矩阵式轨道系统、关联回路式生产线及其生产方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矩阵式轨道系统、关联回路式生产线及其生产方法。轨道系统包括若干轨道节点。导轨包括固定导轨、直连导轨、转弯导轨。各轨道节点上安装有道岔装置。行、列方向上相邻的两个轨道节点之间通过平行的若干固定导轨相连。道岔装置包括直连导轨、转弯导轨及导轨切换机构。若干固定导轨、若干直连导轨和若干转弯导轨两两首尾相连形成一个封闭的回路。关联回路式生产线基于矩阵式轨道系统实现，一方面，通用性能和柔性好，可以根据需求随时更改关联回路式生产线的构成，不受故障影响，另一方面，工件经过关联回路式生产线后便可完成加工或装配作业，多项操作同步执行，工作效率极高。

【技术实现步骤摘要】
矩阵式轨道系统、关联回路式生产线及其生产方法
本专利技术涉及一种矩阵式轨道系统、基于矩阵式轨道系统的关联回路式生产线及生产方法，属于产品生产线

技术介绍
现在常用的生产线一般是将加工设备(或装配设备)依次固定分布于待加工(或待装配)工件的直线型输送流水线两侧，待加工(或待装配)工件在流水线上行进。例如当待加工(或待装配)工件行进至加工设备(或装配设备)的工位时，流水线暂停，加工设备对流水线上的待加工(或待装配)工件进行加工操作。当完成指定的加工(或装配)任务后，待加工(或待装配)工件继续随流水线行进。加工设备(或装配设备)等待下一个待加工(或待装配)工件就位。从实际生产中可以看出，已有的生产线普遍存在以下缺陷：如果需要调整加工(或装配)工艺，或者需要改变生产线所加工(或装配)的产品，则需要对生产线中的机器人动作进行调整，甚至可能需要重新设计整条生产线。也就是说，已有生产线的通用性能不好，柔性差，只能针对固定的一个或若干个工件进行加工(或装配)，无法适应工件加工(或装配)方案的改变，更不用说基于同一套生产线对不同产品进行加工(或装配)了。另外，在生产线运行过程中，如果某一个节点的设备出现故障，或者是流水线上的某一段出现故障，则需要整条生产线停止生产，只有维修恢复故障设备或故障路段，整条生产线才能重新启动生产，这势必大大影响了产品的生产效率，费时费力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种矩阵式轨道系统、基于矩阵式轨道系统的关联回路式生产线及生产方法，该关联回路式生产线基于矩阵式轨道系统实现，一方面，通用性能和柔性好，可以根据需求随时更改关联回路式生产线的构成，不受故障影响，另一方面，工件经过关联回路式生产线后便可完成加工或装配作业，多项操作同步执行，工作效率极高。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种矩阵式轨道系统，其特征在于：它包括排列成矩阵结构的若干轨道节点、导轨，导轨包括固定导轨、直连导轨、转弯导轨，各轨道节点上安装有道岔装置，行方向上相邻的两个轨道节点之间、列方向上相邻的两个轨道节点之间通过平行的若干固定导轨相连，道岔装置包括若干直连导轨、若干转弯导轨以及在直连导轨与转弯导轨之间进行切换的若干导轨切换机构，其中：若干固定导轨、若干直连导轨和若干转弯导轨两两首尾相连形成一个封闭的回路。所述回路所在的所述导轨上安装有至少一个可沿所述导轨循环行进的行走装置，其中：行走装置上用于置放工件，或者行走装置上用于置放工具，或者行走装置上用于置放功能执行装置，或者行走装置上用于置放自由度运动装置，自由度运动装置上置放功能执行装置；当一个所述回路上设置多个行走装置时，所有行走装置排成队列地在所述回路上循环行走；功能执行装置随行走装置行进或固定安装在所述回路所在的所述导轨旁。