柔性装配线系统的制作方法

本发明涉及一种装配生产线，特别涉及一种柔性装配线系统。

背景技术：

目前很多产品如发动机一般采用流水线方式生产，以实现高效率的标准化作业。现有主流的发动机装配流水线一般采用机动滚道加托盘方式，即在地面上铺设滚道，用电机驱动，需装配的产品放在专用托盘上，再将托盘放置在滚道上，利用摩擦力带动托盘前进或停止；或采用链式传动加小车方式，即采用在地面下面铺设链条，用电机驱动，装配小车摆放在地面上，需装配的产品放在装配小车上，再通过小车与链条连接或脱开来带动小车前进或停止。

下面通过具体的例子进一步说明现有技术的缺陷：

通常，在汽车发动机行业特别是商用车发动机行业，新项目从投入到产能达标一般要历经几年时间，而且日常的产量波动很大。采用现有技术的流水线结构复杂，施工的工程量较大，调整时会造成较长时间的停产，因此一般采用一次性投资到位的方式，这样，设备前期投入比较大，而且后期产能提升时的改造周期也比较长，并且很难随着产量的变化来调整流水线的工位长度及工位的数量，因此发动机的在线数量很难调整，操作员工走动距离较长，作业性较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的无法随产量的变化对流水线的长度及工位的数量进行快速调整的缺陷，提供一种柔性装配线系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种柔性装配线系统，包括一动力装置、装配小车、一连接件以及一导 轨装置，该动力装置其包括一电机及变速箱组件、一变频控制器、链轮装置，所述链轮装置包括链条与两个以上用于推动装配小车前行的主动挂件，其中，主动挂件与链轮装置固定连接，电机及变速箱组件与链轮装置相连接，电机及变速箱组件用于输出力矩；该装配小车其包括一车身、活动轮、前进时导向用的导向装置、一被动挂件，其中，活动轮设置在车身的下方，在车身下方的前后端各安装一个导向装置，被动挂件用于与主动挂件相连接；该连接件用于连接相邻的装配小车；该导轨装置安装在地面上，用于对装配小车进行限位。

本申请的柔性装配线系统结构简单，制造成本低，但其能有效、方便地对流水线的工位长度及其工位数进行调整，可应对弹性的产能变化并降低了流水线的前期投资，提高了生产效益。

优选地，主动挂件包括一主动挂件本体、主动挂件本体的上部设有一凸缘，主动挂件本体的下部设有长方形连接槽与链条卡合连接。

优选地，主动挂件为包括一长方形部件、固定轴和插销，长方形部件的顶端两侧带有圆角，长方形部件的下端设有一对耳板，耳板上设有两组对穿孔，其中，链条穿设于耳板之间，固定轴顺次穿过对穿孔和链条，通过插销将主动挂件固定在链条上。

采用两种不同的主动挂件形状以及与链条的连接方式，是为了根据不同的待装配部件并兼顾设备安装成本作出相应选择，当待装配部件小装配小车所需推力小，则选择链条卡合连接方式的主动挂件；反之则选用插销连接的主动挂件，进而通过改变挂件组的数量以及挂件之间的距离，实现工位长度之调整。

优选地，被动挂件设置在车身的前端，并与动力装置位于同一侧面。采用该方式，可利用动力装置输出的动力带动链轮装置进而带动安装在其上面的主动挂件，与装配小车上的被动挂件达到最佳的配合，有效地牵引装配小车前进。

优选地，连接件为多节可伸缩杆机构。该连接件可以方便的调整长度。

优选地，装配小车设有4根用于放置待装配部件的支撑脚，支撑脚与车身活动连接。设置该结构的用于摆放产品的支撑脚，可以对支撑脚的间距进行调整，用于放置装配不同形状及大小的产品。

优选地，活动轮包括两个定向轮子和两个万向轮子。采用该机构可以减小装配小车的前进阻力，进而降低动力装置所需输出的驱动力。

优选地，电机及变速箱组件包括电机和变速箱；变频控制器与电机电连接、电机与变速箱机械连接。当需要调整本申请的柔性装配线系统的行进速度时，通过调整变频控制器而达到调节电机的频率，通过电机与变速箱机械连接来控制变速箱的转速，进而控制流水线的行进速度。

