一种用于半挂车车架组装的智能悬挂输送系统的制作方法

本发明具体涉及一种用于半挂车车架组装的智能悬挂输送系统，属于半挂车自动化装配输送。

背景技术：

1、半挂车车架作为半挂车的核心承载结构，由纵梁、横梁、支撑梁、连接座等多类工件拼装焊接而成，其组装过程需要完成多品种和重载荷工件的转运、对位与装配；现有半挂车车架组装生产中，工件转运多采用地面辊道输送或行车吊运方式，但地面辊道输送占用车间地面空间大，行车吊运依赖人工操作，定位精度差，吊运节拍不稳定，易造成组装工位待料，生产效率难以提升；部分采用悬挂输送系统进行输送，如中国专利公开号：cn121448782a，公开的一种用于半挂车车架组装的智能悬挂输送系统，包括输送轨道、悬挂小车、动力模块、载荷调节模块、实时检测模块、夹具组件及主控制系统；该结构通过实时检测模块、载荷调节模块和主控制系统，实现半挂车车架重型部件转运的动态载荷平衡；但该结构无法适应车架组成的多品种工件混线调度，且无法适应自动化生产线，即其仅能实现简单吊运，无法实现自动挂接与脱卸，上下料需人工进行；再者，料架对接定位精度低，难以匹配自动化组装机器人的取料精度要求；另外，该结构缺乏智能排产调度，无法根据实时组装消耗动态调整补料优先级，易出现部分工件缺料、部分工件积料的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出了一种用于半挂车车架组装的智能悬挂输送系统，实现半挂车车架各类组装工件的自动化悬挂输送、精准对接上下料、无冲击平稳脱钩与智能排产调度，配合组装机器人实现高效自动化组装。

2、本发明的用于半挂车车架组装的智能悬挂输送系统，包括整机控制的控制器和首尾相接的环形输送轨道，所述环形输送轨道上滚动设置有多干个悬挂小车，所述环形输送轨道上安装有驱动悬挂小车行走的动力模组；智能悬挂输送系统由控制器统一控制，环形输送轨道通过顶部吊架固定于车间上空，悬挂小车滚动装配在轨道上，并由动力模组驱动沿轨道循环行走，完成工件的空中转运；还包括：

3、悬挂架，所述悬挂架悬挂安装于悬挂小车底部；悬挂架固定安装在悬挂小车底部，随悬挂小车同步移动，用于挂载调运模组；

4、调运模组，所述调运模组包括两组底面中空的框座，所述框座的横梁与悬挂架两端固定；一组所述框座的立梁与另一组框座的立梁正对一面开设有摆动槽，正对的所述摆动槽下部相互远离一端铰接有勾座；勾座可绕铰接点内外摆动，实现挂接与脱开动作；同一所述框座的两个立梁下部开设有直槽；所述直槽内滑动设置有推杆，所述推杆设置于勾座底面；所述立梁底部滑动设置有顶杆，所述顶杆与推杆底部固定；推杆托在勾座底面，顶杆向上顶升时，推动推杆沿直槽上移，顶起勾座绕铰接点向内摆动，收纳于摆动槽内侧，完成脱钩；顶杆下降时，勾座向外摆动复位，用于接收挂接输送料架；

5、输送料架，输送料架作为工件承载载体，所述输送料架包括摆放板，所述摆放板上正对固定有多条摆放格栅，所述摆放板两侧正对格栅槽固定有一排工件限位柱；所述摆放板底面固定于对位座，所述摆放板两侧底部固定有与勾座卡接的挂接座；所述挂接座正对一侧两端固定有限位块；各组摆放格栅形成与车架工件适配的承托槽位，工件卡入格栅槽内可防止纵向窜动；摆放板两侧对应格栅槽的位置固定一排工件限位柱，阻挡工件两端，防止转运过程中掉落；对位座用于与下方工位的对位结构配合定位；摆放板两侧底部的挂接座与勾座适配卡接，挂接座两端固定限位块，勾座卡接后限定在两个限位块之间，避免输送料架横向晃动；

