本發(fā)明涉及的是機械制造及交通運輸領域，具體為一種基于串并混聯(lián)機構(gòu)的汽車涂裝輸送機

背景技術(shù)：

涂裝工藝是汽車制造中十分重要的工藝環(huán)節(jié)，涂裝工藝的先進性將直接影響到汽車的整體質(zhì)量，而涂裝生產(chǎn)線中，車身固定在輸送機上，通過輸送機的動作實現(xiàn)車身的前進、升降和翻轉(zhuǎn)等動作，涂裝輸送機始終貫穿在涂裝生產(chǎn)線的整個過程，其性能好壞直接影響著車身的涂裝質(zhì)量。傳統(tǒng)的懸掛式輸送機是最先被應用在汽車生產(chǎn)線上的輸送機裝備，但懸掛式輸送機存在容易污染電泳液，存在空氣包等缺陷。擺桿鏈輸送機，解決了懸掛式輸送機污染電泳液的問題，但是仍然不能解決空氣包問題，嚴重影響了汽車的表面處理質(zhì)量。

目前，現(xiàn)代化汽車涂裝線上的輸送系統(tǒng)多采用RoDip輸送機和多功能穿梭機。新一代的RoDip輸送機和多功能穿梭機改變了輸送方式，使得車體能夠?qū)崿F(xiàn)大角度旋轉(zhuǎn)，從全新的理念上徹底克服了傳統(tǒng)輸送機的問題，縮小了處理槽的容積，降低了運行成本，提高了涂層質(zhì)量。但是，RoDip輸送機和多功能穿梭機結(jié)構(gòu)復雜、設備投資及運行、維護費用高。此外，RoDip輸送機和多功能穿梭機在結(jié)構(gòu)上也有一定的缺陷，兩者均采用懸臂結(jié)構(gòu)，懸臂梁很難承受較重載荷，因此單機只適合于小型轎車的電泳涂裝，難以滿足現(xiàn)代汽車涂裝生產(chǎn)線對于不同車型的柔性化生產(chǎn)要求。例如，為了對大、重型汽車車身進行涂裝，需要同時使用兩臺多功能穿梭機(參考中國發(fā)明專利200410003154.2)，這就導致控制復雜，效率低，費用高。

現(xiàn)有涂裝輸送機基本都是采用串聯(lián)機構(gòu)計，并聯(lián)機構(gòu)作為串聯(lián)機構(gòu)的一個重要補充，其具有剛度高、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強、模塊化程度高等特點。如果將并聯(lián)機構(gòu)應用于車身涂裝輸送設備中，同樣能夠完成串聯(lián)輸送機的車體升降和翻轉(zhuǎn)功能，實現(xiàn)對輸送車體入槽角度的調(diào)整，提升汽車電泳工藝的質(zhì)量。同時，并聯(lián)機構(gòu)能夠大大提升輸送機的負載能力，克服串聯(lián)輸送機的缺陷，滿足柔性生產(chǎn)的需求。此外，并聯(lián)輸送機結(jié)構(gòu)緊湊，易于模塊化制造，節(jié)省了投資運營費用，降低了涂裝工藝的成本。因此，開發(fā)基于串并混聯(lián)機構(gòu)的輸送機對提高輸送機負載能力，實現(xiàn)涂裝線上的柔性化生產(chǎn)具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了滿足汽車涂裝生產(chǎn)線對不同車型的柔性化生產(chǎn)需求，引入并聯(lián)機構(gòu)，提出一種基于串并混聯(lián)機構(gòu)的汽車涂裝輸送機，具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于模塊化制造、剛度高和負載能力強的優(yōu)點，大大提高了輸送機的動力學負載能力，并能夠滿足車身位置和姿態(tài)的大范圍調(diào)整。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于串并混聯(lián)機構(gòu)汽車涂裝輸送機，該輸送機主要包括龍門機架和并聯(lián)輸送機構(gòu)兩個功能部件，所述并聯(lián)輸送機構(gòu)包括兩個對稱布置的并聯(lián)機構(gòu)，分別連接在龍門機架兩側(cè)，并通過連接桿連成一體，通過并聯(lián)機構(gòu)的同步運動調(diào)整車體的位置和姿態(tài)，龍門機架能夠沿支撐座運動，龍門機架和并聯(lián)輸送機構(gòu)協(xié)同運動構(gòu)成混聯(lián)機構(gòu)。

進一步，所述龍門機架包括底座、立柱、前后橫梁和左右橫梁，立柱頂端通過前后橫梁和左右橫梁固定連接，形成一個整體，龍門機架能夠沿支撐座上的導軌運動，完成輸送機在生產(chǎn)線上的輸送功能。

