机动车装配线的制作方法
【专利摘要】用于机动车的装配线（1），其中空中导引装置（3）支持多个输送单元（5），每个输送单元（5）具有纵向轴线（16），设有用于待装配的相应车体（2）的支持元件（8，9），并且能够在给定的前进方向（4）上移动通过一个或多个旋转站（17），在每个旋转站（17）中，由旋转站（17）运载的驱动组件（20）设计成与由输送单元（5）运载的从动传递组件（19）相接合，以使支持元件（-，9）绕纵向轴线（16）进行旋转。
【专利说明】机动车装配线
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于机动车的装配线，具体是用于公路车辆的装配线。
【背景技术】
[0002]众所周知，机动车装配线通常包括多个工作站、固定的输送导引装置、以及多个输送单元，其中工作站彼此对齐，并且以彼此间隔一段距离进行设置，固定的输送导引装置在给定的前进方向上延伸穿过工作站，每个输送单元设计成支持各自的车体，并被安装以沿输送导引装置滑动，从而以连续或步进式运动转移车体穿过工作站。
[0003]通常，已知类型的输送单元由吊篮限定，吊篮悬挂于可滑动地联接至固定的导引装置的滑动装置并包括拱形元件和支持元件，其中拱形元件设计成侧向包围车体，支持元件设置在拱形元件的自由端处并设计成使得其联接至车体自身的底板。
[0004]将吊篮以这样的方式悬吊于滑动装置，以使吊篮能够相对于固定的导引装置绕其自己的平行于上文所述前进方向的轴线摆动，并使车体在正常平面位置与向上旋转位置之间旋转，在正常平面位置，底板朝下且基本平行于地板，而在向上旋转位置，底板相对于地板倾斜足够广的角度，通常在45°与90°之间以使操作者能够方便地在底部执行工作。
[0005]为了在装配过程的给定阶段中执行吊篮旋转，众所周知的是在装配线的相应延伸中提供固定的偏差器元件，每个偏差器元件以这样的方式确定形状，以接连联接至拱形元件，并以相应的预设角度旋转每个拱形元件。而且每个输送单元设有阻挡装置，该阻挡装置设计成将相应的拱形元件保持在倾斜位置。
[0006]例如可从JP52002971和JP52043277得到这种类型的解决方案。具体地，JP52043277公开了一种拱形悬吊器臂，其可旋转地插设在两对可旋转导引辊之间，该可旋转导引辊由通过空中输送器2驱动的悬吊器主体的悬挂机构可旋转地支持。悬吊器臂在其外部边缘上设有沿该边缘延伸的链条，并由具有与该链条接合的齿轮的旋转机构进行旋转。该旋转机构包括齿轮组，其安装在悬吊器主体上并包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、正齿轮、齿条、和换向齿条，其中第一锥齿轮和与链条相接合的齿轮共轴，第二锥齿轮与第一锥齿轮相接合，正齿轮与第二锥齿轮共轴，齿条与平行于空中输送器的正齿轮相接合并设置成使悬吊器臂旋转，换向齿条与正齿轮相接合以从而使悬吊器臂换向。因此，悬吊器臂通过悬吊器主体的运动进行旋转或返回。
[0007]虽然由于其简单性而广泛使用，但是，这种解决方案存在某些缺点，这些缺点能够主要归因于两个事实:偏差器元件具有相对较大的整体尺寸，这显然使装配线的结构变得复杂；以及固定的偏差器元件不允许在没有装配线的重配置的相当大的干预的情况下对装配过程进行大量修改，例如对装配过程的车体必须旋转的阶段进行修改。
[0008]另一缺点源自以下事实，只有当相应的输送单元转移，与偏差器元件相接合时，作为“被动”元件的固定的偏差器元件才能够执行拱形元件的旋转，并且因此证明在装配线不以连续运动前进的情况下几乎不可用。
[0009]为了克服上述缺点，已经提出不同的解决方案，该解决方案设想向每个输送单元提供“装置上(on board)”电致动器，该电致动器能够在预设的工作站中旋转相应的拱形元件。
[0010]第US5234096号文件中提供这种解决方案的示例。
