厢式车尾门自动装框系统的制作方法
【专利摘要】厢式车尾门自动装框系统属于一种汽车白车身制造的设备、工具，其采用先进的PLC编程程序控制方式以控制系统的动作、行程，采用蜗杆、绞索、齿条、绞链等传动方式执行系统的行程、动作，实现了完全的自动化，消除了手抬尾门的人工装框方式存在劳动强度大、人机工程伤害及车门金属边缘锋利容易割伤人等安全隐患，确保了员工的职业安全、健康和汽车白车身的整体质量水平；同时该尾门装框岗位还可以由原来的两人操作优化为一人操作，优化了一个员工的薪酬、福利等人力资源成本费用的支出，大大降低了产品的制造成本，本发明可以普遍适用于任意汽车制造企业的商用、商务车的尾门、中门、前门等的装框作业，适用范围广泛，性能卓越，安全可靠。
【专利说明】厢式车尾门自动装框系统
所属【技术领域】
[0001]本发明属于一种汽车白车身制造的设备、工具。
【背景技术】
[0002]上汽通用五菱汽车股份有限公司2013年刚刚投产的Nlll系列面包车类厢式车的尾门(也称为后门，或称为后门焊合总成、尾门焊合总成；为方便描述，以下将统一简称为尾门。)的下线装框，目前采用比较原始的双人手抬尾门的人工装框方式进行尾门的装框。其尾门是一个重量近百公斤，比较沉重的零部件，这种原始的装框方式存在劳动强度大、人机工程伤害；如果万一手抬尾门的员工不小心跌倒或不小心使尾门滑落，还存在将可能造成员工被跌伤、碰伤、砸伤、割伤等安全隐患；同时，员工在手抬尾门零件行动的过程中，还容易给零件造成碰伤、碰凹等质量缺陷，严重影响汽车白车身的整体质量水平。
【发明内容】
[0003]为了克服双人手抬尾门的人工装框方式存在劳动强度大、人机工程伤害、安全隐患及影响汽车白车身的整体质量水平等等的不足。本发明提供一种厢式车尾门自动装框系统，其采用先进的PLC现代编程程序以控制厢式车尾门自动装框系统的动作、行程，采用蜗杆、绞索或齿条等机械传动方式进行厢式车尾门自动装框系统的行程、动作传动，其工作过程实现了完全的自动化，完全消除了双人手抬尾门的人工装框方式存在的劳动强度大、人机工程伤害、安全隐患及影响汽车白车身的整体质量水平等等的不足。不仅确保了员工的职业安全、健康和汽车白车身的整体质量水平；同时该尾门装框岗位还可以由原来的两个人操作优化为一个人操作，这样，企业实际上也就是可以优化了一个员工的薪酬、福利等人力资源等的成本费用的支出，大大降低了产品的制造成本。
[0004]技术方案
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:厢式车尾门自动装框系统由升降机构、平移机构、料框自动移动装置三个部分组成，采用先进的PLC现代编程程序控制方式以控制系统的动作、行程(包括行程方式、行程距离等)，采用蜗杆、绞索或齿条、绞链等机械传动方式进行系统的行程、动作传动。在工作时，尾门进入系统吊起工作区域后，操作工只要按下系统的启动按钮，系统的PLC控制中心即首先指令给电系统的升降机构，升降机构立即进行尾门的提升、吊起工作；提升、吊起工作完成，PLC控制中心指令给电系统的平移机构，平移机构立即将尾门平移至尾门料框的相应物料放置格位；平移动作工作完成，PLC控制中心指令给电系统的升降机构，升降机构立即进行尾门的下降动作把尾门放置到尾门料框的相应物料放置格位；升降机构下降放置动作工作完成，PLC控制中心指令给电系统的料框自动移动装置，料框自动移动装置立即将尾门料框移动一个物料放置格位，使空的物料放置格位进入系统工作区域；料框自动移动装置移动料框动作工作完成，PLC控制中心指令给电系统的平移机构，平移机构立即空载平移回到系统吊起尾门的工作区域，即系统的初始工作区域，系统即完成一次装框工作的全过程，准备开始新一轮的装框工作。其工作过程实现了完全的自动化，完全消除了双人手抬尾门的人工装框方式存在劳动强度大、人机工程伤害；及车门金属边缘锋利，容易割伤人等安全隐患；以及万一手抬尾门的员工不小心跌倒或不小心使尾门跌落，可能造成员工被跌伤、碰伤、砸伤、割伤等伤害；和员工在手抬尾门零件行动的过程中，容易给零件造成碰伤、碰凹等质量缺陷，影响汽车白车身的整体质量水平等的缺陷。不仅确保了员工的职业安全、健康和汽车白车身的整体质量水平；同时该尾门装框岗位还可以由原来的两个人操作优化为一个人操作，企业实际上也就是优化了一个员工的薪酬、福利等人力资源等的成本费用的支出，大大降低了产品的制造成本。