進一步，所述并聯(lián)輸送機構(gòu)包括第一并聯(lián)機構(gòu)和第二并聯(lián)機構(gòu)，兩個并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)上完全相同，分別包括動平臺、第一支鏈、第二支鏈和中間支鏈，各支鏈通過移動副和轉(zhuǎn)動副連接在動平臺和龍門機架之間，第一支鏈和第二支鏈在結(jié)構(gòu)上相同，分別包括連桿、滑塊、第一轉(zhuǎn)動副、第二轉(zhuǎn)動副和第一移動副，中間支鏈包括活塞桿、活塞套筒、第三轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副和第二移動副。

進一步，所述第一支鏈和第二支鏈分別通過絲杠與龍門機架中的立柱相連，通過絲杠驅(qū)動支鏈運動，并結(jié)合伸縮支鏈的伸縮運動。

進一步，所述第一并聯(lián)機構(gòu)和第二并聯(lián)機構(gòu)中動平臺與連接桿做一體化設計，通過同步控制，實現(xiàn)兩個并聯(lián)機構(gòu)的同步運動。

本發(fā)明的有益效果是：其具有結(jié)構(gòu)簡單、易于模塊化生產(chǎn)、剛度高和動力學負載大的優(yōu)點；其并聯(lián)輸送機構(gòu)通過兩個對稱布置的并聯(lián)機構(gòu)的同步運動，大大提高了輸送機的負載能力；其可實現(xiàn)對車體的位置和姿態(tài)的調(diào)整，并較大范圍的調(diào)整輸送車體的入槽角度，減小了電泳槽的大小，節(jié)省了涂裝液用量，同時其結(jié)構(gòu)緊湊，制造裝備簡便，節(jié)省了投資運營費用，降低了涂裝工藝的成本。此外，利用了并聯(lián)機構(gòu)剛度高及動力學負載能力大的優(yōu)勢，使得輸送機具有更普遍的適用性，能夠在生產(chǎn)線上完成對不同車型和大小的車身涂裝，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明實施例的并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明實施例的龍門機架示意圖

圖4為并聯(lián)機構(gòu)中第一、第二支鏈結(jié)構(gòu)示意圖

圖5為并聯(lián)機構(gòu)中間支鏈結(jié)構(gòu)示意圖

圖6為本發(fā)明實施例的車體支架結(jié)構(gòu)示意圖

圖7為本發(fā)明實施例中的動平臺和連接桿的結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1.第一并聯(lián)機構(gòu)、2.第二并聯(lián)機構(gòu)、3.龍門機架、4.連接桿、5.車體支架、6.車體、7.電泳槽、8.支撐座、11.動平臺、12.第一支鏈、13.第二支鏈、14.中間支鏈、15.第一驅(qū)動電機、16.第二驅(qū)動電機、17.中間驅(qū)動電機、121.連桿、122.滑塊、123.第一轉(zhuǎn)動副、124.第二轉(zhuǎn)動副、125.第一移動副、141.活塞桿、142.活塞套筒、143.第三轉(zhuǎn)動副、144.第四轉(zhuǎn)動副、145.第二移動副、31.底座、32.立柱、33.前后橫梁、34.左右橫梁

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明：

本發(fā)明的基于串并混聯(lián)機構(gòu)的汽車涂裝輸送機的一個實施例的結(jié)構(gòu)如圖1所示，本發(fā)明所述的輸送機包括龍門機架3和安裝在龍門機架3上的并聯(lián)輸送機構(gòu)兩個功能部件，所述并聯(lián)輸送機構(gòu)包含第一并聯(lián)機構(gòu)1和第二并聯(lián)機構(gòu)2，兩個并聯(lián)機構(gòu)通過連接桿4連接成一體，對稱布置在龍門機架3上；車體支架5安裝在連接桿4上，待加工的車體6固定在車體支架5上；通過并聯(lián)輸送機構(gòu)的運動，控制車體6進出電泳槽7時的姿態(tài)，由于本發(fā)明專利利用了并聯(lián)機構(gòu)剛度高及動力學負載能力大的優(yōu)勢，使得輸送機具有更普遍的適用性，能夠在生產(chǎn)線上完成對不同車型和大小的車身涂裝，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)。

上述各部分具體結(jié)構(gòu)分別說明如下：

本實施例的龍門機架3的具體結(jié)構(gòu)如圖1、3所示，所述龍門機構(gòu)3包括底座31、立柱32、前后橫梁33和左右橫梁34。所述底座31由左右兩條相互平行的條狀結(jié)構(gòu)組成，分布在支撐座8上，支撐座8上有兩條結(jié)構(gòu)相同且處于同一水平高度的導軌，底座31底部有與導軌相契合的凹槽，使得整個龍門機架3能夠由驅(qū)動器(圖中未畫出)驅(qū)動沿導軌在支撐座8上運動，完成輸送機在生產(chǎn)線上的運動功能。立柱32由四個相同的中空條狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其底部 固結(jié)在底座31的兩側(cè)末端，立柱32中空處安裝有絲杠，用于驅(qū)動并聯(lián)輸送機構(gòu)，立柱32頂端通過前后橫梁33和左右橫梁34固定連接，形成一個整體，左右橫梁34中部有與并聯(lián)機構(gòu)連接的轉(zhuǎn)動副，前后橫梁33下方有兩個用于提高橫梁承載能力的三角形支撐結(jié)構(gòu)。

