工件传送组件和使用该工件传送组件的方法 |
|||||||
申请号 | CN200980152103.7 | 申请日 | 2009-10-23 | 公开(公告)号 | CN102264574A | 公开(公告)日 | 2011-11-30 |
申请人 | 杰维斯·B·韦布国际公司; | 发明人 | 杰拉尔德·E·齐尔森; 丹尼尔·T·埃蒙; 瓦特·H·克赖姆斯; | ||||
摘要 | 一种 工件 传送组件,包括 自动引导车 ,自动引导车具有用于沿生产地 板面 驱动自动引导车的导轮。 框架 可拆卸地附接到自动引导车并限定用于组装工件的工作区域。自动引导车将框架传送到反应轨道,在该 位置 框架接合反应轨道。 驱动轮 组件安装到所述框架并包括可在驱动轮接合位置和驱动轮分离位置之间移动的驱动轮,驱动轮在驱动轮接合位置接合反应轨道以沿反应轨道移动工件传送组件,驱动轮与在驱动轮分离位置与反应轨道分离。工件传送组件被导轮和驱动轮中的至少一个驱动,从而通过组装操作移动。 | ||||||
权利要求 | 1.一种工件传送组件,用于通过组装操作移动工件,具有生产地板面和沿轴线限定移动路径的反应轨道,所述工件传送组件包括: |
||||||
说明书全文 | 工件传送组件和使用该工件传送组件的方法[0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 本发明申请要求享有2008年10月23日提交的、题目为“Workpiece Transport Assembly and Method of Using Same(工件传送组件及其使用方法)”的美国临时专利申请第61/107,995号的优先权,该申请的全部内容作为本申请公开的内容的一部分,且通过引用并入于此。 技术领域[0003] 本发明涉及工件传送组件及其使用方法。 背景技术[0004] 本发明涉及车辆、追踪器、飞机或其它制造操作中使用的可移动传送系统或运载工具,其允许组装工人在所述传送系统周围走动并且对正在由这样的传送系统移动的工件执行多种组装(组件)操作。这些运载工具在整个制造过程中和储存设备中广泛用于移动多种形状和尺寸的工件,例如车身或飞机机身。现有技术中已知通过输送系统将运载工具传送通过制造或储存区域。输送系统可以包括动力和自由(power and free,PF)系统、高架(overhead)PF系统、摩擦传动系统(friction drive system,FDS)、高架FDS、电控单轨运输系统(electrified monorail system,EMS)、高架EMS等。这样的传送器系统笨重、昂贵并且占据了制造设备中的大量所需的空间。 发明内容[0005] 本发明涉及一种工件传送组件,其具有与生产地板面(production floor surface)隔开的反应轨道(reaction rail)。反应轨道沿轴线限定移动路径。所述组件包括自动引导车(automatic guided vehicle),该自动引导车具有沿生产地板面驱动自动引导车的导轮。框架可拆卸地附接到自动引导车并限定用于组装工件的工作区域。自动引导车将框架传送到反应轨道。工件传送组件包括安装到所述框架上的驱动轮组件。驱动轮组件包括可在驱动轮接合位置和驱动轮分离位置之间移动的驱动轮,驱动轮在驱动轮接合位置与反应轨道接合以沿反应轨道移动工件传送组件,驱动轮在驱动轮分离位置与反应轨道分离。工件传送组件由导轮和驱动轮至少之一驱动,从而通过组装操作移动。 [0006] 本发明还提供了一种在工件传送组件上传送工件的方法。工件传送组件包括框架,框架具有驱动轮组件和至少一个附接到框架的导辊组件。工件传送组件还包括自动引导车,自动引导车可拆卸地附接到框架。开始时,自动引导车可拆卸地与框架接合。随后将自动引导车以及与其可拆卸地接合的框架引导至具有反应轨道的生产区域内,在生产区域处框架与反应轨道对准。接着,将驱动轮组件的驱动轮从驱动轮分离位置移动到驱动轮接合位置。随后利用驱动轮工件,沿反应轨道驱动传送组件。接着,将驱动轮组件的驱动轮从所述驱动轮接合位置移动到驱动轮分离位置。随后利用自动引导车,由反应轨道引导框架。附图说明 [0007] 由于当结合附图考虑时,通过参照下面的详细描述,本发明变得更好理解,所以本发明的其它优点将很容易理解,附图中: [0008] 图1是根据本发明的示例性工件传送组件的立体图; [0009] 图2是图1中所示的工件传送组件的侧视图; [0010] 图3是图1中所示的工件传送组件的前视图; [0011] 图4是图1中所示的工件传送组件的俯视图; [0012] 图5是根据本发明的第二示例性工件传送组件的侧视图; [0013] 图6是根据本发明的示例性工件传送组件的前视图。 