[0011]尽管有效，但是该解决方案存在从其建造角度和经济角度都证明相当难以忍受的缺点。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供没有上述缺点的机动车装配线。
[0013]根据本发明，提供了根据所附权利要求的机动车装配线。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的实施方式的非限制性示例，在附图中:
[0015]-图1是根据本发明的装配线的优选实施方式的示意图，为了清楚，为局部立体图且部分被去除；
[0016]-图2和图3示出了处于相应的进一步操作配置的图1的装配线；
[0017]-图4是图1细节的放大主视图；
[0018]-图5至图7示出了处于相应的操作配置的图4细节的部分的放大部分剖视图；
[0019]-图8和图9以放大比例示出了图5的相应的细节；
[0020]-图10示出了图9的细节的主视部分剖视图；
[0021]-图11是根据图5的线X1-XI的剖视图；
[0022]-图12是根据图5的线XI1-XII的剖视图；以及
[0023]-图13是图5的另一细节的平面图。
【具体实施方式】
[0024]图1中用I整体地指示机动车装配线，在恰当的情况下是汽车装配线。
[0025]装配线I包括多个工作站，其沿一连串待装配的车体2 (仅示出其中一个)的前进路径设置成彼此距离一段距离并对齐。
[0026]为了转移车体2，装配线I设有空中的固定导引装置3、多个输送单元5(仅示出其中一个)、以及致动装置(已知但未示出)，其中固定导引装置3在基本水平的前进方向4上延伸穿过工作站，输送单元5沿固定导引装置3可滑动地安装并设计成支持相应的车体2，致动装置设计成沿固定导引装置3以连续或步进式运动转移输送单元5。
[0027]通过安装在距离地面给定距离处具有C形横截面的直线分段元件限定了固定导引装置3，每个输送单元5包括可滑动地联接至固定导引装置3的空中滑动装置6和悬吊在滑动装置6处的吊篮(gondola)7，并且吊篮7包括拱形元件8和支持元件9，其中拱形元件8位于与前进方向4垂直的面中，支持元件9设计成在使用中刚性地联接至设成穿过拱形元件8的车体2的底板。以这种方法，车体2能够与吊篮7沿输送通道10前进，其中输送通道10在前进方向4上在固定导引装置3下面延伸并且穿过工作站，并且车体2从地面升高使得操作者能够在工作站中方便地对车体2进行干预的距离。[0028]根据图1和图4所示，每个输送单元5的支持元件9包括两个纵向构件11，其刚性连接至拱形元件8的相应的自由端且与前进方向4平行，并且相对于拱形元件8的对称面P (图4)镜像对称，并且每个纵向构件11在其自己的轴向端处具有两个支架12，这两个支架12朝向对称平面P突起并设有相应的探针13，探针13设计成与车体2的相应孔相接合，以阻挡纵向构件11上的车体2。
[0029]通过框架14使得拱形元件8悬吊在滑动装置6处，框架14通过系杆15刚性连接至滑动装置6并支持拱形元件8，以使后者能够绕轴线16摆动，其中轴线16通过拱形元件8的中心并与前进方向4平行。以这种方法，固定在支持元件9上的车体2可在正常平面位置与向上旋转位置之间旋转，其中在正常平面位置，相应的底板基本上水平且朝向地面，在向上旋转位置，底板相对于地面倾斜包括在45°与90°之间并足以使操作者能够方便地在底部上执行工作的角度。
[0030]在使用中，拱形元件8的旋转在给定旋转站17 (只示出其中一个)中并通过旋转单元18进行,对于每个输送单元5,旋转单元18包括相应的被动旋转组件19,其由输送单元5运载,并且对于每个旋转站17,旋转单元18包括相应的主动驱动组件20,其设计成当每个旋转组件19设置在旋转站17中时接连地联接至每个旋转组件19，以对相应的拱形元件8作用绕轴线16的旋转。所有旋转组件19在相应的输送单元5上设置在同一侧，而所有驱动组件20朝向用于输送车体2的通道10的一侧且朝向用于输送车体2的通道10的同一侧。
