一种自动升降式立料口及使用方法与流程

1.本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种自动升降式立料口及使用方法。


背景技术：

2.随着我国汽车工业的不断发展，对工业自动化的要求也越来越高，自动化设备的使用需求也越来越多；目前很多生产工位仍然采用人工更换料箱的方式，对于大型产品供件非常不便，且更换、补给料箱占用的水平面积大，产品堆积范围广，对于使用空间有限的工厂，其规划方案的难度大大增加，如何有效利用垂直空间，减小占地面积且能实现自动供件的功能成为技术难题


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于克服不能有效利用垂直空间、占地面积大的缺陷，从而提供一种自动升降式立料口及使用方法。
4.一种自动升降式立料口，包括举升基架、机器人取件位、双向伸缩结构、升降驱动机构、升降滑车、外部导向及上料位和顶部料库缓存位；
5.所述双向伸缩结构两侧分别设有举升基架，两个所述举升基架外部设有升降驱动机构，所述双向伸缩结构上表面设有机器人取件位，所述双向伸缩结构位于升降滑车上方，所述升降滑车还与所述举升基架配合连接，所述外部导向及上料位与所述连接且位于远离所述机器人取件位一侧，所述顶部料库缓存位与所述外部导向及上料位连接；
6.进一步，所述举升基架包括基架、升降导轨、升降台车限位、超程限位开关和锁紧板；
7.所述基架内表面设有升降导轨，所述升降导轨顶设有升降台车限位，所述基架侧面且靠近所述机器人取件位一侧设有锁紧板，所述锁紧板顶部设有超程限位开关。
8.进一步，所述双向伸缩结构包括机器人取件工位、取件工位定位机构、双向伸缩叉、伸缩叉定位机构、伸缩叉的驱动电机和料箱底部定位机构；
9.所述伸缩叉定位机构与所述双向伸缩叉连接，所述伸缩叉定位机构上还设有取件工位定位机构，所述取件工位定位机构与所述料箱底部定位机构配合连接，所述伸缩叉定位机构中间设有机器人取件工位，所述伸缩叉定位机构底部设有伸缩叉的驱动电机。
10.进一步，所述升降驱动机构包括升降驱动电机、联轴器一、联轴器二、轴承座、链轮、链条、链条调节装置和配重板；
11.所述升降驱动电机与所述联轴器一连接，所述联轴器一通过连杆与所述联轴器二连接，所述连杆上且靠近所述联轴器二一侧依次设有轴承座和链轮，所述链轮上设有链条，所述链条上设有链条调节装置，所述链条上连接了配重板，且位于所述举升基架内壁上方。
12.进一步，所述链条调节装置包括连接板、上连接关节、下链接关节、压板、承重管、弹簧、接近开关和移动滑台；
13.所述连接板为c型结构，其上下两端分别与上连接关节和下链接关节的一端连接，
所述上连接关节和下链接关另一端都与所述链条连接；所述下链接关节伸出轴伸到所述连接板内部；所述伸出轴上套有承重管，所述承重管上套有弹簧，所述弹簧上方设有压板；所述连接板侧边上设有移动滑台，所述移动滑台上设有接近开关。
14.进一步，所述升降滑车包括：升降滑车基架、线槽、导向板、连接板、滑轮组、滚轮、锁紧销气缸和拖链；
15.所述升降滑车基架两侧设有都设有连接板，所述连接板内表面从上到下依次设有导向和线槽，所述连接板外表面从上到下依次设有滑轮组、滚轮和锁紧销气缸，所述连接板靠近所述举升基架一端设有拖链。
16.进一步，所述顶部料库缓存位包括缓存位基架、缓存位定位机构和防护围栏；
17.所述缓存位基架上设于缓存位定位机构，所述防护围栏置于缓存位定位机构上方。
18.进一步，还包括润滑系统，所述润滑系统置于所述举升基架外表面，具体包括润滑油杯、润滑油刷和油管，所述润滑油杯通过油管向润滑油刷供油。
19.一种自动升降式立料口运行方法，当机器人取件位内料箱中的最后一个零件被取走，料箱已空，双向伸缩结构上升托起空料箱脱离定位，稳定后带空料箱缩回到中间位，此时外部导向及上料位内已存有一个满料箱，升降驱动机构通过链条控制升降滑车承载双向双向伸缩结构和空料箱上升，上升至指定位置后，双向伸缩结构承载空料箱向顶部料库缓存位伸出，伸出到位后下落放在缓存位上，然后缩回到中间位，继续下降至指定高度后，双向伸缩结构向外部导向及上料位伸出，伸出到位后上升托起满料箱，将其从外部导向及上料位水平运送至机器人取件位中，然后双向伸缩结构下落并缩回至双向伸缩结构中间位，以上运动过程，自双向伸缩结构将机器人取件位的空料箱取走，至双向伸缩结构将满料箱送至机器人取件位结束，所用时间小于生产工位中机器人生产的一个循环节拍，此后，双向伸缩结构上升至指定位置，伸出货叉至顶部料库缓存位后，上升托起空料箱离开定位并缩回至中间位；双向伸缩结构带空料箱下降至指定高度后伸出，将空料箱送至外部导向及上料位上，双向伸缩结构下降，缩回至中间位；安全门打开，agv进入外部导向及上料位，取走空料箱，再放入一个满料箱；与此同时，双向伸缩结构将货叉伸出至机器人取件位的料箱底部，等待取件位料箱中零件被取空，进入下一动作循环。
