全自动侧围下线装框系统的制作方法
【专利摘要】全自动侧围下线装框系统属于一种汽车白车身制造的设备和工具，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、绞链等机械传动方式进行系统的行程、动作传动，实现了完全的自动化，消除了双人手抬等装框方式进行汽车侧围下线装框存在劳动效率低和劳动强度大、人机工程伤害和影响汽车白车身质量水平等的不足。同时至少可以为企业的每条“三班倒”运行的生产线优化3到6个操作工及其薪酬、福利等人力资源等成本费用的支出，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面包车类商用车、商务车和轿车等汽车侧围的装框作业。技术先进，工作性能稳定，适用范围广泛，性能卓越，安全可靠。
【专利说明】全自动侧围下线装框系统
所属【技术领域】
[0001]本发明属于一种汽车白车身制造的设备和具。
【背景技术】
[0002]目前，面包车类厢式车生产企业对于厢式车侧围(也称为侧围焊合总成，为方便描述，以下将统一称为侧围。)的下线装框，有采用比较原始的双人手抬人工装框方式进行下线装框；也有采用悬臂机械手助力方式进行下线装框，侧围是一个重量近百公斤，比较沉重的零部件，这两种装框方式都不仅存在劳动效率低和劳动强度大、人机工程伤害等严重影响员工职业安全健康的因素；同时还存在容易碰伤、碰凹零件等影响汽车白车身质量水平的质量缺陷。
【发明内容】
[0003]为了克服双人手抬人工装框方式进行下线装框和悬臂机械手助力方式进行下线装框，存在劳动效率低和劳动强度大、人机工程伤害等严重影响员工职业安全健康的因素；同时还存在容易碰伤、碰凹零件等影响汽车白车身质量水平的质量缺陷等的不足。本发明提供一种全自动侧围下线装框系统，其采用先进的PLC现代编程程序以控制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人工装框方式进行下线装框和悬臂机械手助力方式进行下线装框，存在劳动效率低和劳动强度大、人机工程伤害等严重影响员工职业安全健康的因素；同时还存在容易碰伤、碰凹零件等影响汽车白车身质量水平的质量缺陷等的不足。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，进一步提高了生产劳动效率；同时该装框岗位还可以由原来双人手抬人工装框方式进行下线装框的两个人操作或悬臂机械手助力方式进行下线装框的一个人操作，优化为全无人操作，企业实际上也就是可以每条生产线每班次至少优化了一个到两个操作工的薪酬、福利等人力资源等成本费用的支出；若生产线属于“三班倒”运行，则至少优化了 3到6个操作工的薪酬、福利等人力资源等成本费用的支出，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:全自动侧围下线装框系统由平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构、料框自动移动装置五个部分组成，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、动作方式、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。工作时，人按下系统的启动按钮，系统的PLC指令中心首先指令平移机构载运系统的平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构进入侧围拼台起吊侧围区域，完成；PLC指令中心指令升降机构下降夹持机构使夹持机构进入夹持区域，完成；PLC指令中心指令夹持机构伸出夹持杆对侧围进行夹持，完成；PLC指令中心指令升降机构对夹持机构和侧围进彳丁提升吊起，完成；PLC指令中心指令平移机构载运侧围平移至翻转区域，完成；PLC指令中心指令翻转机构将平躺的侧围翻转立起，完成；PLC指令中心指令夹持机构退回下夹持杆，完成；PLC指令中心指令平移机构将直立的侧围载入料框相应物料放置格位，完成；PLC指令中心指令升降机构下降把侧围放置到料框相应物料放置格位安放平稳，完成；PLC指令中心指令料框自动移动装置将料框向前移动一个物料放置格位，使空的物料放置格位进入装载位置进行等待，完成；PLC指令中心指令平移机构载运的平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构平移回到翻转区域，完成；PLC指令中心指令夹持机构退回上夹持杆，完成；PLC指令中心指令翻转机构将直立的夹持机构翻转为平躺，完成；系统即完成一次侧围下线装框工作的全过程，等待下一轮操作工再按下系统的启动按钮，系统将又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人工装框方式进行下线装框和悬臂机械手助力方式进行下线装框，存在劳动效率低和劳动强度大、人机工程伤害等严重影响员工职业安全健康的因素；同时还存在容易碰伤、碰凹零件等影响汽车白车身质量水平的质量缺陷等的不足。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，进一步提高了生产劳动效率；同时该装框岗位还可以由原来双人手抬人工装框方式进行下线装框的两个人操作或悬臂机械手助力方式进行下线装框的一个人操作，优化为全无人操作，企业也就是可以每条生产线每班次至少优化了一个到两个操作工的薪酬、福利等人力资源等成本费用的支出；若生产线属于“三班倒”运行，则至少优化了 3到6个操作工的薪酬、福利等人力资源等成本费用的支出。
[0006]有益效果