[0031]图1、图2及图3中仅示出了一个旋转组件19和一个驱动组件20,旋转组件19只与所示输送单元5相关联，驱动组件20只与旋转站17相关联。
[0032]每个驱动组件20在相应的旋转站17中设置在用于输送车体2的通道10之外，并由马达驱动的滑动装置21运载，该滑动装置21可滑动地联接至直线导引装置22，其中直线导引装置22用于在使用中在基本水平且垂直于前进方向4的方向上远离和朝向前进位置转移相应的驱动组件20，该前进位置用于与每次设置在旋转站17中的输送单元5的马达减速器设备21相联接。
[0033]此外，为了使相应的驱动组件20能够联接至旋转组件19，并且后者以连续运动转移穿过相应的旋转站17，每个滑动装置21以这样的方式安装，以使得相应的驱动组件20能够在相应的旋转站17内在前进方向4上交替地转移。为了该目的，根据图1、图2、及图3所示，每个滑动装置21安装在滑架23上，而滑架23包括马达驱动的滑动装置24，滑动装置24可滑动地联接至固定的直线导引装置25，其设置在高于固定导引装置3所占据水平的水平上并与前进方向4平行。滑架23还包括支持臂26，其相对于滑动装置24固定，并从滑动装置24向下延伸并且运载连接至其底部自由端处的水平支架27，水平支架27朝向输送通道10突起并支持滑动装置21的导引装置22。
[0034]根据图1所示，以及图4和图5中更详细地所示,每个驱动组件20包括电动马达28，其输出轴29沿水平轴线30朝向输送通道10延伸，水平轴线30垂直于前进方向4并位于设置在给定水平处的水平面Pl中。输出轴29运载连接至其自由端处的带齿前联接装置31。
[0035]参照图4、图5、图11及图12，框架14包括两个板32，这两个板32垂直于前进方向4，通过横向加强板刚性地连接在一起并支持多对相对的辊，其在这两个板32之间限定具有曲线型轮廓的通道，该通道共享轴线16并通过拱形元件8的中心部分可滑动地接合。
[0036]具体地，根据图5和图11所示，上述辊包括多个辊33，其中每个都安装在相应的板32上，用于绕平行于板32且垂直于前进方向4的相应的轴线34空转，与安装在另一板32上的相同辊33相对，并部分地延伸穿过相应的板32，以与拱形元件8的相应侧可滑动地接
入
口 o
[0037]根据图5和图12中所示，上述辊还包括两对辊35，其设置在框架14的相应自由端附近。每对的辊35安装成穿过板32，并用于绕平行于前进方向4的相应轴线36旋转并与拱形元件8的外壁和内壁分别可滑动地接合。
[0038]根据图4、图8和图13中所示，拱形元件8外部有两个齿形带37在其上方延伸，齿形带37形成相应输送单元5的旋转组件19的一部分并在使用中被驱动以导致拱形元件8绕轴线16摆动。为了这个目的，每个带37均在其端部锚固至拱形元件8的相应自由端，与拱形元件8外表面相接触地延伸，并包括中间部分，其从拱形元件8分离并在两个回程辊上方延伸(其中之一是辊35)，并在带齿滑轮38上方延伸，带齿滑轮38设置在回程辊之间并安装在轴39上，其中轴39用于绕平行于前进方向4的轴线40旋转。
[0039]根据图5和图13所示，轴39限定了马达减速器设备41的输出轴，其形成相应输送单元5的旋转组件19的一部分并安装在框架14的朝向驱动组件20的一侧上。马达减速器设备41包括输入轴42，其具有垂直于轴线40且位于面Pl中的轴线43，并通过一系列齿轮(未示出)运动地连接至轴39，其中该一系列齿轮容纳在刚性连接至框架14的壳体44内。轴42运载连接至其自由端处的转矩传递带齿前联接装置45，其设计成在使用中当相应的驱动组件20转移至上述前进联接位置时联接至轴29前联接装置31。
[0040]换言之，轴29是转矩外送装置，而轴42是用于由轴29通过转矩传递联接装置31、45传递至轴42的转矩的摄入装置。