优选地，所述导轨装置位于所述装配小车的下方，所述导向装置位于所述导轨装置之内。

优选地，导轨装置为槽钢或角钢，导轨装置通过膨胀螺丝固定在地面上。

上述导轨装置与导向装置的采用是为了确保装配小车不偏离方向，达到装配小车的被动挂件与链轮装置的主动挂件有效配合，从而获得装配小车的牵引动力而设置的。

本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各优选实施例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明提供的该柔性装配线系统，结构较为简单，可以有效地根据生产情况对工位长度及工位数量进行调整、控制，从而具有降低投资费用、缩短工事周期、提高生产效率、降低生产成本等优点。

附图说明

图1为本发明柔性装配线系统一实施例的动力装置示意图。

图2为本发明柔性装配线系统一实施例的电机及变速箱组件结构示意图。

图3为本发明柔性装配线系统一实施例的链轮装置结构示意图。

图4为本发明柔性装配线系统一实施例的图1动力装置示意图中的H部 位放大图。

图5为本发明柔性装配线系统一实施例的图1动力装置示意图中的H部位放大图的侧视图。

图6为本发明柔性装配线系统一实施例的主动挂件示意图。

图7为本发明柔性装配线系统一实施例的装配小车结构示意图。

图8为本发明柔性装配线系统一实施例的图7装配小车结构的A向示意图。

图9为本发明柔性装配线系统一实施例的动力装置与装配小车连接示意图。

图10为本发明柔性装配线系统一实施例的图9中的动力装置的主动挂件与装配小车上的被动挂件连接的B向示意图。

图11为本发明柔性装配线系统一实施例的牵引第1台装配小车的运行状态示意图。

图12为本发明柔性装配线系统一实施例的图11的C向示意图。

图13为本发明柔性装配线系统一实施例的图11的K局部放大图。

图14为本发明柔性装配线系统一实施例的图11的L局部放大图。

图15为本发明柔性装配线系统一实施例的第1台装配小车脱离的运行状态示意图。

图16为本发明柔性装配线系统一实施例的图15的M局部放大图。

图17为本发明柔性装配线系统一实施例的图15的N局部放大图。

图18为本发明柔性装配线系统一实施例的第2台装配小车挂上的运行状态示意图。

图19为本发明柔性装配线系统一实施例的图18的S局部放大图。

图20为本发明柔性装配线系统一实施例的图18的T局部放大图。

附图标记说明：

动力装置 10

电机及变速箱组件 101

变频控制器 102

链轮装置 103

链条 1031

主动挂件 104

主动挂件本体 1042，凸缘 1044，长方形连接槽 1046，

长方形部件 1041，固定轴 1043，插销 1045，圆角 1047，

耳板 1049

装配小车 20

车身 201

活动轮 202

导向装置 203

被动挂件 204

支撑脚 205

连接件 30

导轨装置 40

发动机产品 50

流水线方向 D

间隙 h

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

本发明提供一种该柔性装配线系统，在本实施例中，选用发动机产品50的装配流程进行举例说明，但本领域的技术人员应该理解，本发明并不局限于本实施例。

图1-14示出了一种柔性装配线系统，如图1-7所示其包括动力装置10、装配小车20、连接件30以及导轨装置40，如图1所示，动力装置包括一电 机及变速箱组件101、一变频控制器102、链轮装置103，如图3所示，链轮装置还包括两个以上用于推动小车前行的主动挂件104，如图4和图5所示，主动挂件为包括一长方形部件1041、固定轴1043和插销1045，长方形的顶端两侧带有圆角1047，长方形的下端设有一对耳板1049，耳板上设有两组对穿孔(图中未示出)，链条1031穿设于耳板之间，固定轴顺次穿过对穿孔和链条，通过插销将主动挂件固定在链条上。此外，如图6所示，主动挂件可设计成由主动挂件本体1042、上部设有一凸缘1044，下部设有长方形连接槽1046用于与所述链条卡合连接的结构更简单实用的部件。当工位长度调整时，可以改变主动挂件的安装位置，从而改变主动挂件的数量以及主动挂件之间的距离；如图1和图2所示，变频控制器102与电机及变速箱组件101中的电机(图中未示出)电连接、电机与变速箱(图中未示出)机械连接。变频控制器102用于调节电机的频率，控制电机的转速，进而控制流水线的行进速度；