当所述行走装置在所述导轨上需要转弯时，转弯位置的所述道岔装置通过所述导轨切换机构使其上所述转弯导轨连接与其相对应的相邻两个相互垂直的所述固定导轨；当所述行走装置在所述导轨上需要直行时，直行位置的所述道岔装置通过所述导轨切换机构使其上所述直连导轨连接与其相对应的相邻两个处于同一条直线上的所述固定导轨。一种关联回路式生产线，其特征在于：它包括所述的矩阵式轨道系统，所述矩阵式轨道系统包括至少两个所述回路，每个所述回路与其余所述回路中的至少一个所述回路相关联而具有关联路段，每个所述回路设置有上料工位和/或下料工位，其中：对于具有关联路段的两个回路，此两个回路上运行的行走装置在关联路段上的行进方向相同、行进速度相同，此两个回路上的行走装置之间并行行进或一前一后相距设定距离地行进，以使分属于关联回路上且行进在关联路段上的两个行走装置上的操作对象执行相应操作。所述具有关联路段的两个回路为嵌套式关联回路或外传递式关联回路。一种基于所述的关联回路式生产线实现的生产方法，其特征在于，它包括步骤：1)各操作对象通过所述上料工位置于相应各所述回路上循环行进的所述行走装置上；2)Q级回路上行进的所述行走装置携带的操作对象分别与相关联的各(Q-1)级回路上行进的所述行走装置携带的操作对象在关联路段行进的过程中完成操作，得到(Q-1)级半成品，或者，Q级回路上行进的所述行走装置携带的操作对象为通过所述上料工位直接送入的(Q-1)级半成品；3)Q增加1，重复执行2)，直至Q增加至N+1时进入4)；4)N级回路得到的(N-1)级半成品作为成品输出，完成生产作业；其中：Q从2开始，N为大于1的正整数，所述回路分为1至N级回路；操作对象为工件、工具、功能执行装置或自由度运动装置。本专利技术的优点是：1、本专利技术关联回路式生产线基于矩阵式轨道系统实现，一套矩阵式轨道系统上可以设计出多个关联回路式生产线，各关联回路式生产线可各自同时运行，对各自上欲得到的产品进行加工、装配等作业，因此本专利技术矩阵式轨道系统的通用性能和柔性好，可以根据工件加工或装配需求设计出适应工件的不同加工或装配生产线方案，生产效率得到大大提高。2、本专利技术关联回路式生产线可同时执行多项操作，如对工件1安装零件的同时，对工件2进行检测操作等等，替代了传统直线型流水线的固定操作的工作模式，多项操作可同步执行，大大提高了工作效率，极大缩短了生产周期。3、当本专利技术矩阵式轨道系统中的某一个或几个轨道节点出现故障，或者回路上的某个或某几个路段出现故障，本专利技术矩阵式轨道系统可根据实际需求重新规划设计出符合工件加工或装配需求的关联回路式生产线，工件的加工或装配可以在不停机的状态下继续进行，不会受到故障的影响，大大提高了生产效率。4、在本专利技术关联回路式生产线中，待加工或待装配的工件、功能执行装置、工具、自由度运动装置等无需人工搬运，均可自动传送到生产线上进行相关作业，整个生产线的硬件结构无需人工调整，调整工作完全可以通过软件控制实现。5、本专利技术关联回路式生产线可以具有多种形式的关联回路，如嵌套式关联回路，外传递式关联回路等，工件可以进行逐级加工或装配，包括工具与工件的组合，工具与功能执行装置的组合，功能执行装置与自由度运动装置的组合，功能执行装置对工件的加工或装配等，这种功能执行装置、自由度运动装置参与的加工或装配方式相当于临时组装所需机器人去完成相应作业。6、本专利技术适用于装配生产线、加工制造生产线等各种类型生产线。附图说明图1是本专利技术矩阵式轨道系统的组成示意图。图2是本专利技术矩阵式轨道系统中的回路说明图。图3是本专利技术矩阵式轨道系统中的导轨说明图。