[0041]根据图5和图13所示，每个旋转组件19还包括爪制动器46和安全阻挡设备48，其中爪制动器46与由轴42运载的毂式件47协作，以一般地阻挡轴42及与轴42相关的带37，安全阻挡设备48设计成与安装在轴39上的齿环螺母49协作，以一般地阻挡轴39及与轴39相关的滑轮38和带37。
[0042]根据图9和图10所不,爪制动器46包括两个爪50,其在相对于壳体44固定的板上枢转，以绕设置在毂式件47下面且平行于轴线43的相应轴线51摆动，并通过相应弹簧设备52被推向毂式件47，每个弹簧设备52在其与在43中枢转的端部相对的端部与相应的爪50协作。两个销53从爪50的邻近于弹簧设备52的端部向上突起，销53运载相应辊54，在其之间限定了用于插入致动器构件56的通道55，其中致动器构件56设计成推动辊54彼此远离并使爪50从毂式件47分离，从而使毂式件47能够旋转。致动器构件56由滑动装置21运载且位于面Pl之上，并相对于滑动装置21且在液压致动器的推力作用下能够远离和朝向通道55的接合的抽出位置移动。
[0043]根据图5、图8及图13所示，阻挡设备48包括杆57，其安装在壳体44上用于绕平行于前进方向4的轴线58旋转并在齿环螺母49之上朝向驱动组件20延伸。杆57具有中间齿59，其朝向齿环螺母49并一般地联接至齿环螺母49。并且在杆57的自由端处设有挺杆辊60，其可相对于杆57绕平行于轴线58的轴线转动。挺杆辊60设计成与杯状件61协作，杯状件61利用液压致动器62的插入而联接至滑动装置21，该液压致动器62设计成远离和朝向操作升高位置竖直转移杯状件61，在该操作升高位置处，杯状件61与挺杆辊60相接合以使杆57绕轴线58旋转，而使齿59从齿环螺母49脱离接合，从而使轴39自由。
[0044]根据图1至图3所示，滑架23包括L形横向构件63，其相对于支持臂26固定并包括水平部分64和竖直部分65，其中水平部分64垂直于前进方向4并在输送通道10之上延伸，竖直部分65设置在相对于输送通道10与支持臂26相对的一侧上并运载连接至其自由端处的液压推动器66，液压推动器66共享轴线30并设计成以下文中将描述的方式和为了下文中将描述的目的与支柱67协作，支柱67由框架14运载并设置成与轴43共轴。
[0045]下面将描述装配线I的操作，假设，作为第一情况，输送单元5已经以连续运动在前进方向4上且沿输送通道10前进。
[0046]下面将从图1所示的操作配置开始描述操作，其中输送单元5已进入旋转站17，并且相应的吊篮7与相应的车体2正在与旋转站17相关联的滑架23之前通过。
[0047]当马达减速器设备41的轴42的轴线43将到达与马达28的轴29的轴线30对准的位置时，滑动装置24被驱动以在前进方向4上以这样的方式转移滑架23(直到那时是静止的)，以使得轴42到达轴29，然后轴29与轴42 —致地前进，保持与其同轴(图5)。此外，根据图5所示，在该操作状态下，爪制动器46夹紧在轴29上，杆57处于降低的位置并且齿59与齿环螺母49相接合，致动器部件56处于非操作位置，相对于前接合装置31缩回，并且最终，杯状件61通过液压致动器62保持在降低的非操作位置。
[0048]此时，根据图2和图6所示，运载驱动组件20的滑动装置21以这样的方式朝向输送通道10且朝向吊篮7转移，以使前联接装置31与前联接装置45相联接。紧接着，通过致动器部件56转移至上述其与通道55接合的抽出位置中爪制动器46被释放(图6)，随后爪50从毂式件47分离，并且通过杯状件61转移至上述升高的操作位置而使阻挡设备48失效，随后齿59从齿环螺母49脱离(图7)。此外，为了抵消由驱动组件20施加在吊篮7上的轴向推力，液压推动器66朝向吊篮7前进并压靠在支柱67上(图2)。