[0006]有益效果
[0007]本发明的有益效果是，使用厢式车尾门自动装框系统进行厢式车尾门自动装框，其工作过程实现了完全的自动化，完全消除了双人手抬尾门的人工装框方式存在劳动强度大、人机工程伤害及可能造成员工被跌伤、碰伤、砸伤、割伤等安全隐患；和员工在手抬尾门零件行动过程中，容易给零件造成碰伤、碰凹等质量缺陷，影响汽车白车身的整体质量水平等等的缺陷。不仅确保了员工的职业安全、健康和汽车白车身的整体质量水平；同时该尾门装框岗位还可以由原来的两个人操作优化为一个人操作，这样，企业实际上也就是可以优化了一个员工的薪酬、福利等人力资源等的成本费用的支出，大大降低了产品的制造成本。本发明采用先进的PLC现代编程程序控制方式以控制系统的动作、行程，采用蜗杆、绞索或齿条、绞链等机械传动方式进行系统的行程、动作传动，技术先进，工作性能稳定、优越，操作简便，安全、实用、环保，可普遍适用于任意汽车制造企业类似上汽通用五菱汽车股份有限公司Nlll系列面包车类厢式车的商用、商务车等厢式车型的尾门、中门、前门等的装框作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0009]图1是本发明升降机构和平移机构的主视图。
[0010]图2是本发明升降机构和平移机构的左视图。
[0011]图3是本发明升降机构和平移机构的仰视视图。
[0012]图4是本发明料框自动移动装置的主视图。
[0013]图5是本发明料框自动移动装置的俯视图。
[0014]图6是本发明料框自动移动装置的左视图。
[0015]图7是厢式车尾门自动装框系统实施例的主视图。
[0016]图8是厢式车尾门自动装框系统实施例的料框的右视图。
[0017]图9是厢式车尾门自动装框系统实施例料框移动方向的简略图。
[0018]图10是厢式车尾门自动装框系统的电路图。
[0019]图11是厢式车尾门自动装框系统人工控制方式的电路图。
[0020]图中1.平移机构固定架，2.平移机构行程导轨，3.平移机构平衡轮，4.升降机构平衡滑杆，5.升降机构平衡滑杆，6.升降机构平衡滑杆套，7.升降机构平衡滑杆套，8.升降机构主动轮，9.升降机构电机，10.平移机构主固定板，11.升降机构主固定板，12.升降机构吊钩，13.平移机构主动轮轴承座，14.平移机构平衡轮轴承座，15.平移机构电机，16.平移机构电机固定座，17.平移机构轴承座固定支架，18.升降机构电机固定座，19.平移机构电机轴，20.平移机构主动轮，21.料框自动移动装置蜗杆，22.料框自动移动装置主体箱，23.料框自动移动装置电机，24.料框自动移动装置电机固定座，25.料框自动移动装置料框定位滑块滑杆支架，26.料框自动移动装置固定座，27.料框自动移动装置料框主动滑块，28.料框自动移动装置料框定位滑块，29.料框自动移动装置料框定位滑块滑杆，30.料框自动移动装置固定座，31.料框自动移动装置料框定位滑块滑杆支架，32.料框自动移动装置料框主动滑块铰链，33.料框自动移动装置料框主动滑块料框锁紧螺栓，34.尾门，35.尾门料框，36.尾门料框零件格位，37.尾门料框立柱，38.尾门料框横杆，39.可编程控制器(PLC)，40.人工控制手柄，41.自动控制电路总开关，42.自动控制电路工作启动开关，43，料框自动移动装置复位开关，44.升降机构上限位，45.升降机构下限位，46.平移机构左限位，47.平移机构右限位，48.料框自动移动装置前限位，49.料框自动移动装置后限位，50.人工控制电路总开关，51.电源。
