用于汽车焊装的全自动柔性输送系统的制作方法

本实用新型属于汽车装备制造中的输送系统的制备技术领域，特别涉及一种用于将汽车焊装工件从子焊线的最后一个工位转到总拼焊线第一个工位的输送系统。

背景技术：

目前，汽车焊装生产线中人工焊接，人工搬运，人工输送工件已经不能满足汽车焊装线生产节拍的要求，新的焊接及输送设备正在应运而生，并且在不断的更新和优化，大大提高了汽车生产线的自动化水平。目前汽车焊装工件从子焊线最后一个工位转移到总拼焊线第一个工位，多采用传统的几台自行小车环线输送工件的方式，此单轨滑触线方式比较适用于商用车，并不是非常适用于乘用车，因为乘用车对产品焊接工艺的要求不同于商用车的要求，汽车焊装工件，特别是下车体总成转运到总拼焊线之前，需对其的焊点质量和数量等相关内容进行抽查。传统的滑触线输送方式无法满足此要求，因为环线输送方式受厂房高度、空中钢结构等的影响，吊挂下车体总成距离拼台5m左右，无法满足对汽车焊装工件，特别是下车体总成工艺焊点的抽查，并且环线输送方式可靠性低、故障率高；另外，目前的输送系统虽然可以采用自动控制和手动控制相结合的方式，但是输送系统开启后即便工位没有工件，输送系统还是会运行，不能自动暂停运行，浪费能源。

鉴于以上缺点，本设计人积极创新，以期研究出一种新型的用于汽车焊装的全自动柔性输送系统。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于汽车焊装的全自动柔性输送系统，该输送系统可靠性高、故障率低，同时又为汽车焊装工件预留出缓存工位，满足工艺需求，保证了汽车焊装工件的焊接质量，还可根据工位是否有工件，自动控制是否运行，提高其自动化程度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种用于汽车焊装的全自动柔性输送系统，包括两条平行的输送轨道、可在输送轨道上往复运行的输送小车、可以安放工件的若干个工位和可以控制输送小车运行的控制系统，所述输送小车包括第一输送小车和第二输送小车，所述工位包括设置于子焊线末端的前交接工位、设置于子焊线和总拼焊线之间的缓存工位以及设置于总拼焊线首端的后交接工位，所述输送轨道位于所述前交接工位、所述缓存工位和所述后交接工位的正上方；

每一所述输送小车皆包括行走电机、滑动机构、剪式平衡器、抓取装置、提升装置和锁紧机构，所述输送轨道上设置有齿条，所述滑动机构上端设有与所述齿条相啮合的齿轮，所述行走电机安装于所述滑动机构的左侧，所述行走电机通过所述齿轮和齿条驱动所述输送小车的水平滑动，所述剪式平衡器固定于输送小车的垂直方向，所述抓取装置包括两对平行抓手和可以驱动抓手夹紧或松开的第一气缸，所述第一气缸的一端通过支架与所述抓手的上部设有的横杆连接；所述锁紧机构包括防落夹和第二气缸，所述第二气缸的一端与所述防落夹连接，所述第二气缸驱动所述防落夹打开或关闭；提升装置设置于所述输送小车的上部且位于所述滑动机构的下方；

所述控制系统包括电气控制单元和PLC控制单元，所述电气控制单元与所述PLC控制单元电连接，所述行走电机与所述PLC控制单元电连接；

所述前交接工位、所述缓存工位和所述后交接工位皆设有压力传感器、控制电路和无线信号收发器，所述压力传感器与所述控制电路电连接，所述控制电路与所述无线信号收发器电连接，所述无线信号收发器与所述PLC控制单元信号连接。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：

所述行走电机为变频电机。

进一步地说，所述压力传感器为半导体压电阻型压力传感器或静电容量型压力传感器。

进一步地说，所述提升装置为能够将输送小车放下和提起的电动葫芦，所述电动葫芦与所述PLC控制单元电连接。

进一步地说，所述控制系统还包括可以计算输送小车垂直运行速度的编码单元，所述编码单元与所述PLC控制单元电连接。

进一步地说，所述电动葫芦为双速单环链电动葫芦。

进一步地说，所述控制系统与车间的主控制系统信号连接。

进一步地说，所述前交接工位、缓存工位和后交接工位皆设有与控制系统电连接的急停按钮。

进一步地说，所述子焊线为下车体总成子焊线或上车体总成子焊线。

本实用新型的有益效果是：本实用新型至少具有以下优点：

一、本实用新型预留的缓存工位用于缓存汽车焊装工件，子焊线造车速度快于总拼焊线造车速度时，此工位可用作缓冲；对汽车焊装工件进行随机抽查，确保汽车焊装工件焊合成总成后的焊点质量，避免虚焊、脱焊和漏焊出现；对有问题的汽车焊合件进行离线返修，提高焊接品质；

二、本实用新型的前交接工位、缓存工位和后交接工位皆设有压力传感器，输送系统开启时，只有压力传感器采集到信号并反馈给控制系统的情况下，输送小车才会产生相应的动作，避免空运转，浪费电能；另外设有的急停按钮可在系统运行异常时立即按下，提高设备的安全性；

三、本实用新型的输送小车的运行采用变频调速控制，保证输送工件运行中的起动和停止平稳，通过有效的硬、软件设计控制，保证停车精度，此外，可根据生产节拍及工艺的要求变更系统或工位的运行速度，适用性强；