如图7-10所示，装配小车20其包括一车身201、活动轮202、前进时导向用的导向装置203、被动挂件204，活动轮设置在车身的下方，其中活动轮202可采用两个定向轮子和两个万向轮子，导向装置共2个，其主体采用轴承结构，在每个小车的前后端各安装1个。车身下方的前后端各安装一个导向装置，一可以与上述动力装置中的主动挂件相连接的被动挂件，被动挂件设置在车身的前端，并与动力装置位于同一侧面。装配小车设有4根可以在地面上行走并支撑待装配发动机产品50的支撑脚205，用于放置待装配部件的支撑脚，支撑脚与所述车身活动连接，该装配小车放置在地面上，支撑脚205上摆放需要装配的发动机产品，装配小车上也可预设多个支撑脚的安装位置，可以快速调整支撑脚的间距，从而用以摆放不同形状及大小的发动机产品。

如图7所示，连接件30用于连接相邻的装配小车，连接件可采用多节可伸缩杆机构，一般采用可伸缩式的3节连接件，连接件上设有多个孔(图中未示出)，通过插销固定。

导轨装置40安装在地面上，导轨装置40并位于装配小车的下方，用于与装配小车下方的导向装置配合，实现对装配小车进行限位的功能。导轨装置的材料可选用槽钢或角钢，通过膨胀螺丝固定在地面上。

如图11-19示出了本申请的柔性装配线系统运行状态。当组装本申请的柔性装配线系统时，将动力装置10及导轨装置40安装在地面上，将多台装配小车20摆放到地面上(本实施例以摆放三台装配小车进行说明，实际运用时可以摆放多台小车)，装配小车的导向装置203位于导轨装置之内，第一台装配小车上带有的被动挂件204与动力装置10上设有的主动挂件104连接，利用连接件30将后面的装配小车连接在一起。

如图11-14所示，当启动流水线时，动力装置10中的电机及变速箱组件101转动，输出力矩，带动链轮装置103、链条1031以及主动挂件104转动，其中的一个主动挂件沿流水线方向作水平运动，同时勾住第一台装配小车上带有的被动挂件，进而带动第一台装配小车前进，第一台装配小车再通过连接件30带动第二台装配小车前进，从而依次带动全部装配小车以相同的速度前进，此时主动挂件与第二台装配小车上的被动挂件存在间隙为h。为避免装配小车12偏离方向，采用导轨装置13对装配小车12进行导向。

如图15-17所示，当第一台装配小车行驶到下线位置(以流水线方向D为上线位置)时，主动挂件与第一台装配小车上的被动挂件脱离，本实例采用自动脱开方法，具体做法是：主动挂件运动至弧线段时，主动挂件沿前链轮圆周方向作切向运动，此时，第一台装配小车上的被动挂件作水平直线运动，因此主动挂件与被动挂件逐渐脱离，此时主动挂件与第二台装配小车上的被动挂件存在间隙为h；

如图18-20所示，紧接着动力装置上的其它主动挂件与第二台装配小车上的被动挂件连接，本实例采用自动连接方法，具体做法是：主动挂件与第一台装配小车上的被动挂件脱离后，装配小车组缺乏牵引动力，在惯性作用下沿直线缓慢运行一小段距离后停止；此时动力装置上的第二个主动挂件保持运动状态，与第二台装配小车上的被动挂件之间的间隙h逐渐减小，直至 与第二台装配小车上的被动挂件连接，从而带动第二台装配小车直线运行，通过第二台装配小车上的连接件带动后续装配小车前行；紧接着由操作员工脱开第一台装配小车与第二台装配小车的连接件，推走第一台装配小车；将装配小车上的发动机产品取走之后，将空置的装配小车送至流水线末端，再与最后一台装配小车的连接件相连接。如此往复循环，保证本申请的柔性装配线系统连续运转。

当停止流水线时，动力装置的电机及变速箱组件停止转动，从而第一台装配小车停止前进，进而其余的装配小车也相应地停止前进。

当需要调整工位数量时，通过增加或减少连接的装配小车的数量以及调整地面上的导轨装置的长短，可以快速实现工位数量的调整。

当需要调整工位长度时，通过调节所有装配小车上的连接件的长度，以及调整动力装置上主动挂件的数量及主动挂件的间距，从而调整装配小车之间的距离，很容易地实现工位长度的调整。

此外，在与装配小车的活动轮的滚动轨迹所对应位置的地面上，可以铺设钢板，以减小前进的摩擦阻力同时保护地面。

作为本发明的拓展运用，当大批量生产所需的生产工位较多，只设置一条装配线将导致流水线太长，不利于现场生产管理，或厂房安装场地有限不利于布置，可以采用流水线分段布置的方式，通过将本发明的柔性装配线系统进行组合使用，既能有效地解决利用空间的问题，又能达到相应的产能要求。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。