20.本发明技术方案，具有如下优点：
21.1.本发明将电机偏置，节省内部空间，使agv可通过引导进入，实现自动供件。
22.2.本发明料箱与伸缩叉及料箱与存储工位之间都通过定位机构保证其定位精度。
23.3.本发明通过升降机构控制料箱的升降，依靠双向伸缩叉控制料箱的水平运动，并将料箱运送至顶部料库缓存位。顶部缓存位在空中提供了一个存储位，能够高效利用空间，减少占地面积。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的结构简图；
26.图2为举升基架的结构简图；
27.图3为机器人取件工位和双向伸缩叉的结构简图；
28.图4为机器人取件工位、双向伸缩叉与料箱的定位原理图；
29.图5为升降驱动机构的结构简图；
30.图6为弹簧调节装置的原理图；
31.图7为升降滑车的结构简图；
32.图8为外部导向及上料位的结构简图；
33.图9为顶部料库缓存位的结构简图；
34.图10为润滑系统的示意图；
35.附图标记说明：
36.1-1举升基架；
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1-2机器人取件位；
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1-3双向伸缩结构；
37.1-4升降驱动机构；
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1-5升降滑车；
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1-6外部导向及上料位；
38.1-7顶部料库缓存位；
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1-8润滑系统； 1-9内料箱；
39.2-1基架；
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2-2升降导轨；
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2-3升降台车限位；
40.2-4超程限位开关； 2-5锁紧板；
41.3-1机器人取件工位； 3-2取件工位定位机构； 3-3双向伸缩叉；
42.3-4伸缩叉定位机构； 3-5伸缩叉的驱动电机； 3-6料箱底部定位机构；
43.4-1升降驱动电机； 4-2联轴器一；
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4-3联轴器二；
44.4-4轴承座；
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4-5链轮；
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4-6链条；
45.4-7链条调节装置；
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4-8配重板；
46.4-2-1连接板；
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4-2-2上连接关节； 4-2-3下链接关节；
47.4-2-4压板；
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4-2-5承重管；
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4-2-6弹簧；