6、输送料位架单元，输送料位架单元作为上下料工位的承载定位机构，所述输送料位架单元包括内箱座，所述内箱座外部通过燕尾槽滑动配合有外箱座，内箱座和外箱座通过燕尾槽滑动配合，能够构成高精度升降导向结构；所述内箱座内侧固定有抬升液压缸，所述抬升液压缸伸缩端与外箱座内侧顶部固定，驱动外箱座沿燕尾槽竖直升降；所述外箱座外侧顶部设置有与对位座活动嵌合的对位槽，可与输送料架底部的对位座活动嵌合，实现粗定位；所述对位槽内侧固定有与对位座电磁吸合的电磁铁模组，对位座嵌入后通电吸合，实现轴向固定，保证转运过程中输送料架不发生位移；所述内箱座两侧固定有油缸座，所述油缸座底部固定有解锁油缸，所述解锁油缸的活塞杆活动穿过油缸座，并固定有顶板；所述顶板的位置与调运模组上的顶杆上下正对，构成主动避让式解锁机构；下料作业时，抬升液压缸先驱动外箱座上移，对位槽嵌入对位座并托举输送料架小幅上升，将输送料架及工件的全部载荷从勾座转移至外箱座上，卸除勾座的承载载荷，避免带载脱钩产生冲击；随后解锁油缸驱动顶板上移，顶推上方的顶杆上升，带动勾座向内摆动，完全脱离输送料架行程区域，实现勾座和挂接座完全脱开；此时抬升液压缸带动外箱座与输送料架同步下移复位，同时解锁油缸驱动顶板持续同步上移，补偿外箱座的下移距离，使顶杆始终保持顶升状态，勾座维持收纳于摆动槽内侧的姿态，避免输送料架下移过程中，挂接座与勾座发生剐蹭，直至输送料架完全脱离调运模组移动范围后，解锁油缸带动顶板下降复位，勾座向外摆动复位；该结构实现了重载荷下的无冲击平稳脱钩，同时避免脱钩后料架下降时的剐蹭风险，大幅提升系统运行可靠性与工件输送稳定性。

7、进一步地，所述对位槽内侧相邻两面设置有压板，所述对位槽外部固定有对中液压缸；所述对中液压缸的伸缩杆与压板固定；两组对中液压缸同步伸出，推动两块压板从垂直方向推动夹紧对位座，对输送料架进行双向对中校正，消除嵌合间隙，进一步提升输送料架的定位精度，满足调运模组和机器人自动取料的高精度要求。

8、进一步地，所述勾座包括摆臂，所述摆臂前端一体制成有直角勾体，直角勾体呈l型且钩部朝上，所述直角勾体凸出摆动槽外部，用于卡入挂接座实现吊装，所述摆臂远离直角勾体一端两侧一体制成有铰接耳；所述铰接耳通过销轴铰接到摆动槽内侧，摆臂内端部的铰接耳通过销轴与立梁铰接，构成摆动支点；所述铰接耳之间固定有弹性压片，所述弹性压片另一端固定于立梁内壁，且设置于摆动槽对立侧；弹性压片始终为勾座提供复位压力，保证挂接状态下，勾体不会自行脱开，提升吊装安全性与可靠性。

9、进一步地，整个悬挂输送系统的下方划分为上料位和下料位两个功能区域，所述悬挂输送系统下方设置有上料位和下料位，所述上料位处固定有上料台座，所述下料位处固定有下料台座，所述内箱座底部一体制成有脚台，用于安装固定，所述上料台座上通过脚台固定有多组输送料位架单元，构成上料工位，用于空载料架的上料与满载料架的待吊；所述下料台座上设置有多组送料位架单元，构成下料工位；所述送料位架单元通过脚台或电动回转台固定于下料台座上，其中部分需要调整工件朝向的工位，输送料位架单元通过电动回转台安装在下料台座上，可带动料架水平旋转，调整工件角度，适配不同组装方位的需求。

10、进一步地，所述下料台座平行设置于车架组装平台外部，所述下料台座和车架组装平台之间设置有行走地轨，所述行走地轨上行走设置有用于工件取料和对位拼装的组装六轴机器人，可沿地轨横向移动切换工位，从下料位的输送料架上抓取工件，转运至车架组装平台完成精准对位拼装；所述车架组装平台于下料台座对立侧设置有多组焊接六轴机器人，工件拼装完成后，自动执行焊接作业，实现组装和焊接全流程自动化衔接，减少工序间转运节拍。