在本實施例中，所述并聯(lián)機構(gòu)包括第一并聯(lián)機構(gòu)1和第二并聯(lián)機構(gòu)2，兩個并聯(lián)機構(gòu)左右對稱布置，通過連接桿4固結(jié)在一起，并通過絲杠連接在龍門機架3兩側(cè)的立柱32上；兩個并聯(lián)機構(gòu)在結(jié)構(gòu)上完全相同，并通過同步控制實現(xiàn)同步運動，以第一并聯(lián)機構(gòu)1為例對并聯(lián)機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)進行說明。如圖1、2所示，第一并聯(lián)機構(gòu)包括動平臺11、第一支鏈12、第二支鏈13和中間支鏈14。第一支鏈12和第二支鏈13的一端通過轉(zhuǎn)動副分別連接在動平臺11的兩端，另一端通過絲杠分別連接在立柱32上，兩個支鏈通過位于立柱32上的第一驅(qū)動電機15、第二驅(qū)動電機16分別驅(qū)動；中間支鏈14的一端通過轉(zhuǎn)動副連接在動平臺11的中部，另一端通過轉(zhuǎn)動副連接在左右橫梁34的中部，中間支鏈14通過位于該支鏈末端的中間驅(qū)動電機17驅(qū)動。第一支鏈12和第二支鏈13在結(jié)構(gòu)上相同，均為定長支鏈，以第一支鏈12為例進行說明。如圖2、4所示，第一支鏈12包括連桿121、滑塊122、第一轉(zhuǎn)動副123、第二轉(zhuǎn)動副124和第一移動副125。連桿121呈圓柱狀，其一端通過第一轉(zhuǎn)動副123與動平臺11相連，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副124與滑塊122相連。滑塊122通過絲杠與龍門機架3中的立柱32相連，形成第一移動副125，并通過第一驅(qū)動電機15驅(qū)動絲杠帶動第一支鏈12運動，實現(xiàn)升降和翻轉(zhuǎn)功能。如圖2、5所示，中間支鏈14為伸縮支鏈，包括活塞桿141、活塞套筒142、第三轉(zhuǎn)動副143、第四轉(zhuǎn)動副144和第二移動副145。活塞桿141呈圓柱狀，其一端通過第三轉(zhuǎn)動副143與動平臺11相連，另一端通過第二移動副145與活塞套筒142連接，活塞套筒142呈中空圓柱狀，其另一端通過第四轉(zhuǎn)動副144連接在龍門機構(gòu)3中的左右橫梁34中部。中間支鏈14通過驅(qū)動電機17驅(qū)動活塞桿141沿活塞套筒142進行伸縮運動，調(diào)整中間支鏈14的長度，從而調(diào)整動平臺11的位置。

在本實施例中動平臺11與連接桿4做一體化設計和制造，實現(xiàn)兩個并聯(lián)機構(gòu)的同步運動，同時提高了輸送機構(gòu)的整體剛度，增加了輸送機的負載能力。

本實施例的工作原理是上述動平臺11、第一支鏈12、第二支鏈13、中間支鏈14、立柱32和左右橫梁34構(gòu)成了平面并聯(lián)機構(gòu)。第一支鏈12和第二支鏈13中的連桿為定長桿，絲杠通過驅(qū)動電機驅(qū)動，帶動滑塊運動，從而控制連桿的位置，再結(jié)合中間支鏈14的伸縮運動實現(xiàn)支鏈長度的變化，從而控制動平臺11的位置，使得動平臺11可以完成在水平和豎直方向的平動運動及平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動運動，實現(xiàn)了三自由度運動，滿足了汽車涂裝輸送過程中對車身姿態(tài)調(diào)整的要求。

在工作時，車體6安裝在車體支架5上，龍門機架3由驅(qū)動電機驅(qū)動沿支撐座8上的導軌運動，第一并聯(lián)機構(gòu)1和第二并聯(lián)機構(gòu)2同步運動，實現(xiàn)車體6升降和翻轉(zhuǎn)運動的控制，龍門機架和并聯(lián)輸送機構(gòu)協(xié)同運動構(gòu)成混聯(lián)機構(gòu)，實現(xiàn)車體在涂裝生產(chǎn)線的運輸。

在實際操作中，利用本發(fā)明所述的基于串并混聯(lián)機構(gòu)的汽車涂裝輸送機對車體在電泳涂裝生產(chǎn)線上進行輸送。

本發(fā)明以一個汽車涂裝輸送機為例進行了說明，但是可以理解，本領域的技術(shù)人員在上述結(jié)構(gòu)的基礎上，對平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和數(shù)量按照要求進行的適當調(diào)整，或?qū)φw結(jié)構(gòu)進行顯而易見的替換或修改均應在本發(fā)明的技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。