具体实施方式[0014] 工件传送组件20大体在图中示出为用于通过组装操作来移动工件。所述工件传送组件20包括:自动引导车22,用于在生产地板面24上进行驱动;框架26,用于附接到工件;以及驱动组件,用于沿轴线A顺着移动路径30、抵靠着反应轨道28,驱动作为组件的工件传送组件20,或仅驱动框架26。 [0015] 框架26可拆卸地附接到自动引导车22和反应轨道28。框架26包括至少一个交叉梁(crossbar)32,优选包括多个交叉梁32,交叉梁水平延伸以可拆卸地附接到自动引导车22、工件和导辊组件34。多个交叉梁32限定工作区域36,工件在工作区域组装。框架26包括钩挂组件(hitch assembly),钩挂组件用于将自动引导车22可拆卸地附接到框架 26。所述钩挂组件在其上的预定位置附接或形成有多个交叉梁32之一的至少一部分。 [0016] 框架26设置为将工件安装到该框架,以在工件沿移动路径30运动时,允许特定生产区域中的工人对工件进行工作。工件例如可非限制性地包括车辆、车身、器具、牵引机或飞机。 [0017] 至少一个支撑梁38从工作区域36朝向反应轨道28延伸。在示例性实施例中,示出了多个支撑梁38。至少一个腿部40从工作区域36朝向生产地板面24伸出。在示例性实施例中,示出了多个腿部40。至少一个辊轮42从框架26伸出以接合生产地板面24,用以沿移动路径30移动框架26。在示例性实施例中,示出了多个辊轮42并且多个辊轮42在多个腿部40接合框架26。多个辊轮42允许框架26在生产地板面24上滚动。图1所示实施例包括四个辊轮42,但应理解,根据例如包括工件的重量和尺寸在内的其它因素,可以选择其它数量的辊轮。 [0018] 至少一个导辊组件34从框架26伸出以接合反应轨道28。至少一个导辊组件34包括至少两个导辊44,每个导辊定位在反应轨道28的相对侧上以便为框架26提供横向支撑,并且更宽泛地为工件传送组件20提供横向支撑。图1所示实施例示出了设置在轴向隔开的两个位置的两个导辊组件34。应当理解,每个导辊组件34的位置和所利用的这种辊组件的数量可以根据所需要的横向支撑而变化。图1所示实施例还示出了导辊组件34竖直安装在框架26的工作区域36之上并且与反应轨道28相邻,反应轨道28竖直定位在生产地板面24之上。应当理解,导辊组件34还可以安装在框架26上的其它位置,例如如图6所示从框架26侧向延伸并且与的移动路径30的轴线A平行。 [0019] 导辊组件34包括支撑托架46,支撑托架46将导辊44固定到框架26上。导辊支撑杆48从框架26延伸到支撑托架46,用于将导辊组件34固定到框架26上。 [0020] 框架26可包括至少一个框架缓冲器50,框架缓冲器50安装到框架26上。在示例性实施例中,框架缓冲器50安装到框架26的前部,但是框架缓冲器50可安装到框架26的任何一侧。应当理解,这样的框架缓冲器50可以被用于安装制导系统52和/或在相邻的组件故障时用于向前推动每个传送装置。框架26可以包括多个设置在框架26的侧部的缓冲器。另外,框架缓冲器50可以绕水平轴线可枢转地安装到框架26的至少一侧。 [0021] 框架缓冲器50可从框架26卸下。在本实施例中,自动引导车22在框架26的后部和在框架26的前部,都能够在框架26下移动。因此,能够使得自动引导车22沿一个方向被驱动而与框架26接合或分离。另外,即使当框架26正在由驱动轮组件54驱动时,也可沿一个方向驱动自动引导车22,使其与框架26接合或分离。在本实施例中,当将自动引导车22从框架26拆下时,能够允许以例如每小时一英尺的低速驱动框架26,以便使生产区域的这一部分用于其他目的或在与另一框架26一起使用时能更有效地利用自动引导车22。 [0022] 驱动轮组件54安装到框架26。驱动轮组件54包括驱动轮56,驱动轮能够在驱动轮接合位置与驱动轮分离位置之间移动。驱动轮56在驱动轮56的接合位置接合反应轨道28,以沿反应轨道28移动工件传送组件20。 [0023] 驱动组件包括驱动马达、齿轮减速器、张紧器和弹簧加载式的驱动轮56。这样的装置更通常地称为摩擦驱动系统。