11、进一步地，所述上料台座上按照车架组装的每种类型工件并列布置至少两组输送料位架单元；所述下料台座上按照车架组装的每种类型工件至少并列布置两组输送料位架单元；所述控制器内置有工件排料模组，所述控制器实时采集组装六轴机器人的取料信号，获取车架组装取料数据，统计各类型工件消耗量，根据工件消耗量和预存的单件半挂车车架各类型工件定额消耗量，计算剩余各类型工件满足多少件半挂车车架组装消耗，即计算当前下料位各工位剩余工件可满足的车架组装台数，并根据计算的半挂车车架件数数据进行由小到大排序，最小的件数为最高优先等级，即台数最少的工件类型设定为最高补料优先级，调运模组优先从上料台座处对该类型工件进行取料吊装；控制动力模组驱动悬挂小车运行，带动调运模组优先从上料台座调取该类型工件的满载料架，补充至下料台座对应工位；当某一类型工件剩余量为0时，组装六轴机器人根据设定步进值进行换位，从相邻侧的输送料位架单元上获取同类型工件，同时，调运模组将空载料架挂接，随悬挂小车回流至上料台座对应工位，将空盘状态的输送料架按照节拍回送到上料台座上对应的输送料位架单元位置；完成空盘回收与重新上料，形成闭环循环输送。

12、进一步地，所述动力模组驱动端安装有旋转编码器，所述控制器针对每一输送料位架单元中心位设置有一组与旋转编码器输出量对应的定位位置值；控制器内预存每个输送料位架单元中心位置对应的编码器脉冲数值，通过实时读取旋转编码器输出脉冲数，计算悬挂小车的行走距离，实现悬挂小车的毫米级精准停位，保证调运模组与下方料架的对齐精度。

13、进一步地，所述环形输送轨道上设置有霍尔传感器，所述悬挂小车上固定有与霍尔传感器配合的磁钢；所述环形输送轨道和悬挂小车传动端之间设置有零位校准模块；当悬挂小车运行至工位正上方时，磁钢触发霍尔传感器，向控制器发送到位信号，触发后续的升降、挂脱钩动作；系统开机和每运行一圈，通过零位校准模块自动执行原点校准，消除传动链的累计行走误差，保证长期运行的定位精度。

14、进一步地，所述对位槽的内底面嵌设有弹性缓冲垫，所述弹性缓冲垫环绕电磁铁模组的外周布置；当输送料架下落对位时，对位座先接触弹性缓冲垫，缓冲吸收下落冲击力，避免对位座与对位槽底刚性碰撞，保护电磁铁模组与对位座，延长设备使用寿命，同时降低对位冲击噪音。

15、进一步地，所述悬挂架包括两组正对的型钢，所述型钢顶面固定有铰接耳座，两组所述铰接耳座上通过销柱铰接有弓形座；所述弓形座中部开设有小车销孔；所述小车销孔通过双端螺栓和螺母挂接于悬挂小车上。

16、与现有技术相比，本发明的用于半挂车车架组装的智能悬挂输送系统，具有以下优点：

17、1、自动化转运效率高：采用环形悬挂输送系统配合自动挂脱钩的调运模组，实现工件料架的全自动吊运、上下料，无需人工挂钩辅助，大幅提升转运效率，适配半挂车车架大载荷工件的输送需求。

18、2、脱钩平稳无剐蹭：采用抬升卸荷、主动顶升解锁和同步补偿避让的脱钩结构，重载荷下先卸荷再脱勾，脱勾后，料架下降时勾座保持收纳避让，完全避免剐蹭与冲击，提升工件输送稳定性与设备使用寿命。

19、3、对接定位精度高：输送料位架单元通过对位槽嵌合、电磁吸合和对中压板三级定位，配合悬挂小车的编码器和霍尔传感器定位，输送料架重复定位精度高，可直接匹配组装六轴机器人的自动取料精度要求。

20、4、智能调度适配性强：内置工件排料模组，基于实时取料数据动态计算补料优先级，实现多品种工件的智能补料与空盘回流，避免工位待料，适配多车型半挂车车架混线生产的调度需求。

21、5、通用可调性好：摆放格栅可根据工件类型选择格栅槽数量，及格栅槽对应的槽宽和槽深，可适配不同尺寸工件，减少换型成本。