图4是本专利技术矩阵式轨道系统中导轨和功能执行装置的一实施例示意图。图5是本专利技术矩阵式轨道系统中导轨和功能执行装置的另一实施例示意图。图6是本专利技术关联回路式生产线的组成说明图。图7是本专利技术关联回路式生产线的一较佳实施例的运行说明图。具体实施方式如图1至图5，本专利技术矩阵式轨道系统包括排列成矩阵结构的若干轨道节点10、导轨20，也就是说，所有轨道节点10以若干行×若干列的形式排布，整个轨道系统呈矩形，导轨20包括固定导轨21、直连导轨22、转弯导轨23，各轨道节点10上安装有道岔装置，行方向上相邻的两个轨道节点10之间、列方向上相邻的两个轨道节点10之间通过平行的若干固定导轨21相连，道岔装置包括若干直连导轨22、若干转弯导轨23以及在直连导轨22与转弯导轨23之间进行切换的若干导轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矩阵式轨道系统，其特征在于：它包括排列成矩阵结构的若干轨道节点、导轨，导轨包括固定导轨、直连导轨、转弯导轨，各轨道节点上安装有道岔装置，行方向上相邻的两个轨道节点之间、列方向上相邻的两个轨道节点之间通过平行的若干固定导轨相连，道岔装置包括若干直连导轨、若干转弯导轨以及在直连导轨与转弯导轨之间进行切换的若干导轨切换机构，其中：若干固定导轨、若干直连导轨和若干转弯导轨两两首尾相连形成一个封闭的回路。

【技术特征摘要】
1.一种矩阵式轨道系统，其特征在于：它包括排列成矩阵结构的若干轨道节点、导轨，导轨包括固定导轨、直连导轨、转弯导轨，各轨道节点上安装有道岔装置，行方向上相邻的两个轨道节点之间、列方向上相邻的两个轨道节点之间通过平行的若干固定导轨相连，道岔装置包括若干直连导轨、若干转弯导轨以及在直连导轨与转弯导轨之间进行切换的若干导轨切换机构，其中：若干固定导轨、若干直连导轨和若干转弯导轨两两首尾相连形成一个封闭的回路。2.如权利要求1所述的矩阵式轨道系统，其特征在于：所述轨道系统中的四个角上的所述轨道节点安装或不安装所述道岔装置，其中：若安装所述道岔装置，则四个角上的所述轨道节点与外部流水线衔接。3.如权利要求1所述的矩阵式轨道系统，其特征在于：所述回路所在的所述导轨上安装有至少一个可沿所述导轨循环行进的行走装置，其中：行走装置上用于置放工件，或者行走装置上用于置放工具，或者行走装置上用于置放功能执行装置，或者行走装置上用于置放自由度运动装置，自由度运动装置上置放功能执行装置；当一个所述回路上设置多个行走装置时，所有行走装置排成队列地在所述回路上循环行走；功能执行装置随行走装置行进或固定安装在所述回路所在的所述导轨旁。4.如权利要求3所述的矩阵式轨道系统，其特征在于：当所述行走装置在所述导轨上需要转弯时，转弯位置的所述道岔装置通过所述导轨切换机构使其上所述转弯导轨连接与其相对应的相邻两个相互垂直的所述固定导轨；当所述行走装置在所述导轨上需要直行时，直行位置的所述道岔装置通过所述导轨切换机构使其上所述直连导轨连接与其相对应的相邻两个处于同一条直线上的所述固定导轨。5.如权利要求3所述的矩阵式轨道系统，其特征在于：所述行走装置包括运输平台，运输平台的底部安装有将运输平台夹持在所述导轨上的导向机构以及驱动运输平台在所述导轨上运动的行走驱动机构。6.如权利要求1所述的矩阵式轨道系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德丰，张作春，李永强，李保奎，
申请(专利权)人：北京动仿航泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11