在图1中,驱动组件安装到框架26的在交叉梁32之上竖直延伸并且与反应轨道28相邻的那一部分。应当理解,驱动组件还可以安装在框架26的其它位置,例如从框架26侧向延伸并且平行于移动路径30的轴线A的位置,例如像图6中示出的实施例那样。还应当理解,虽然弹簧加载式的驱动轮56被示出为安装成与反应轮的底部摩擦接合,驱动轮56还可以安装成与反应轨道28的例如顶面的任何其它表面接合。 [0024] 反应轨道28包括多个反应表面58。在示例性实施例中,反应轨道28大体为正方形,但是也可以是现有技术中已知的任何形状和材料。反应轨道28包括主部60和台阶部(staging portion)62;主部60大体为正方形,台阶部62限定有空隙段(void)64。台阶部62限制反应轨道28与驱动轮56之间在台阶部62的接触。如图1-5所示,反应轨道28典型地与工作区域36竖直隔开。 [0025] 反应轨道28可以与工作区域36水平隔开,如图6所示。在该示例性实施例中,至少一个支撑杆从框架26的一侧横向向外伸出,使得导辊组件34和驱动轮组件54可以与相对于工件传送组件20横向地或水平地定位的反应轨道28相邻。 [0026] 反应轨道28可以设计成向驱动轮组件54感应式地传送电能;并且反过来当反应轨道28感应式地接收电能时,也对安装在自动引导车22上的电池充电。可选择地,自动引导车22中的电池可向驱动轮组件54提供电能。 [0027] 在整个材料装卸业(material handling industry)中,自动引导车22(AGV)被来传送载荷。术语自动引导车22通常用于指设计为具有任何数目的可利用的自动制导系统52的坚固车辆。术语自动引导小车(automatic guided cart,AG)通常用于指坚固度较小的车辆,这种坚固度较小的车辆用于类似但是复杂度较小的场合。在包括权利要求书之内的整个本申请中,术语自动引导车22应当表示和包括AGV和AGC,以及被自动引导的任何其它车辆。 [0028] 自动引导车22包括导轮66,导轮66被引导马达驱动以沿生产地板面24移动或者引导自动引导车22。可使用自动引导车22将生产地板面24上的框架26从生产设备的一个区域,例如组装区域的末端,传送到另一个生产区域,例如组装区域的开始处或储存位置。自动引导车22可拆卸地附接到框架26,以提供自动引导车22与任何给定的框架26的可互换性。 [0029] 导轮提升器68可设置在自动引导车22上或安装在框架26上,用以将导轮66选择性地提升至与生产地板面24接合或脱离。应当理解,导轮66也可以通过除了导轮提升器68之外的其它已知装置进行接合和脱离。在示例性实施例中,导轮提升器68固定到框架26,用于在导轮66接合位置和导轮脱离位置之间移动导轮66。在可选实施例中,如图5所示,导轮提升器68可固定到自动引导车22。在这样的组件中,当导轮66处于导轮接合位置时,脚轮70与生产地板面24隔开。导轮提升器68可以移动,以在导轮66移动到导轮分离位置时,使得脚轮70与生产地板面24接合。 [0030] 如同多数自动引导车22的情况,自动引导车22可设置有车载(on-board)电子仪器或者非车载(off-board)电子仪器,例如,车载计算机和车载制导系统52或非车载制导系统52。制导系统与自动引导车22通信以控制自动引导车沿生产地板面24的移动。 [0031] 在示例性实施例中,制导系统52被示出为安装在框架26上,但是制导系统52可以安装到自动引导车22上。多种制导系统52可与自动引导车22一起使用。这些制导系统52大体包括惯性制导、磁性制导、主动引导有线制导(active guide wire guidance)、激光制导以及光学制导系统52。磁性制导系统52典型地包括磁带或磁性装置;磁性装置安装在工厂底面,允许自动引导车22利用磁性传感器跟随磁带。激光和光学制导系统52一般搜寻安装在生产设备的壁部或其它支撑结构上的目标。通过对这些目标的位置进行搜寻、三角形定位(triangulating)或比较,制导系统52确定自动引导车22的位置。另外,一些自动引导车22使用惯性制导作为用于每个自动引导车22的主制导系统。其它制导系统52也可用于本发明,包括使用上述系统的一些结合,例如使用与一个或者多个激光系统通信的惯性制导系统52。 [0032] 在示例性实施例中,制导系统52与框架26一起安装,并且包括安装在位于框架26的至少一端的缓冲器(挡板)状装置中的光束部(optic beam)。