[0049]此时，根据图3所示，马达28被驱动，以使轴29进行旋转，随之马达减速器设备41的滑轮38、轴39、轴42进行旋转，随后带37致动并且拱形元件8和车体2绕轴线16旋转。
[0050]优选通过光学类型的识别设备(未示出)和由滑架23运载的光学读取器(未示出)进行拱形元件8的角位置的检测，其中识别设备包括在拱形元件8上设置两个带37之间的编码条(已知类型)，光学读取器能够“读取”编码条以将关于拱形元件8的角位置的指示发送至电子控制单元(未示出)，其中该电子控制单元控制马达28。
[0051]一旦拱形元件8达到预设的倾角，马达28停止，并且滑动装置21被驱动以移动驱动组件20远离马达减速器设备41。滑动装置21的回退导致前联接装置31立即从前联接装置45脱离接合，紧接着致动器构件56从通道55脱离接合，随后爪50返回夹紧毂式件47且在相应弹簧设备52的推力下阻挡轴42的正常位置。
[0052]此外，同时杯状件61在挺杆辊60下面滑动直至其从挺杆辊60脱离接合，导致杆57自由向下落并使齿59与齿环螺母49接合，随后阻挡轴39。
[0053]爪制动器46和阻挡设备48以这种方式保证拱形元件8维持施加在其上的倾角。
[0054]输送单元5 —完全自由，滑动装置24就停止并立即在相对的方向上被驱动，以使滑架23回到起始位置，等待下一输送单元5。
[0055]在这方面，应指出，不仅可通过示例中所示的使用马达驱动的滑动装置而且可利用不同的系统例如通过凸轮驱动系统或液压致动器获得滑动装置24的交替转移。
[0056]在输送单元5以步进式方式在前进方向4上前进的情况下，除以下事实之外，装配线I的操作与上述连续运动的情况大体保持相同，在该情况下，滑架23—直是静止的，并且当轴线43与轴线30以这样的方式对准以使得前联接装置31可随驱动组件20通过滑动装置21的前进而与前联接装置45接合时，每个输送单元5在旋转站17中停止。
【权利要求】
1.机动车装配线(I)，包括: -空中导引装置(3); -多个输送单元(5 )，每个所述输送单元(5 )包括:空中滑动装置(6 )，可滑动地联接至所述空中导引装置(3);以及支持装置(8，9)，联接至所述空中滑动装置(6)以支持相应的待装配的机动车车体(2),每个所述输送单元(5)能够在前进方向(4)上转移通过一个或多个旋转站(17)，在所述旋转站(17)处相应的支持装置(8，9)安装成用于绕与所述前进方向(4)平行的纵向轴线(16)进行旋转；以及 -旋转装置(18)，可操作以在每个所述旋转站(17)处使每个所述输送单元(5)的所述支持装置(8，9)绕相应的纵向轴线(16)旋转； 所述装配线(I)的特征在于: 对于每个所述输送单元(5)，所述旋转装置(18)包括空中从动传递组件(19)，所述空中从动传递组件(19 )包括转矩摄入装置(42 )，所述转矩摄入装置(42 )设置成从垂直于所述前进方向(4)的方向接收转矩并联接至所述支持装置(8，9)以使所述支持装置(8，9)绕所述纵向轴线(16)相应地旋转；以及 对于每个所述旋转站(17)，所述旋转装置(18)包括空中转矩供应装置(20)，所述空中转矩供应装置(20)包括转矩外送装置(29)，所述转矩外送装置(29)配置成与由位于所述旋转站(17)中的所述输送单元(5)运载的所述从动传递组件(19)的所述转矩摄入装置 (42)相接合，以使所述支持装置(8，9)绕所述纵向轴线(16)相应地旋转。
2.根据权利要求1所述的装配线，其中所述输送单元(5)能够以步进式运动的方式在所述前进方向(4)上移动，以在每个所述旋转站(17)中停止在所述前进方向(4)上的给定位置，每个所述转矩供应装置(20)在相应的旋转站(17)中安装在所述给定位置。