【具体实施方式】
[0021]在图1中，平移机构行程导轨(2)与平移机构固定架(I)坚固连接，平移机构平衡轮(3)与平移机构行程导轨(2)滚动连接，升降机构平衡滑杆(4)与升降机构平衡滑杆套(6)、升降机构平衡滑杆(5)与升降机构平衡滑杆套(7)滑动连接，升降机构平衡滑杆套
(6)、升降机构平衡滑杆套(7)与平移机构主固定板坚固连接，升降机构主动轮(8)与升降机构电机(9)键轴连接，平移机构主固定板(10)与升降机构主动轮(8)、升降机构电机(9)传动连接，升降机构主固定板(11)与升降机构吊钩(12)坚固连接。
[0022]在图2中，平移机构主动轮(20)与平移机构行程导轨(2)驱动滚动连接，平移机构平衡轮(3)与平移机构平衡轮轴承座(14)轴承连接，平移机构主动轮轴承座(13)与平移机构电机轴(19)轴承连接，平移机构主动轮(20)与平移机构电机轴(19)键轴连接，平移机构电机(15)与平移机构电机轴(19)、平移机构主动轮(20)传动连接,平移机构电机
(15)与平移机构电机固定座(16)坚固连接，平移机构主动轮轴承座(13)、平移机构平衡轮轴承座(14)与平移机构主固定板(10)坚固连接，平移机构电机固定座(16)、平移机构轴承座固定支架(17)、升降机构电机固定座(18)与平移机构主固定板(10)坚固连接，升降机构电机固定座(18)与升降机构电机(9)坚固连接。
[0023]在图3中，平移机构主动轮(20)和二个平移机构平衡轮(3)分布于平移机构行程导轨(2)的不同位置。
[0024]在图4中，料框自动移动装置主体箱(22)与料框自动移动装置固定座(26)、料框自动移动装置固定座(30)坚固连接，料框自动移动装置蜗杆(21)与料框自动移动装置主体箱(22)轴承连接，料框自动移动装置电机(23)料框自动移动装置蜗杆(21)传动连接，料框自动移动装置电机固定座(24)与料框自动移动装置电机(23)坚固连接，料框自动移动装置料框定位滑块滑杆支架(25)与料框自动移动装置固定座(26)坚固连接，料框自动移动装置料框主动滑块(27)与料框自动移动装置蜗杆(21)蜗杆传动连接，料框自动移动装置料框主动滑块(27)与料框自动移动装置主体箱(22)滑动间隙连接，料框自动移动装置料框定位滑块(28)与料框自动移动装置料框定位滑块滑杆(29)滑动间隙连接，料框自动移动装置固定座(30)与料框自动移动装置料框定位滑块滑杆支架(31)坚固连接，料框自动移动装置料框定位滑块滑杆支架(25)、料框自动移动装置料框定位滑块滑杆支架(31)与料框自动移动装置料框定位滑块滑杆(29)坚固连接。
[0025]在图5中，料框自动移动装置料框主动滑块铰链(32)与料框自动移动装置料框主动滑块(27)固定铰链连接，料框自动移动装置料框主动滑块料框锁紧螺栓(33)与料框自动移动装置料框主动滑块(27)螺栓拧紧连接。
[0026]在图6中，料框自动移动装置料框定位滑块(28)是一个卡扣结构装置。
[0027]在图7所示实施例中，系统升降机构吊钩(12)挂吊起尾门(34)后在平移机构主动轮(20)驱动平移到尾门料框(35)再通过升降机构主动轮(8)的传动将挂吊起的尾门(34)下降放入到尾门料框(35)中；料框自动移动装置料框主动滑块(27)与尾门料框立柱(37)锁紧连接接触，料框自动移动装置料框定位滑块(28)与尾门料框横杆(38)卡扣连接接触。
[0028]在图8所示实施例中，尾门(34)被安放在尾门料框(35)的尾门料框零件格位(36)中，尾门(34)与尾门料框零件格位(36)存放接触。
