一种智能柔性摩擦滚轮输送设备的制作方法

1.本发明涉及工业自动化中的输送设备技术领域，特别是涉及一种智能柔性摩擦滚轮输送设备。


背景技术：

2.传统的输送线装置驱动电机带着整条输送线运行，电机功率较大，对电能是一种浪费且托盘有信号处理或者需要带电运动时需要配线缆拖链保护线缆，因此无法进行长距离输送，不利于产线拓展和改造。传统的输送系统采用链条、同步带或者皮带，需要涨紧，随着季节温度变化，涨紧度需要调整，如果涨紧不当还会影响输送线的效果，由此轨道输送开始得到越来越广泛的运用，然而轨道小车上的托盘运送产品停止时需要阻挡，定位需要使用顶升机构，结构复杂繁琐，不利于成本的降低和效率的提升。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种智能柔性摩擦滚轮输送设备，灵活地实现物料的输送。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种智能柔性摩擦滚轮输送设备，包括若干摩擦轨道和沿摩擦轨道运行的轨道小车，所述摩擦轨道之间设置有m个换向机构、n个升降机构和k个升降换向机构，所述换向机构用于将轨道小车在不同方向的摩擦轨道之间转移，所述升降机构用于将轨道小车在不同高度的摩擦轨道之间转移，所述升降换向机构用于将轨道小车在不同高度和方向的摩擦轨道之间转移，其中，m≥0，n≥0，k≥0；
6.所述摩擦轨道的顶部设置有两个相对的斜面，所述两个斜面的上端相互靠近，所述两个斜面的下端相互远离，所述摩擦轨道沿长度方向设置有铜带；所述轨道小车包括小车本体，所述小车本体内设置有电机和偶数个斜面滚轮，所述斜面滚轮均匀分布在摩擦轨道的两侧并分别与两个斜面相抵，所述电机驱动斜面滚轮沿着斜面滚动；所述小车本体上设置有与铜带接触的电刷，所述电刷用于给所述电机供电；所述小车本体的顶面设置有尾板，所述尾板包括向小车本体的运行方向的同向或反向延伸的延长部，所述延长部的下方设置有偶数个支撑滚轮，所述支撑滚轮均匀分布在摩擦轨道的两侧并分别与两个斜面相抵。
7.优选的是，包括相对设置于摩擦轨道两侧的第一定位框架、第二定位框架和连接第一定位框架、第二定位框架的支撑框架，所述摩擦轨道的底部与支撑框架相连，所述第一定位框架面向第二定位框架的一侧设置有v型定位块，所述第一定位框架背向第二定位框架的一侧设置有驱动装置，所述驱动装置用于驱动v型定位块作靠近或远离第二定位框架的运动；所述第一定位框架和第二定位框架的内侧均设置有若干绕水平轴线转动的导向滚轮。
8.优选的是，所述支撑框架的上表面设置有竖直向下的第一安装孔，所述第一定位
框架和第二定位框架对应第一安装孔设置有贯通的第一螺纹孔，一调节螺丝与第一螺纹孔旋合，所述调节螺丝的下端面与支撑框架的上表面相抵，所述调节螺丝沿轴向设置有贯通的第二安装孔，一固定螺丝穿过第二安装孔并进入第一安装孔。
9.优选的是，所述尾板上设置有托盘，所述尾板的上表面设置有若干凸部，所述托盘的下表面设置有与凸部接触的凹部，所述凸部和凹部两者中一者为弧面，另一者为锥面。
10.优选的是，所述尾板上设置有若干托盘定位块，所述托盘定位块上形成有所述凸部，所述凸部的中央形成有凸起，所述托盘的下表面镶嵌有托盘浮动块，所述托盘浮动块的下表面形成有所述凹部，所述凹部的中央形成有对应凸起的孔。
11.优选的是，包括开门装置，所述开门装置包括主体框架，所述主体框架上设置有直线导轨和与直线导轨滑动连接的滑块，所述滑块与一滑板固定连接，所述滑板上设置有短段摩擦轨道，所述短段摩擦轨道的两端与摩擦轨道对接；所述滑板上设置有旋钮插销，所述主体框架对应旋钮插销设置有定位孔，所述定位孔设置在滑板的运行路径上，所述旋钮插销用于插入定位孔并固定短段摩擦轨道。
12.优选的是，包括柔性轨道装置，所述柔性轨道装置包括转盘，所述转盘由一转盘电机驱动转动，所述转盘上设置有一弧形摩擦轨道，所述转盘外侧设置有至少3条接头摩擦轨道，所述接头摩擦轨道远离转盘中心的一端与摩擦轨道对接，所述转盘转动过程中弧形摩擦轨道的两端分别与其中2条接头摩擦轨道对接，此时所述弧形摩擦轨道与接头摩擦轨道的侧面相切。
13.优选的是，所述换向机构包括第一固定框架，所述第一固定框架上设置有第一旋转平台，所述第一旋转平台上设置有用于与摩擦轨道对接的旋转轨道，所述第一旋转平台的下方设置有用于驱动第一旋转平台转动的第一伺服电机。
14.优选的是，所述升降机构包括第二固定框架和与第二固定框架上下滑动连接的升降轨道，所述第二固定框架上设置有竖直的第二齿条，所述升降轨道设置于一第二升降支架上，所述第二升降支架上设置有与第二齿条啮合的第二齿轮，所述第二齿轮由一第二伺服电机驱动转动。
15.优选的是，所述升降换向机构包括第三固定框架，所述第三固定框架上设置有与第三固定框架上下滑动连接的第三升降支架，所述第三升降支架上设置有与第三升降支架水平转动连接的第三旋转平台，所述第三旋转平台上设置有与摩擦轨道对接的升降换向轨道。