3.根据权利要求1所述的装配线，其中所述输送单元(5)能够以连续运动的方式在所述前进方向(4)上移动，每个所述转矩供应装置(20)安装成用于在相应的旋转站(17)内且平行于所述前进方向(4)进行往复，以与移动穿过所述旋转站(17)的每个所述输送单元(5)同时在所述前进方向(4)上移动。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装配线，其中每个所述转矩供应装置(20)安装在相应的旋转站(17)中，以远离和朝向联接位置相对于所述前进方向(4)横向地移动，所述转矩供应装置(20)在所述联接位置与所述旋转站(17)中的所述输送单元(5)的所述从动传递组件(19)相联接。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装配线，其中每个所述从动传递组件(19)的所述转矩摄入装置(42 )包括:输入轴(42 )，设置成垂直于所述前进方向(4 )，以从所述转矩供应装置(20)的所述外送装置(29)接收转矩；输出轴(39)，设置成平行于所述前进方向(4)并联接至所述输入轴(42)，以从所述输入轴(42)接收转矩；快速联接装置(31，45)，设置在所述转矩外送装置(29)与所述转矩摄入装置(42)之间，以允许这两者之间的快速联接，并且所述输出轴(39)联接至相应的输送单元(5)的所述支持装置(8，9)，以使所述支持装置(8，9 )绕相应的纵向轴线(16 )相应地旋转。
6.根据权利要求5所述的装配线，其中所述转矩供应装置(20)包括具有输出轴(29)的电动马达(28)，所述输出轴(29)限定相应的转矩外送装置，并被设置成垂直于所述前进方向(4)，所述输出轴(29)设计成与所述从动传递组件(19)的所述输入轴(42)相接合。
7.根据权利要求5或6所述的装配线，其中可释放的阻挡装置(48)设置成用于有角度地阻挡所述输入轴(42)与所述输出轴(39)之一，所述阻挡装置(48)包括:齿环螺母(49)，安装在将被阻挡的轴(42 ;39)上；以及限动齿(59)，在第一致动器装置(61，62)的推力的作用下能够远离和朝向与齿环螺母(49)接合的位置移动。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的装配线，其中，可释放的制动器装置(46)设置成用于有角度地阻挡所述输入轴(42 )与所述输出轴(39 )之一，所述制动器装置(46 )包括两个爪(50 )，所述两个爪(50 )设置在将被阻挡的轴(42 ;39 )的相反侧上并在弹性装置(52 )的推力作用下与将被阻挡的轴(42 ; 39 )接合，移动楔式装置(56 )设置成用于克服所述弹性装置(52)的推力移动所述爪(50)彼此远离，并使所述爪(50)从将被阻挡的轴(42 ;39)脱尚接合。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的装配线，其中，每个所述输送单元(5)还包括框架(14)，所述框架(14)悬吊于所述滑动装置(6)处并限定与所述纵向轴线(16)共轴的内通道，所述支持装置(8，9)包括拱形元件(8)，所述拱形元件(8)与所述纵向轴线(16)共轴并可滑动地安装在所述通道内。
10.根据权利要求9所述的装配线，其中每个所述从动传递组件(19)包括:柔性传递构件(37)，沿所述拱形元件(8)延伸并在其两个轴向端部处锚固至所述拱形元件(8)的相应自由端；以及滑轮装置(38)，安装在所述输出轴(39)上，以与所述柔性构件(37)的中间部分相接合并在所述拱形元件(8 )上施加绕相应的纵向轴线(16)的旋转。
【文档编号】B62D65/18GK103608251SQ201280029195
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年8月6日 优先权日:2011年8月4日
【发明者】丹尼·蒙蒂, 朱利奥·塔拉里科, 马尔科·卡瓦利亚, 埃利奥·托德拉 申请人:菲亚特集团汽车股份公司