承,保證滾輪旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。
支座109的兩端裝有固定銷106,鎖緊臂102中部偏后的位置有限位銷107,限位銷107與固定銷106配合限定鎖緊臂102活動范圍,鎖緊臂同時開有長孔,可以保證鎖緊臂相對固定銷具有一定的運動距離;扭轉(zhuǎn)彈簧108安裝在旋轉(zhuǎn)軸103上面,并通過固定銷106和限位銷107進行兩端限位。同時可實現(xiàn)對鎖緊臂102的快速復(fù)位
正常工作狀態(tài)下,主動輪23通過齒形鏈22帶動被動輪23進行旋轉(zhuǎn),帶動翻轉(zhuǎn)軸25以一定的角度進行擺動,鏈條傳動機構(gòu)保持一定的運動模式,此時鎖緊臂102的下端通過滾輪105緊密地壓在齒形鏈22上,相對運動通過滾輪和齒形鏈22的滾動來實現(xiàn),由于滾輪和齒形鏈22二者之間處于壓緊狀態(tài),扭轉(zhuǎn)彈簧108通過限位銷107對鎖緊臂102持續(xù)產(chǎn)生一定的彈力,在這種狀態(tài)下,鎖緊臂102的另一端和鎖緊盤101保持在脫離的狀態(tài),從而保證旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)以正常的狀態(tài)進行工作。
在齒形鏈22發(fā)生斷裂或系統(tǒng)需要進行維修等非正常工作狀態(tài)時,滾輪105由于齒形鏈22失去支撐力,使鎖緊臂102在扭轉(zhuǎn)彈簧108的彈力作用下,圍繞旋轉(zhuǎn)軸103快速旋轉(zhuǎn),使鎖緊臂102的鎖緊端和鎖緊盤101嚙合,鎖緊盤101和被動輪24通過螺栓連接在一起,從而使翻轉(zhuǎn)軸25停止轉(zhuǎn)動,此時,工件在一定的位置停止擺動,從而達到安全保護的作用。
滾輪軸104通過卡板固定在支座109上面,方便人工拆卸,同時在設(shè)備維修的狀態(tài)下,人工將卡板及滾輪軸104取下,此時鎖緊臂和鎖緊盤鎖緊,進而達到安全保護的作用。
參閱圖1至圖9,旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要由旋轉(zhuǎn)電機31、旋轉(zhuǎn)軸32、一級齒輪33、二級齒輪34、齒輪軸35、連接法蘭36、四連桿機構(gòu)37、連接軸38、翻轉(zhuǎn)體39等部件組成。旋轉(zhuǎn)軸32安裝在翻轉(zhuǎn)軸25內(nèi)部。
旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用三級傳動,一級傳動采用旋轉(zhuǎn)電機31和旋轉(zhuǎn)軸32直連的方式;位于翻轉(zhuǎn)軸25處裝有滑動軸承,旋轉(zhuǎn)軸32通過滑動軸承,可實現(xiàn)繞固定軸進行旋轉(zhuǎn)運動。
二級傳動采用人字齒輪傳遞的形式,從而保證傳動的平穩(wěn)性;旋轉(zhuǎn)軸32和一級齒輪33通過脹套連接在一起,保證連接的方便性及可靠性,一級齒輪33和二級齒輪34均為人字齒輪,采用高強度的材料加工制作而成,保證傳遞強度同時又避免了潤滑帶來的污染;二級齒輪34通過連接法蘭36安裝在擺動大臂26上面,并通過齒輪軸35和四連桿機構(gòu)37相連;由于此處的工作環(huán)境相對比較惡劣,因此通過密封裝置將連接法蘭36和擺動大臂26密封起來,保證傳動系統(tǒng)處于一個相對較干凈清潔的工作環(huán)境,進而延長設(shè)備的使用壽命,同時也較少設(shè)備的使用故障率。
三級傳動采用四連桿機構(gòu)。二級齒輪34通過齒輪軸35,將齒輪傳遞的扭矩傳遞到四連桿機構(gòu)37上面;根據(jù)所受扭矩大小的不同,四連桿機構(gòu)37采用和受力相對應(yīng)的大小不同的四連桿截面;四連桿機構(gòu)37通過連接軸38與翻轉(zhuǎn)體39連接,由二級齒輪34傳遞的扭矩通過連接軸38,帶動翻轉(zhuǎn)體39實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)。具體的結(jié)構(gòu)形式可從圖4中清晰的看出,該結(jié)構(gòu)主要為電泳室體內(nèi)的結(jié)構(gòu),前處理的結(jié)構(gòu)略有不同,具有結(jié)構(gòu)及說明可見第二實施例。