[0029]在图9所示实施例中，料框自动移动装置料框主动滑块(27)与尾门料框立柱(37)锁紧连接接触；料框自动移动装置料框定位滑块(28)与尾门料框横杆(38)卡扣连接接触；尾门(34)在尾门料框零件格位(36)存放安稳后，料框自动移动装置电机(23)料框自动移动装置蜗杆(21)驱动料框自动移动装置料框主动滑块(27)带动尾门料框(35)前行一个零件格位解除尾门(34)对升降机构吊钩(12)的阻挡，以便升降机构吊钩(12)退回起吊工作位置，等待下一轮吊装工作；尾门料框(35)装满并人工把满框的尾门料框(35)移出料框自动移动装置工作位置后，按下图10中的料框自动移动装置复位开关(43)，料框自动移动装置电机(23)料框自动移动装置蜗杆(21)即驱动料框自动移动装置料框主动滑块(27)回复到初始装框位置，等待放入新的空料框开始又一轮装框工作。
[0030]在图10中，可编程控制器PLC(39)自动控制电路总开关(41)电源(51)串联；可编程控制器PLC(39)自动控制电路工作启动开关(42)与升降机构上限位(44)升降机构电机(9)升降机构下限位(45)平移机构左限位(46)平移机构电机(15)平移机构右限位(47)料框自动移动装置前限位(48)料框自动移动装置电机(23)料框自动移动装置后限位(49)料框自动移动装置复位开关(43)串联；升降机构上限位(44)与升降机构下限位(45)并联，升降机构上限位(44)升降机构下限位(45)与升降机构电机(9)串联；平移机构左限位(46)与平移机构右限位(47)并联，平移机构左限位(46)平移机构右限位(47)与平移机构电机(15)串联；料框自动移动装置前限位(48)与料框自动移动装置后限位(49)料框自动移动装置复位开关(43)并联，料框自动移动装置后限位(49)与料框自动移动装置复位开关(43)串联，料框自动移动装置前限位(48)料框自动移动装置后限位(49)料框自动移动装置复位开关(43)料框自动移动装置电机(23)串联；升降机构上限位(44)升降机构电机(9)升降机构下限位(45)与平移机构左限位(46)平移机构电机(15)平移机构右限位(47)与料框自动移动装置前限位(48)料框自动移动装置电机(23)料框自动移动装置后限位(49)料框自动移动装置复位开关(43)并联。
[0031]在图11中，人工控制手柄(40)人工控制电路总开关(50)电源(51)串联；人工控制手柄(40)人工控制电路总开关(50)电源(51)与升降机构上限位(44)升降机构电机
(9)升降机构下限位(45)平移机构左限位(46)平移机构电机(15)平移机构右限位(47)料框自动移动装置前限位(48)料框自动移动装置电机(23)料框自动移动装置后限位(49)料框自动移动装置复位开关(43)串联；升降机构上限位(44)与升降机构下限位(45)并联，升降机构上限位(44)升降机构下限位(45)与升降机构电机(9)串联；平移机构左限位(46)与平移机构右限位(47)并联，平移机构左限位(46)平移机构右限位(47)与平移机构电机(15)串联；料框自动移动装置前限位(48)与料框自动移动装置后限位(49)料框自动移动装置复位开关(43)并联，料框自动移动装置后限位(49)与料框自动移动装置复位开关(43)串联，料框自动移动装置前限位(48)料框自动移动装置后限位(49)料框自动移动装置复位开关(43)料框自动移动装置电机(23)串联；升降机构上限位(44)升降机构电机(9)升降机构下限位(45)与平移机构左限位(46)平移机构电机(15)平移机构右限位(47)与料框自动移动装置前限位(48)料框自动移动装置电机(23)料框自动移动装置后限位(49)料框自动移动装置复位开关(43)并联。
【权利要求】