四、本实用新型的电动葫芦采用双速控制，工作区为快速运行，保证工作节拍；装卸区慢速升、降，保证工件落位准确、转挂平稳；输送小车升降快慢速转换采用编码单元控制，PLC控制单元配合显示和调整，不单在软件程序使用计时功能控制，快慢速转换更加精确，不会出现快慢速切换失效，快速下降压坏工件事故，并且和时间计数功能控制形成双冗余控制，使升降更加稳定、可靠，从而提高了整个输送系统运行的稳定、可靠；

五、本实用新型还可与车间的主控制系统连接，不需要到生产现场即可掌握输送系统的运行状况，减少人为巡查和维护成本，进一步提高其自动化程度。

故本实用新型的用于汽车焊装的全自动柔性输送系统，克服了传统输送方式可靠性低、故障率高的弊端，同时又为汽车焊装工件预留出缓存工位，满足工艺需求，保证了汽车焊装工件的焊接质量，而且实现了全自动化。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的输送系统的俯视图；

图2是本实用新型的输送小车的结构示意图；

图3是本实用新型的控制原理示意图；

附图中各部分标记如下：

输送轨道1、前交接工位2、缓存工位3、后交接工位4、第一输送小车5、第二输送小车6、行走电机7、滑动机构8、剪式平衡器9、抓手10、第一气缸11、电动葫芦12、电气控制单元13、PLC控制单元14、压力传感器15、控制电路16、无线信号收发器17、编码单元18和主控制系统19。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例：一种用于汽车焊装的全自动柔性输送系统，如图1、图2和图3所示，包括两条平行的输送轨道1、可在输送轨道上往复运行的输送小车、可以安放工件的若干个工位和可以控制输送小车运行的控制系统，所述输送小车包括第一输送小车5和第二输送小车6，所述工位包括设置于子焊线末端的前交接工位2、设置于子焊线和总拼焊线之间的缓存工位3以及设置于总拼焊线首端的后交接工位4，所述输送轨道1位于所述前交接工位2、所述缓存工位3和所述后交接工位4的正上方；

每一所述输送小车皆包括行走电机7、滑动机构8、剪式平衡器9、抓取装置、提升装置和锁紧机构，所述输送轨道1上设置有齿条，所述滑动机构8上端设有与所述齿条相啮合的齿轮，所述行走电机7安装于所述滑动机构8的左侧，所述行走电机7通过所述齿轮和齿条驱动所述输送小车的水平滑动，所述剪式平衡器9固定于输送小车的垂直方向，所述抓取装置包括两对平行抓手10和可以驱动抓手10夹紧或松开的第一气缸11，所述第一气缸11的一端通过支架与所述抓手10的上部设有的横杆连接；所述锁紧机构包括防落夹和第二气缸，所述第二气缸的一端与所述防落夹连接，所述第二气缸驱动所述防落夹打开或关闭；提升装置设置于所述输送小车的上部且位于所述滑动机构8的下方；

所述控制系统包括电气控制单元13和PLC控制单元14，所述电气控制单元13与所述PLC控制单元14电连接，所述行走电机7与所述PLC控制单元14电连接；

所述前交接工位2、所述缓存工位3和所述后交接工位4皆设有压力传感器15、控制电路16和无线信号收发器17，所述压力传感器17与所述控制电路16电连接，所述控制电路16与所述无线信号收发器17电连接，所述无线信号收发器17与所述PLC控制单元14信号连接。

所述行走电机7为变频电机。

所述压力传感器15为半导体压电阻型压力传感器或静电容量型压力传感器。

所述提升装置为能够将输送小车放下和提起的电动葫芦12，所述电动葫芦12与所述PLC控制单元14电连接。

所述控制系统还包括可以计算输送小车垂直运行速度的编码单元18，所述编码单元18与所述PLC控制单元14电连接。

所述电动葫芦12为双速单环链电动葫芦。

所述控制系统与车间的主控制系统19信号连接。

所述前交接工位2、缓存工位3和后交接工位4皆设有与控制系统电连接的急停按钮。

所述子焊线为下车体总成子焊线或上车体总成子焊线。

本实用新型的工作原理如下：

开启输送系统且通过压力感应器感应到工位有工件时，即当工件放入子焊线的前交接工位时，首先，第一输送小车的防落夹打开，开始下降，快速下降，慢速下降，下降到位，抓取工件；同时，缓存工位有工件时，第二输送小车开始抓取工件，慢速上升，快速上升，上升到位，停止；其次，第一输送小车的第一气缸驱动抓手抓取工件，慢速上升，快速上升，上升到位，停止，关闭防落夹，准备向总拼焊线方向前进；同时，第二输送小车抓取工件向总拼焊线的后交接工位前进，前进到位并开始下降；再次，第一输送小车前进到缓存工位上方，并开始准备下降；同时，第二输送小车下降到位，把工件放入总拼焊线的后交接工位准备上升；之后，第一输送小车把工件放入缓存工位，上升到位，准备后退；同时，第二输送小车已经上升到位，准备后退；最后第一输送小车后退到位，停在子焊线的前交接工位的正上方，准备下一个循环；同时，第二输送小车后退到位，停在缓存工位上方，准备下一个循环；

此过程中，输送小车的运行通过PLC控制单元采用变频调速控制，保证输送工件运行中的起动和停止平稳，通过有效的硬、软件设计控制，保证停车精度；电动葫芦采用双速控制，通过PLC控制单元控制，工作区为快速运行，保证工作节拍，装卸区慢速升、降，保证工件落位准确、转挂平稳；前交接工位、缓存工位和后交接工位皆设有压力传感器，输送系统开启时，只有压力传感器采集到信号并反馈给控制系统的情况下，输送小车才会产生相应的动作，避免空运转，浪费电能；另外设有的急停按钮可在系统运行异常时立即按下，提高设备的安全性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。