參閱圖9至圖13,接電系統(tǒng)主要由水下旋轉(zhuǎn)接電裝置、工件接電裝置和輸送機接電裝置等部件組成,水下接電裝置通過接電滑環(huán),解決了水下接電及接電密封的問題,工件接電通過彈簧壓緊機構(gòu),解決了橇體導(dǎo)電接觸不良的缺點,輸送機接電分為輸送機接電及接地兩種方式,由于該接電裝置具有可調(diào)節(jié)功能,從而保證接電及接地的穩(wěn)定性及可靠性。
水下旋轉(zhuǎn)接電裝置安裝在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)體39內(nèi)部,水下旋轉(zhuǎn)接電裝置主要由支撐支架71、旋轉(zhuǎn)套72、接電滑環(huán)73、旋轉(zhuǎn)軸74、導(dǎo)電電纜75等部件組成。
旋轉(zhuǎn)軸74與支撐支架71連接,接電滑環(huán)73套接在旋轉(zhuǎn)軸74上,旋轉(zhuǎn)軸74與翻轉(zhuǎn)體通過旋轉(zhuǎn)套72連接,旋轉(zhuǎn)軸74可帶動翻轉(zhuǎn)體通過安裝在支撐支架71上面的旋轉(zhuǎn)套72進行旋轉(zhuǎn),接電滑環(huán)73與外部電纜連接,將電流傳遞到旋轉(zhuǎn)軸74上,從而實現(xiàn)物體在旋轉(zhuǎn)過程中的接電,旋轉(zhuǎn)套72采用非金屬材料,具有一定的強度,同時又具有一定的抗酸抗堿強度,保證了旋轉(zhuǎn)軸74與外部傳動系統(tǒng)良好的絕緣性;旋轉(zhuǎn)軸采用不銹鋼材質(zhì),具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,旋轉(zhuǎn)軸74通過導(dǎo)電電纜75將電流傳遞到工件接電點處。具體見圖10。
工件接電裝置安裝在翻轉(zhuǎn)體的車身連接架上,工件接電裝置由防護套81、接電觸點82、限位板83、導(dǎo)向螺栓84、彈簧85、彈簧支座86、絕緣塊87、套管88組成。
水下旋轉(zhuǎn)接電裝置處的電流通過電纜傳遞到工件接電裝置的限位板83處,防護套81通過螺栓固定連接在限位板83上,保護套81上有接電觸點82,套管88上面通過限位板83限位,下端通過連接螺栓(連接螺栓與保護套81固定連接)限位,在外力作用下,保護套81整體可以沿彈簧支座86(安裝在固定支座上面)縱向移動,保護套81上的接電觸點82與橇體接觸點89接觸,接電觸點82與橇體接觸點89接觸面為弧面,從而使接電系統(tǒng)時刻保持穩(wěn)定。防護套做成半封閉的腔體,當(dāng)橇體在充滿電泳液的槽體內(nèi)翻轉(zhuǎn)時,防護套將封閉空氣,防止接電點被油漆腐蝕,保證接電點可靠性。在彈簧支座86上裝有彈簧85,彈簧85接觸限位板83,彈簧85與限位板83之間有導(dǎo)向螺栓84導(dǎo)向??赏ㄟ^導(dǎo)向螺栓84,對限位板83產(chǎn)生一個持續(xù)的壓力,從而使接電觸點82時刻和橇體接觸點89保持接觸,保證了工件接電的可靠性及穩(wěn)定性。具體見圖11。
輸送機接電裝置分布在輸送系統(tǒng)的外側(cè)支撐軌道60外側(cè),輸送機接電裝置分為輸送機接電及接地兩種方式,主要由連接盤91、十字連接板92、護套93、接電單體組成,接電單體通過連接盤91與十字連接板92連接,十字連接板92與輸送系統(tǒng)輸送軌道連接,護套93罩在接電單體外部并與連接盤91連接。每個輸送機接電裝置包括6個矩陣分布的接電單體,接電單體包括連接塊94、導(dǎo)向桿95、導(dǎo)電電刷96、護罩97、彈簧98、調(diào)整套99、防護罩901、限位板902等部件。
接電銅排903通過開關(guān)控制,負責(zé)對整個電泳進行供電,供電形式按低壓、高低壓過渡及高壓三部分供電形式進行供電。由接電銅排提供的電流導(dǎo)入到下面四組導(dǎo)電電刷96中,并通過電纜902傳遞到旋轉(zhuǎn)接電裝置處,導(dǎo)電電刷96安裝有導(dǎo)向桿95,導(dǎo)向桿和調(diào)整套99通過螺紋相連,調(diào)整套99的端部安裝有防護罩900,可調(diào)整導(dǎo)向桿和接電銅排的間隙,右側(cè)端部通過限位板901及軸端擋圈進行限位,并通過彈簧98對護罩97產(chǎn)生一個壓緊力,使導(dǎo)電電刷和接電銅排始終接觸,從而保證了輸送機接電的穩(wěn)定性及平穩(wěn)性。