48.4-2-7接近开关；
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4-2-8移动滑台；
49.5-1升降滑车基架；
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5-2线槽；
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5-3导向板；
50.5-4连接板；
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5-5滑轮组；
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5-6滚轮；
51.5-7锁紧销气缸；
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5-8拖链；
52.7-1缓存位基架； 7-2缓存位定位机构；
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7-3防护围栏；
53.8-1润滑油杯；
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8-2润滑油刷；
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8-3油管；
具体实施方式
54.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
56.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
58.请参阅图1，一种自动升降式立料口，包括举升基架1-1、机器人取件位1-2、双向伸缩结构1-3、升降驱动机构1-4、升降滑车1-5、外部导向及上料位1-6、顶部料库缓存位1-7和内料箱1-9；
59.所述双向伸缩结构1-3两侧分别设有举升基架1-1，两个所述举升基架1-1外部设有升降驱动机构1-4，所述双向伸缩结构1-3上表面设有机器人取件位1-2，所述双向伸缩结构1-3位于升降滑车1-5上方，所述升降滑车1-5还与所述举升基架1-1配合连接，所述外部导向及上料位1-6与所述1-3连接且位于远离所述机器人取件位1-2一侧，所述顶部料库缓存位1-7与所述外部导向及上料位1-6连接；
60.工作过程即：当机器人取件位1-2内料箱1-9中的最后一个零件被取走，料箱已空，双向伸缩结构1-3上升托起空料箱脱离定位，稳定后带空料箱缩回到中间位，此时外部导向及上料位1-6内已存有一个满料箱。升降驱动机构1-4通过链条控制升降滑车1-5承载双向双向伸缩结构1-3和空料箱上升，上升至指定位置后，双向伸缩结构1-3承载空料箱向顶部料库缓存位1-7伸出，伸出到位后下落放在缓存位上，然后缩回到中间位，继续下降至指定高度后，双向伸缩结构1-3向外部导向及上料位1-6伸出，伸出到位后上升托起满料箱，将其从外部导向及上料位1-6水平运送至机器人取件位1-2中，然后双向伸缩结构1-3下落并缩回至双向伸缩结构1-3中间位。以上运动过程，自双向伸缩结构1-3将机器人取件位1-2的空料箱取走，至双向伸缩结构1-3将满料箱送至机器人取件位结束，所用时间小于生产工位中机器人生产的一个循环节拍。此后，双向伸缩结构1-3上升至指定位置，伸出货叉至顶部料库缓存位1-7后，上升托起空料箱离开定位并缩回至中间位；双向伸缩结构1-3带空料箱下降至指定高度后伸出，将空料箱送至外部导向及上料位1-6上，双向伸缩结构1-3下降，缩回至中间位；安全门打开，agv进入外部导向及上料位1-6，取走空料箱，再放入一个满料箱。与此同时，双向伸缩结构1-3将货叉伸出至机器人取件位1-2的料箱底部，等待取件位料箱中零件被取空，进入下一动作循环。
61.请参阅图2，所述举升基架1-1包括基架2-1、升降导轨2-2、升降台车限位2-3、超程限位开关2-4和锁紧板2-5；
