基于自动随行导向装置的物料车随行设计方法

摘 要：自动随行导向装置在现代制造业中扮演着重要的角色，能够提高生产效率，减少人工成本，物料车的随行设计是实现自动化生产线高效运行的关键环节。基于此，文章计制作一条物料车自动上下随行线，以取代自动导向车牵引物料车前行，实现物料车与内饰滑板线的同步随行，完成以下流程：首先，自动导向车从物流分拣区出发，拖拉物料车至物料车上件位并停止，然后自动导向车的挂钩脱离，自行前进至物料车下件位等待。接着，利用自动导向装置，将物料车的随行挂钩与随行链条连接，使其与滑板线一同前进。员工可在随行的物料车上取料并进行装配。最后，空的物料车到达下件位时，会自动从链条上脱钩，并由等待的自动导向车牵引返回物流分拣区，如此循环，完成整个物料输送过程。

关键词：负重卡滞打滑 自动导向车交管堵塞 物料错装 线体自动随行

0 引言

本发明涉及一种物料车随行装置，该装置包括随行结构和送料结构。随行结构由随行线体和传动机构组成，传动机构驱动随行线体进行回转运动，进而使送料结构沿着随行线体的长度以回转方向移动。送料结构则包括物料车和设置在物料车上的连接机构。在物料车的随行线体一侧，设有预行槽。物料车被牵引至上件位时，预行槽会顶起连接机构，使其扣设于随行线体上，从而带动物料车前行。当物料车移动至下件位时，连接机构与随行线体脱离，物料车离开随行线体。通过传动机构驱动随行线体前行，并通过预行槽顶起连接机构，使得连接机构能够扣合至随行线体，跟随随行线体前行，从而避免了在牵引过程中出现“死机”、卡滞打滑不走的现象，减少了AGV交管堵塞的情况，确保了装配效率，并降低了取错物料和错装的风险。

1 物料车的功能需求

（1）精准定位与跟随功能：物料车需要能够精确地跟随生产线上的各个工位。这不仅包括准确到达指定位置，还要求能够实时响应生产线速度的变化，保持同步运行。为了实现这一点，物料车应配备先进的定位系统和智能算法，确保在繁忙的生产线中稳定可靠地运作[1]。（2）高承载能力：物料车的承载能力必须满足生产线上所需物料的重量要求，通常意味着车辆需要有坚固的构造和强度足够的载重平台。在设计时，还需考虑到不同物料的尺寸和形状，确保物料车可以安全稳定地运输各种物料。（3）稳定运行与低噪音：在生产环境中，稳定运行和低噪音水平对于维持高效生产和员工舒适度至关重要。物料车在运行时应尽量减少振动和噪音，采用低噪音的驱动系统和减震材料是实现这一目标的有效方式。

2 技术方案

随行结构包括随行线体和位于其一端的传动机构，传动机构驱动随行线体进行旋转运动，进而使得送料结构沿着随行线体的长度沿着旋转方向移动。送料结构包括物料车和设置在物料车上的连接机构，连接机构通过重力作用卡在物料车上。其中，随行线体的一侧在物料车的行进路线上设有一个预行槽，当物料车被牵引到上件位时，预行槽会顶起连接机构，使其卡在随行线体上，从而推动物料车前行；当物料车移动到下件位时，连接机构会从随行线体上脱离，然后被牵引离开随行线体。本发明提供的一种物料车随行装置，通过传动机构驱动随行线体前进，同时，通过预行槽顶起连接机构，使其卡在随行线体上，进而使得物料车跟随随行线体前进，避免了在牵引过程中出现“死机”、卡滞打滑不走的现象，防止了自动导向车辆堵塞的问题，确保了装配效率，降低了取错物料和错装的风险。具体来说，随行结构包括随行线体和设置在随行线体一端的传动机构，送料结构包括物料车和设置在物料车上的连接机构。传动机构驱动随行线体进行旋转运动，进而推动送料结构沿着随行线体的长度沿着旋转方向移动。物料车随行装置结构见图1-图4。

图中，100代表随行线体，110代表内饰装配线，120代表第二传动带，200代表传动机构，210代表驱动件，211代表第一传动轮，220代表传动组件，221代表传动轴，222代表第二传动轮，223代表第三传动轮，224代表轴承，230代表过渡板，231代表容纳槽，240代表第一传动带，300代表连接机构，310代表第一限位板，320代表第二限位板，321代表缺口部，330代表连接挂钩，331代表活动槽，340代表顶升件，341代表导向轮，350代表限位栓，360代表安装板，400代表物料车。