16.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
17.本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备包括若干摩擦轨道和沿摩擦轨道运行的轨道小车，摩擦轨道和换向机构、升降机构、升降换向机构在空间中搭建出不同层高不同方向不同角度的输送轨道，使轨道小车的运行路线更加灵活且能够充分利用空间，节约场地；摩擦轨道的顶部设置有两个相对的斜面，两个斜面的上端相互靠近，下端相互远离，小车本体内的斜面滚轮与斜面相贴，由两者之间的摩擦力驱动轨道小车运行，和齿轮齿条等驱动方式相比，摩擦驱动更加安静、低发尘，且免维护，对轨道的加工要求更低，安装更加方便；轨道小车上的电刷与摩擦轨道上的铜带接触供电，无需增加额外的线缆便可持续运行，使整体结构更加简洁流畅，方便灵活地实现物料的输送。
附图说明
18.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
19.附图1为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的立体图；
20.附图2为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的摩擦轨道的立体图；
21.附图3为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的轨道小车的立体图；
22.附图4为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的轨道小车的主视图；
23.附图5为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的轨道小车的仰视的立体图；
24.附图6为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的第一定位框架、第二定位框架的立体图；
25.附图7为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的定位示意图；
26.附图8为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的第一定位框架与支撑框架的连接示意图；
27.附图9为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的尾板与托盘的连接示意图；
28.附图10为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的换向机构的立体图；
29.附图11为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的换向机构的主视图；
30.附图12为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的升降机构的立体图；
31.附图13为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的升降换向机构的立体图；
32.附图14为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的开门装置的立体图；
33.附图15为本发明智能柔性摩擦滚轮输送设备的柔性轨道装置的立体图。
34.其中：1、摩擦轨道；101、斜面；102、铜带；2、轨道小车；21、小车本体；22、斜面滚轮；23、电刷；24、尾板；241、延长部；25、支撑滚轮；26、托盘定位块；261、凸部；262、凸起；3、换向机构；31、第一固定框架；32、第一旋转平台；33、旋转轨道；34、第一伺服电机；4、升降机构；41、第二固定框架；42、升降轨道；43、第二齿条；44、第二升降支架；46、第二伺服电机；5、升降换向机构；51、第三固定框架；52、第三升降支架；53、第三旋转平台；54、升降换向轨道；6、第一定位框架；61、v型定位块；62、驱动装置；7、第二定位框架；8、支撑框架；81、第一安装孔；82、纵向支撑；83、型材；9、导向滚轮；10、第一螺纹孔；11、调节螺丝；12、固定螺丝；16、定位滚轮；13、托盘；131、托盘浮动块；1312、孔；14、开门装置；141、主体框架；142、直线导轨；143、滑块；144、滑板；145、短段摩擦轨道；146、旋钮插销；147、定位孔；148、限位块；149、接近开关；15、柔性轨道装置；151、转盘；153、弧形摩擦轨道；154、接头摩擦轨道。