1.一种厢式车尾门自动装框系统，由升降机构、平移机构料框自动移动装置三个部分组成，采用PLC编程程序控制方式以控制系统升降机构、平移机构、料框自动移动装置的动作、行程(包括行程方式、行程距离等)，采用动力源驱动电机、气缸、液压缸等带动蜗杆、绞索、齿条、绞链等传动执行系统的行程、动作，其特征是:操作员人按下系统的启动按钮，PLC控制中心即首先指令给动力源系统的升降机构，升降机构立即进行尾门的提升、吊起；尾门提升、吊起工作完成，PLC控制中心指令给动力源系统的平移机构，平移机构立即将尾门平移至尾门料框的相应物料放置格位；平移动作工作完成，PLC控制中心指令给动力源系统的升降机构，升降机构立即进行尾门的下降动作把尾门放置到尾门料框的相应物料放置格位；升降机构下降放置完成，PLC控制中心指令给动力源系统的料框自动移动装置，料框自动移动装置立即将尾门料框移动一个物料放置格位，使空的物料放置格位进入系统工作区域；料框自动移动装置移动料框动作工作完成，PL C控制中心指令给动力源系统的平移机构，平移机构立即空载返回到系统吊起尾门的系统初始工作区域准备开始新一轮的吊运装框工作。
2.根据权利要求1所述的厢式车尾门自动装框系统，其特征是:系统升降机构、平移机构、料框自动移动装置的动作、行程(包括行程方式、行程距离等)采用工人控制，操作员人按下系统的人工操作手柄按钮给动力源系统的升降机构，升降机构立即进行尾门的提升、吊起；尾门提升、吊起工作完成，操作员人按下系统的人工操作手柄按钮给动力源系统的平移机构，平移机构立即将尾门平移至尾门料框的相应物料放置格位；平移工作完成，操作员人按下系统的人工操作手柄按钮给动力源系统的升降机构，升降机构立即进行尾门的下降动作把尾门放置到尾门料框的相应物料放置格位；升降机构下降放置完成，操作员人按下系统的人工操作手柄按钮给动力源系统的料框自动移动装置，料框自动移动装置立即将尾门料框移动一个物料放置格位，使空的物料放置格位进入系统工作区域；料框自动移动装置移动料框工作完成，操作员人按下系统的人工操作手柄按钮给动力源系统的平移机构，平移机构立即空载平移回到系统吊起尾门的系统初始工作区域准备开始新一轮的吊运装框工作。
3.根据权利要求1所述的厢式车尾门自动装框系统，其特征是:动力源是电、水、气、液压等种类，原动力设备是电机、气缸、液压缸等设备，传动机构是蜗杆、绞索、齿条、绞链等的单一或任意组合以执行系统升降机构、平移机构、料框自动移动装置的动作、行程的驱动。
4.根据权利要求1所述的厢式车尾门自动装框系统，其特征是；可编程控制器(PLC)控制、人工操作手柄按钮控制的任意组合以控制系统升降机构、平移机构、料框自动移动装置的升降、移动、料框移动等动作、行程。
5.根据权利要求1所述的厢式车尾门自动装框系统，其特征是:尾门料框装满并人工把满框的尾门料框移出料框自动移动装置工作位置后，人员按下料框自动移动装置复位开关，料框自动移动装置电机和料框自动移动装置蜗杆即驱动料框自动移动装置料框主动滑块回复到初始装框位置，等待放入新的空料框开始又一轮装框工作。
6.根据权利要求1所述的厢式车尾门自动装框系统，其特征是:升降机构、平移机构、料框自动移动装置的动作、行程设置安全行程限位装置。
7.根据权利要求1所述的厢式车尾门自动装框系统，其特征是:料框自动移动装置设置满框防错装置，满料的尾门料框未移出，系统将不能被启动进行工作。
8.根据权利要求1所述的厢式车尾门自动装框系统，其特征是:升降机构、平移机构设置初始防错装置，在升降机构、平移机构未进入初始工作位置时，尾门零件将不能进入升降机构、平移机构初始 工作位置。
【文档编号】B66C13/48GK103601077SQ201310441218
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月14日 优先权日:2013年9月14日
【发明者】韦文新 申请人:韦文新