62.所述基架2-1内表面设有升降导轨2-2，所述升降导轨2-2顶设有升降台车限位2-3，所述基架2-1侧面且靠近所述机器人取件位1-2一侧设有锁紧板2-5，所述锁紧板2-5顶部设有超程限位开关2-4，升降导轨2-2为升降台车提供导向，其精度要求较高，升降台车限位2-3与2-4超程限位开关共同保证升降台车升降高度的安全范围，锁紧板2-5配合锁紧装置使用。
63.请参阅图3和图4，所述双向伸缩结构1-3包括机器人取件工位3-1、取件工位定位机构3-2、双向伸缩叉3-3、伸缩叉定位机构3-4、伸缩叉的驱动电机3-5和料箱底部定位机构
3-6；
64.所述伸缩叉定位机构3-4与所述双向伸缩叉3-3连接，所述伸缩叉定位机构3-4上还设有取件工位定位机构3-2，所述取件工位定位机构3-2与所述料箱底部定位机构3-6配合连接，所述伸缩叉定位机构3-4中间设有机器人取件工位3-1，所述伸缩叉定位机构3-4底部设有伸缩叉的驱动电机3-5，双向伸缩叉3-3上的定位机构3-4将与料箱底部的定位配合连接，保证伸缩叉带料箱移动的过程稳定可靠，伸缩叉载料箱至机器人取件位3-1，料箱底部定位机构3-6与取件工位定位机构3-2完成配合或脱离配合，实现取放料箱。伸缩叉的水平伸缩运动由3-5伸缩叉驱动电机控制完成。
65.请参阅图5，所述升降驱动机构1-4包括升降驱动电机4-1、联轴器一4-2、联轴器二4-3、轴承座4-4、链轮4-5、链条4-6、链条调节装置4-7和配重4-8；
66.所述升降驱动电机4-1与所述联轴器一4-2连接，所述联轴器一4-2通过连杆与所述联轴器二4-3连接，所述连杆上且靠近所述联轴器二4-3一侧依次设有轴承座4-4和链轮4-5，所述链轮4-5上设有链条4-6，所述链条4-6上设有链条调节装置4-7，所述链条4-6上连接了配重板4-8，且位于所述举升基架1-1内壁上方，升降驱动电机4-1是一种单侧轴输出的异步伺服电机，通过4-2联轴器1将动力传递给4-5链轮。升降机构采用链轮链条传动，4-6链条上连接了4-8配重板，并且链条通过4-7链条调节装置调整松紧。
67.请参阅图6，所述链条调节装置4-7包括连接板4-2-1、上连接关节4-2-2、下链接关节4-2-3、压板4-2-4、承重管4-2-5、弹簧4-2-6、接近开关4-2-7和移动滑台4-2-8；
68.所述连接板4-2-1为c型结构，其上下两端分别与上连接关节4-2-2和下链接关节4-2-3的一端连接，所述上连接关节4-2-2和下链接关节4-2-3另一端都与所述链条4-6连接，调整后用螺纹处与螺母配合拧紧；所述下链接关节4-2-3伸出轴伸到所述连接板4-2-1内部；所述伸出轴上套有承重管4-2-5，所述承重管4-2-5上套有弹簧4-2-6，所述弹簧4-2-6上方设有压板4-2-4；不受力时弹簧4-2-6的长度大于4-2-5承重管的长度，承重管4-2-5长度略大于弹簧4-2-6完全压缩的长度，以防止弹簧损坏；所述连接板4-2-1侧边上设有移动滑台4-2-8，所述移动滑台4-2-8上设有接近开关4-2-7，4-2-7接近开关检测4-2-4压片位置，超过检测范围将报警，提前防范，降低风险。
69.请参阅图7，所述升降滑车1-5包括：升降滑车基架5-1、线槽5-2、导向板5-3、连接板5-4、滑轮组5-5、滚轮5-6、锁紧销气缸5-7和拖链5-8；
70.所述升降滑车基架5-1两侧设有都设有连接板5-4，所述连接板5-4内表面从上到下依次设有导向板5-3和线槽5-2，所述连接板5-4外表面从上到下依次设有滑轮组5-5、滚轮5-6和锁紧销气缸5-7，升降滑车到位后气缸伸销，与2-5锁紧板配合；所述连接板5-4靠近所述举升基架1-1一端设有拖链5-8。
71.请参阅图9，所述顶部料库缓存位1-7包括缓存位基架7-1、缓存位定位机构7-2和防护围栏7-3；
72.所述缓存位基架7-1上设于缓存位定位机构7-2，所述防护围栏7-3置于缓存位定位机构7-2上方，空料箱从机器人取件位取走后，放置在7-2缓存位定位机构上，7-3防护围栏起到防止料箱高空坠落的作用。
73.请参阅图10，还包括润滑系统1-8，所述润滑系统1-8置于所述举升基架1-1外表面，具体包括润滑油杯8-1、润滑油刷8-2和油管8-3，8-1润滑油杯将通过8-3油管向8-2润滑
油刷供油，提供对链轮链条的润滑。
74.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。