具体实施方式
35.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
36.如附图1所示为本发明一种智能柔性摩擦滚轮输送设备，包括若干摩擦轨道1和沿摩擦轨道1运行的轨道小车2，摩擦轨道1之间安装有m个换向机构3、n个升降机构4和k个升降换向机构5，换向机构3用于将轨道小车2在不同方向的摩擦轨道1之间转移，升降机构4用于将轨道小车2在不同高度的摩擦轨道1之间转移，升降换向机构5用于将轨道小车2在不同高度和方向的摩擦轨道1之间转移，其中，m≥0，n≥0，k≥0。摩擦轨道1和换向机构3、升降机构4、升降换向机构5在空间中搭建出不同层高不同方向不同角度的输送轨道，使轨道小车2
的运行路线更加灵活且能够充分利用空间，节约场地。
37.如附图2所示，摩擦轨道1的顶部形成有两个相对的斜面101，两个斜面101的上端相互靠近，两个斜面101的下端相互远离，给轨道小车2提供引导和支撑。摩擦轨道1沿长度方向安装有铜带102，铜带102有两条，用于供电和信息传输。如附图3～5所示，轨道小车2包括小车本体21，小车本体21内安装有电机和偶数个斜面滚轮22，斜面滚轮22均匀分布在摩擦轨道1的两侧并分别与两个斜面101相抵，电机驱动斜面滚轮22沿着斜面101滚动。小车本体21上安装有与铜带102接触的电刷23，电刷23用于给电机供电驱动斜面滚轮22转动。小车本体21的顶面安装有尾板24，尾板24用来安装用于承载工件的托盘13，尾板24可根据托盘13的大小进行更换，以满足不同大小托盘13的传输。尾板24包括向小车本体21的运行方向的同向或反向延伸的延长部241，延长部241的下方安装有偶数个支撑滚轮25，支撑滚轮25均匀分布在摩擦轨道1的两侧并分别与两个斜面101相抵，对轨道小车2起到辅助支撑和导向作用。本实施例中斜面滚轮22和支撑滚轮25均具有两个，使轨道小车2既可以在直线型的摩擦轨道1上运行，也便于在弯曲的摩擦轨道1上转向。轨道小车2最大负载可达200kg，最大速度2m/s，轨道小车2自身重复定位精度
±
0.8mm。
38.如附图9所示，尾板24上安装有托盘13，尾板24的上表面具有若干凸部262，托盘13的下表面对应设置有与凸部262接触的凹部，凸部262和凹部两者中一者为弧面，另一者为锥面。具体的，尾板24上安装有若干托盘定位块26，托盘定位块26上形成有该凸部261，凸部261的中央形成有圆柱状的凸起262，托盘13的下表面镶嵌有托盘浮动块131，托盘浮动块131的下表面形成有凹部，凹部的中央形成有对应凸起262的孔1312。托盘13置于尾板24上时凸起262插入孔1312中，孔1312的直径略大于凸起262的直径，使托盘13无法在水平面上产生较大偏移，约束了托盘13的位置。本实施例中托盘定位块26的凸部261为锥面，托盘浮动块131的凹部为弧面，在重力作用下凸部与凹部相切，近似线接触，托盘13与尾板24浮动连接，当托盘13受到外力时即可使托盘定位块26和托盘浮动块131脱离，托盘13离开尾板24，可实现托盘快速定位，使连接和分离更加方便快捷。
39.如附图6所示，摩擦轨道1的两侧安装第一定位框架6、第二定位框架7和连接第一定位框架6、第二定位框架7的支撑框架8，摩擦轨道1的底部与支撑框架8相连。支撑框架8包括与第一定位框架6或第二定位框架7相连的纵向支撑82和连接纵向支撑82的型材83，型材83连接在摩擦轨道1的底部，摩擦轨道1底面预留有专用的安装槽，可将第一定位框架7和第二定位框架8安装到摩擦轨道1的任意长度位置。第一定位框架6面向第二定位框架7的一侧安装有v型定位块61，第一定位框架6背向第二定位框架7的一侧安装有驱动装置62，该驱动装置62用于驱动v型定位块61作靠近或远离第二定位框架7的运动，在小车本体21承载托盘13进入第一定位框架6和第二定位框架7之间时v型定位块61插入托盘13的v字型定位块中。驱动装置62为电机或气缸。第一定位框架6和第二定位框架7的内侧均安装有若干绕水平轴线转动的导向滚轮9，导向滚轮9位于同一水平面上，用于承载托盘13。如附图7所示，第二定位框架7面向第一定位框架6的一侧安装有绕竖直轴线转动的定位滚轮16，定位滚轮16位于导向滚轮9的上方，避免v型定位块61推向托盘13时托盘13直接与第二定位框架7接触，当托盘13离开时导向滚轮9和定位滚轮16产生转动使托盘13的移动更加顺畅，减小对托盘13的磨损。
40.如附图8所示，纵向支撑82的上表面开有竖直向下的第一安装孔81，第一定位框架