3 具体实施方式

为了替代传统的由自动导向车牵引物料车的方式，本发明提出了一种新的运输方式：通过将物料车扣接在随行机构上，从而带动它前行进行送料。这种方式解决了传统方法中因自动导向车以一拖二的形式输送物料而导致负重过大，从而在牵引过程中发生“死机”、卡滞打滑的问题。这不仅会导致自动导向车辆堵塞，还可能造成车身装配工位与对应的物料车错位，增加取错物料和错装的风险，同时也会降低装配效率。为了解决上述问题，本实施例提供了一种随行结构，该结构包括随行线体和设置在随行线体一端的传动机构。为了确保有足够的动力来源，传动机构包括驱动件、连接随行线体的传动组件，以及设置在传动组件远离驱动件一端的过渡板。驱动件、传动组件和过渡板都通过紧固件连接到机床上，为随行线体、驱动件、传动组件和过渡板提供了一个工作平台。

需要说明的是，驱动件靠近传动组件的一侧设有第一传动轮，驱动件驱动第一传动轮进行圆周运动。为了带动传动组件转动，第一传动轮和传动组件之间通过第一传动带连接，从而使得驱动件通过第一传动带带动传动组件进行回转运动。进一步地，传动组件包括旋转轴、安装在所述旋转轴上的第二传动轮和第三传动轮。为了提高第二传动轮和第一传动轮的传动稳定性，在本实施例中，第一传动带采用双排链条设计。同时，为了增加输出扭矩，第一传动轮的直径小于第二传动轮的直径，从而为旋转轴提供充足的扭矩，进而支持带动随行线体的旋转运动。另外，在旋转轴上安装有若干轴承，轴承的两端通过紧固件连接至一个连接板上，而该连接板也通过紧固件与机床相连。由于旋转轴固定在轴承的内圈，这种连接结构为旋转轴提供了足够的支撑力，方便旋转轴带动第二传动轮和第三传动轮进行旋转。第三传动轮位于两个轴承之间，且正对过渡板。为了通过第三传动轮连接随行线体，过渡板中间设置了一个容纳槽，该容纳槽正对第三传动轮。随行线体的一端放置在过渡板内，并套在第三传动轮上，以实现带动随行线体的旋转运动。随行线体包括内饰装配线以及设置在内饰装配线内的第二传动带，所述第二传动带的一端穿过容纳槽，并套设于第三传动轮，从而带动第二传动带进行旋转运动。

为了使送料结构能够随着第二传动带的移动而移动，设计了一种包括物料车以及构建在物料车上的连接机构的送料系统。在随行线体的侧面，沿着物料车的行进路径，设置了一个预行槽。当物料车被牵引到上件位置时，预行槽会顶起连接机构，使其能够扣接到随行线体上，从而推动物料车向前移动；当物料车移动到下件位置时，连接机构会从随行线体上脱离，随后物料车被牵引离开随行线体。连接机构由安装板构成，该安装板通过紧固件连接或焊接的方式固定在物料车上。安装板上设有第一限位板和第二限位板。第一限位板和第二限位板是垂直设置的。第一限位板的上端面进行了去除处理，这样它可以支撑转动到水平位置的连接挂钩。第二限位板靠近连接挂钩的一端设有缺口部，当连接挂钩被顶起时，它可以倒向设有第一限位板的一侧。连接挂钩靠近第二限位板的一端沿着其长度方向设有活动槽，并且在第二限位板上穿设有一个限位栓，这个限位栓同时也穿设于活动槽内，使得连接挂钩可以通过活动槽沿着第二限位板的长度方向上下移动。顶升件是连接挂钩远离的一端，它设有导向轮，并且与第二限位板活动连接，可以灵活地穿设于第二限位板内。在仅受重力作用的情况下，它可以卡设于第二限位板内。

当自动导向车将物料车准确地送达第二传动带附近时，导向轮巧妙地滑入预备轨道。此时，预行槽启动顶升件，使得连接挂钩向上移动，直至其末端与缺口部完全对齐。借助重力的作用，连接挂钩微微倾斜并顺利落入第一限位板中，牢固地固定在第二传动带上。随着这一动作的完成，物料车沿着第二传动带的运行方向平稳地开始移动。当物料车缓缓抵达下件位时，感应信号被即时触发。顶升气缸迅速动作，将连接挂钩提起至90°角，使其垂直。借助重力的帮助，挂钩轻松地落入第二限位板中，成功实现物料车与第二传动带的分离。最后，在自动导向车的牵引下，物料车安全返回至物流分拣区，完成整个流程。

4 结语

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以上所述实施例仅仅展示了本发明的几种实施方式，虽然描述较为具体和详细，但不应被视为对本发明专利范围的限制。需要指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在保持本发明构思不变的前提下，还可以进行若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

参考文献：

[1]周涛，彭羿，农振.一种随行夹具库装置及自动切换夹具系统[J].时代汽车，2021（06）：152-153.

[2]刘伟，曹永辉.随行夹具针对柔性自动加工线适应性技术[J].机电元件，2019，39（04）：59-63.

[3]高鸿林.自动随速随行的汽车轮胎螺母拧紧装配系统[Z].山东：山东中车同力达智能机械有限公司，2018-11-27.

[4]李建东，杨薇，贾晶霞，等.自动随行导向的甜菜组合式挖掘装置[J].农业工程，2015，5（02）：19-21.