在运行中,自动引导车22位于框架26之下并且可拆卸地附接到框架26。应当理解,自动引导车22可编程以在框架26之下自动驱动,从而进入与框架26匹配的适当位置。如业内公知的,自动引导车22可以以每分钟10英尺到每分钟300英尺范围的速度运行。在自动引导车22附接到框架26之后,自动引导车可以进一步将整个工件传送系统驱动到生产区域,以将导辊组件34和驱动轮组件54与反应轨道28对准。当自动引导车22相对于反应轨道28适当地对准和定位时,导轮提升器68接合,使得导轮66不再与生产地板面24接合,并且驱动轮组件54接合以向反应轨道28施加载荷,从而引起工件传送系统被轮组件54沿生产区域的具有反应轨道28的至少一部分驱动。当利用驱动轮组件54进行驱动时,可用例如每小时一英尺的极慢的速度驱动工件传送系统。应当理解,速度的选择取决于例如包括工件的尺寸和重量、和/或在移动路径30的特定部分所需要的操作量在内的很多不同因素。在反应轨道27的末端,导轮提升器68分离,使得自动引导车22的驱动轮56接合底面,从而引起工件传送系统被自动引导车22的驱动轮56驱动,而不是被框架26上的驱动轮组件54驱动。此时,自动引导车22例如可通过将框架26传送到生产区域的另一个部分,例如生产线的开始处,而有助于生产工作流程。 [0033] 应当理解,自动引导车22可在组装操作过程中的任一点可拆卸地附接框架26和从框架26拆卸下来。例如,自动引导车22可构造成,在框架26下驱动,以在第一位置可拆卸地附接到框架26;并且在第二位置与框架26分离以从框架下驱动出来(drive out)。第一位置可包括但不限于:储存位置,组装操作的末端,或者组装操作沿途的任一点。第二位置可包括但不限于:储存位置,组装操作的开始处,或者组装操作沿途的任一点。 [0034] 也可在自动引导车22、框架26和中央生产区域控制器之间提供电子通信,以监控和/或控制自动引导车22和框架26的特定操作,例如包括生产区域中的定位、确定哪个框架26安装到哪个自动引导车22、在生产区域中移动的其它工件传送组件20之间进行相关引导、当操作驱动轮组件或自动引导车22的驱动轮56时发出信号。 [0035] 图5是工件传送系统的另一个实施例的侧视图;该工件传送系统具有可拆卸地安装到自动引导车22的框架26,但框架26由自动引导车22支撑,而不是如同针对图1-4中示出的实施例所描述的,独立地利用辊轮42支撑。类似于图1-4中的实施例,本实施例也包括具有导辊44和驱动轮组件54的框架26;驱动轮组件54安装到该框架,以相对于反应轨道28进行驱动。另外,本实施例包括安装到自动引导车22自身而不是安装到框架26的导轮提升器68。 [0036] 本发明还提供了一种用于在工件传送组件20上传送工件的方法。工件传送组件20包括框架26,框架26具有附接到框架26的驱动轮组件54和至少一个导辊组件34。工件传送组件20还包括可拆卸地附接到框架26的自动引导车22。开始,将自动引导车沿生产地板面24引导到与框架26相邻的位置。接着,将自动引导车可拆卸地接合到框架26。 随后将自动引导车22以及与其可拆卸地接合的框架26引导至具有反应轨道28的生产区域内,在此生产区域将框架26与反应轨道28对准。框架26包括导辊组件34,导辊组件34用于将框架26与反应轨道28对准。 [0037] 接下来,将驱动轮组件54的驱动轮56从驱动轮分离位置移动到驱动轮接合位置。所述方法包括将自动引导车22的导轮66从导轮66接合位置移动到导轮分离位置的可选步骤。该步骤可相对于将驱动轮56从驱动轮56分离位置移动到驱动轮接合位置的步骤,在任何时间执行;但在示例性实施例中,这些步骤是同时进行的。随后利用驱动轮组件54,沿反应轨道28驱动工件传送组件20。 [0038] 接着将驱动轮组件54的驱动轮56从驱动轮接合位置移动到驱动轮分离位置。所述方法包括将自动引导车22的导轮66从导轮分离位置移动到导轮接合位置的可选步骤。该步骤可相对于将驱动轮56从驱动轮接合位置移动到驱动轮分离位置的步骤,在任何时间执行;但在示例性实施例中,这些步骤是同时进行的。随后利用自动引导车,由反应轨道 28来引导框架26。 [0039] 应当理解,工件传送组件20可用于所说明的应用之外的多种应用。 [0040] 以上已根据相关法规描述了本发明,因此该描述本质上是示例性的而不是限制性的。对于本领域技术人员来说,所公开的实施例的变化和改变是很明显的并且落入本发明的范围之内。 |