十字連接板由導(dǎo)電性能良好的QCr0.5材質(zhì)加工而成,為了保證接電裝置良好的絕緣性,連接盤采用絕緣性好、強度高的聚四氟乙烯非金屬材料加工而成。加裝護套93對接電裝置進行防護,護套和連接盤通過螺栓連接在一起,護套和防護罩900也采用絕緣性好、強度高的聚四氟乙烯非金屬材料加工而成。具體見圖13。
輸送機接電主要通過下面四組導(dǎo)電電刷完成,接地主要靠上面兩組導(dǎo)電電刷完成,接電銅排903負責(zé)對輸送機進行接電,接地銅排904負責(zé)輸送機接地保護。具體見圖12。輸送機接地的結(jié)構(gòu)和輸送機接電的結(jié)構(gòu)類似,主要區(qū)別在于導(dǎo)電電刷的數(shù)量不一樣,其中輸送機接電為4組導(dǎo)電電刷,而輸送機接地則為1組導(dǎo)電電刷。
控制系統(tǒng)構(gòu)成:
參閱圖22,控制系統(tǒng)由上位調(diào)度PLC、調(diào)度控制器SC、車載控制器構(gòu)成,通訊采用先進的波導(dǎo)通訊方式。
調(diào)度控制器SC基于工業(yè)PC技術(shù),運行于強大的WINCE嵌入式系統(tǒng)。負責(zé)所有的移動設(shè)備的管理、分段管理、外圍PLC接口等控制。同時SC還有和MOVIVISION軟件調(diào)度平臺的數(shù)據(jù)交換,MOVIVISION是配置、監(jiān)控、診斷的平臺,是人機信息交互的接口。
上位調(diào)度PLC采用MOVIPLC POWER控制器,可以實現(xiàn)和所有移動的設(shè)備的MOVIPLC實時的安全通訊。急停處理機制可以通過靜止的MOVIPLC實現(xiàn)對不同的安全區(qū)域的車輛的安全停止。
上位MOVIPLC POWER功能:
-選擇操作模式
-切換提升軸的運動方向
-指定設(shè)備的目標(biāo)位置
通訊系統(tǒng)是系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)之一。采用了-創(chuàng)新性的波導(dǎo)通訊技術(shù);抗干擾能力強,電磁波完全被屏蔽在波導(dǎo)通道內(nèi);信號質(zhì)量非常高,穩(wěn)定,震蕩??;信號衰減特別弱等特點。
車載控制器采用2臺Movipro控制器,一臺負責(zé)水平行走,一臺負責(zé)提升及翻轉(zhuǎn)。Movipro控制器是專門針對輸送系統(tǒng)模塊化開發(fā)設(shè)計的車載控制器,負責(zé)完成車體的所有控制功能。
控制系統(tǒng)說明:
輸送機車組在軟件調(diào)度平臺MOVIVISION控制系統(tǒng)中具有固定的長度,該長度對應(yīng)車身在水平狀態(tài)時的最大長度。同時該系統(tǒng)提供了對提升/翻轉(zhuǎn)軸的靈活控制,控制基于車載MOVIPLC來完成,兩個軸的運動和行走X軸具有曲線的約束關(guān)系。
軟件系統(tǒng)具備下面的操作模式:
-點動單軸
-點動方式
-自動方式
自動方式描述:
MOVIVISION發(fā)送運行速度到輸送機。根據(jù)輸送機的X軸位置,MOVIPLC設(shè)定車身的提升和翻轉(zhuǎn)位置。數(shù)值計算基于一個位置曲線基礎(chǔ)表格。如果到達一個站臺,MOVIPLC調(diào)用一個靜態(tài)運動的子程序,然后輸送機從MOVIVISION得到下一個運行命令。
MOVIVISION軟件診斷功能
-提升/翻轉(zhuǎn)軸的操作模式
-每個軸的實際位置、速度
-輸送機的實際位置
-輸入/出的狀態(tài)
軟件功能簡要介紹:
-MOVIVISION參數(shù)化配置
-基于MOVI-PLC的工藝要求軟件開發(fā)以及邏輯控制
-創(chuàng)建必要的曲線-曲線基于文本格式的表格
-曲線形狀的可視化編輯,通過文本格式編輯器修改
-靜態(tài)動作的IEC子程序軟件開發(fā)
-完全的工藝流程控制
-I/O測試
-STO由上位PLC處理
安全技術(shù):
急停情況下,Movipro控制器電源不會被切斷。Movipro控制器的安全停止端子STO連接到滑觸線,通過切斷STO的連接從而實現(xiàn)安全停止。
實施例二
該實施例主要用于涂裝車間的前處理階段,具體見圖17至圖21。
前處理和電泳不同,工件不需要電泳接電,從圖20可以看出,輸送機的支撐端不同于電泳,前處理車組的支撐端只有一個支撐和行走輪,同時該處行走輪也沒有接電裝置。
同理,在工件的旋轉(zhuǎn)部分,也取消了水下接電裝置。