6和第二定位框架7对应第一安装孔61具有竖直方向贯通的第一螺纹孔10，一调节螺丝11与第一螺纹孔10旋合，调节螺丝11的下端面与支撑框架8的纵向支撑82的上表面相抵，将第一定位框架6和第二定位框架7顶起。调节螺丝11沿轴向设置有贯通的第二安装孔，一固定螺丝12穿过第二安装孔并进入第一安装孔81进行定位，避免第一定位框架6和第二定位框架7在水平方向产生偏移。
41.当需要对输送设备进行维护和调试时可以在摩擦轨道1之间插入开门装置14，如附图14所示，开门装置14包括主体框架141，主体框架141上安装有直线导轨142和与直线导轨142滑动连接的滑块143，滑块143与一滑板144固定连接。本实施例中主体框架141上安装有两条平行的直线导轨142，每条直线导轨142上均滑动连接有两个滑块143，共四个滑块143均匀分布于滑板144的四角处，使滑板144平稳地沿着直线导轨142运动。滑板144上安装有短段摩擦轨道145，短段摩擦轨道145的两端与摩擦轨道1对接。直线导轨142的两端安装有限位块148，防止滑板144滑动时从两端掉落。直线导轨142的一端安装有接近开关149，该接近开关149安装在两个直线导轨142之间，用于检测短段摩擦轨道145的位置，防止人员误操作导致轨道出线开环，造成轨道小车2掉落损坏。滑板144上安装有旋钮插销146，主体框架141对应旋钮插销146开有定位孔147，定位孔147设置在滑板144的运行路径上，旋钮插销146用于插入定位孔147并固定短段摩擦轨道145。进行调试时短段摩擦轨道145对接插入到摩擦轨道1之间，使轨道小车2可以顺畅地从短段摩擦轨道145上通过。
42.摩擦轨道1之间还安装有柔性轨道装置15，如附图15所示，柔性轨道装置15包括转盘151，转盘151由一转盘电机驱动在水平方向转动，转盘151上安装有一弧形摩擦轨道153，转盘151外侧安装有至少3条接头摩擦轨道154，转盘151转动过程中的某一时刻弧形摩擦轨道153的两端分别与其中2条接头摩擦轨道154对接，此时弧形摩擦轨道153与接头摩擦轨道154的侧面相切，轨道小车2通过弧形摩擦轨道153从一条接头摩擦轨道154转移到另一条接头摩擦轨道154上。弧形摩擦轨道153的设计使轨道小车2不用停止等待便可继续运行到对接的接头摩擦轨道154上，更加节约时间，提高了运输效率。
43.如附图10、附图11所示，换向机构3包括第一固定框架31，第一固定框架31上安装有第一旋转平台32，第一旋转平台32上安装有用于与摩擦轨道1对接的旋转轨道33，第一旋转平台32的下方安装有用于驱动第一旋转平台32转动的第一伺服电机34。如附图12所示，升降机构4包括第二固定框架41和与第二固定框架41上下滑动连接的升降轨道42，第二固定框架41上安装有竖直的第二齿条43，升降轨道42安装于一第二升降支架上44，第二升降支架44上安装有与第二齿条43啮合的第二齿轮，第二齿轮由一第二伺服电机46驱动转动。如附图13所示，升降换向机构5包括第三固定框架51，第三固定框架51上安装有与第三固定框架51上下滑动连接的第三升降支架52，第三升降支架52上安装有与第三升降支架52水平转动连接的第三旋转平台53，第三旋转平台53上安装有与摩擦轨道1对接的升降换向轨道54。
44.上述的旋转轨道33、升降轨道42、升降换向轨道54、短段摩擦轨道145、弧形摩擦轨道153、接头摩擦轨道154的横截面均与摩擦轨道1相同，于顶部形成两个相对的斜面101，斜面101的斜度与轨道小车2的斜面滚轮22相匹配，使轨道小车2能够流畅地在各个对接的轨道之间穿行运输工件。
45.工作时，小车本体21载着托盘13沿着摩擦轨道1运行，电机通过减速装置驱动斜面
滚轮22转动，斜面滚轮22与摩擦轨道1的斜面101摩擦从而驱动轨道小车2沿着摩擦轨道1运行，摩擦轨道1上的铜带102与电源相接，电刷23与铜带102接触给电机长时间供电；小车本体21运行到第一定位框架6和第二定位框架7之间，第一定位框架6和第二定位框架7的内侧面的导向滚轮9的上表面略高于小车本体21上的托盘13的下表面，托盘13被导向滚轮9顶起，离开小车本体21的顶面进入浮动状态，实现高度方向的定位，驱动装置62驱动v型定位块61向托盘13移动，嵌入托盘13的反v字型定位块与其精确啮合，保证定位机构对托盘定位的准确性，重复定位精度可达
±
.0.02mm，v型定位块61将托盘13推向第二定位框架7处，第二定位框架7侧面的定位滚轮16与托盘13的侧面接触，实现水平方向的定位；当需要调整托盘13的定位高度时，只需通过调节螺丝11调节导向滚轮9的高度，从而确保将托盘13抬起到目标高度；轨道小车2沿着摩擦轨道1运行通过换向机构3、升降机构4、升降换向机构5和若星轨道装置15在空间中转移运输，使运行路线更加灵活且能够充分利用空间，轨道小车2可沿着开环路线运行也可沿着闭环路线运行。
46.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。