[0007]本发明的有益效果是，使用全自动侧围下线装框系统进行汽车侧围自动装框，其工作过程实现了完全的自动化，完全消除了双人手抬人工装框方式进行下线装框和悬臂机械手助力方式进行下线装框，存在劳动效率低和劳动强度大、人机工程伤害等严重影响员工职业安全健康的因素；同时还存在容易碰伤、碰凹零件等影响汽车白车身质量水平的质量缺陷等的不足。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，进一步提高了生产劳动效率；同时该装框岗位还可以由原来双人手抬人工装框方式进行下线装框的两个人操作或悬臂机械手助力方式进行下线装框的一个人操作，优化为全无人操作，企业实际上也就是可以每条生产线每班次至少优化了一个到两个操作工的薪酬、福利等人力资源等成本费用的支出；若生产线属于“三班倒”运行，则至少优化了 3到6个操作工的薪酬、福利等人力资源等成本费用的支出，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，可以普遍适用于任意汽车制造企业的商用车、商务车、轿车等的侧围装框作业。技术先进，工作性能稳定、优越，操作简便，实用安全。
【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是本发明平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构的主视图。
[0010]图2是本发明平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构的俯视图。
[0011]图3是本发明平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构的左视图。
[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是全自动侧围下线装框系统实施例的电路图。
[0016]图8是全自动侧围下线装框系统实施例的立料视图。
[0017]图9是全自动侧围下线装框系统实施例侧围入框方向的示意图。
[0018]图10是全自动侧围下线装框系统料框移动方向的示意图。
[0019]图中1.固定座，2.平移行程导轨，3.平移主动轮轴，4.平移平衡轮轴，5.平移机构电机，6.主固定架，7.升降滑杆套，8.升降电机，9.升降滑杆，10.平移行程导轨，11.夹持机构左上夹持头，12.夹持机构左上夹持蜗杆，13.夹持机构左上夹持电机，14.夹持机构右上夹持头，15.夹持机构右上夹持蜗杆，16.夹持机构传动齿轮(19)驱动传动连接，夹持机构左上夹持蜗杆(12)与夹持机构左上夹持头(11)传动连接，夹持机构左上夹持电机
(13)与夹持机构左上夹持蜗杆(12)驱动连接，夹持机构右上夹持蜗杆(15)与夹持机构右上夹持头(14)传动连接，夹持机构右上夹持电机(16)与夹持机构右上夹持蜗杆(15)驱动连接，夹持机构下夹持蜗杆(20)与夹持机构下夹持头(22)传动连接，夹持机构下夹持电机(21)与夹持机构下夹持蜗杆(20)驱动连接。
[0020]在图2中，平移主动轮轴(3)平移平衡轮轴(4)与平移行程导轨(2)平移行程导轨(10)滚动连接。
[0021]在图3中，翻转机构、夹持机构传动齿轮(19)是一个四分之一齿轮。
[0022]在图4中，料框自动移动装置主体箱(25)被坚固固定连接，料框自动移动装置蜗杆(24)与料框自动移动装置主体箱(25)轴承连接，料框自动移动装置电机(26)与料框自动移动装置蜗杆(24)驱动连接，料框自动移动装置蜗杆(24)与料框自动移动装置主动滑块(27)传动连接，料框自动移动装置主动滑块(27)与料框自动移动装置主体箱(25)滑动间隙连接，料框自动移动装置横向定位滑块(28)与料框自动移动装置横向定位滑杆(29)滑动间隙连接，料框自动移动装置横向定位滑杆(29)坚固固定连接。
[0023]在图5中，料框自动移动装置主动滑块料框锁紧螺栓(30)与料框自动移动装置主动滑块(27)螺栓拧紧连接。
[0024]在图6中，料框自动移动装置横向定位滑块(28)是一个卡扣结构装置。
[0025]在图7所示实施例电路图中，平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构、料框自动移动装置的行程均设置有防错限位装置，人工控制手柄(33)与可编程控制器PLC(36)并联，人工控制手柄(33)可编程控制器PLC(36)与电路总开关(34)与电源(35)串联；人工控制手柄(33)可编程控制器PLC (36)
[0026]在图10所示实施例中，料框(32)的移动方向是前后移动，相对于侧围零件(31)属于横向移动；料框自动移动装置主动滑块(27)与料框立柱(54)螺栓锁紧接触连接；料框自动移动装置横向定位滑块(28)与料框横杆(55)卡扣接触连接；侧围零件(31)在料框零件格位存放安稳后，全自动侧围下线装框系统的可编程控制器PLC(36)才会指令料框自动移动装置电机(26)驱动料框自动移动装置蜗杆(24)带动料框自动移动装置主动滑块
[27]拖移料框(32)前行一个零件格位解除侧围零件(31)对系统的平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构平移移动的阻挡，使系统的平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构可以顺利退回到系统翻转区域，即系统的平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构的起始工作位置，等待下一轮对侧围零件的下线装框工作；如果料框(32)装满，必须人工把满料的料框(32)移出料框自动移动装置工作区域位置，再按下图7中的料框自动移动装置复位开关(38)使料框自动移动装置电机(26)驱动料框自动移动装置蜗杆(24)带动料框自动移动装置主动滑块(27)回复到初始装框位置，并放入新的空料框，全自动侧围下线装框系统才会允许又可以开始新一轮的侧围下线装框工作。
【权利要求】
1.一种全自动侧围下线装框系统，由平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构、料框自动移动装置组成，采用PLC编程程序控制方式以控制系统的平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构、料框自动移动装置等的动作、行程(包括行程方式、动作方式、行程距离等)，采用电、水、气、液压等动力源驱动电机、气缸、液压缸等原动力设备带动蜗杆、绞索、齿条、绞链等传动设备执行系统的行程、动作，其特征是:平移机构坚固连接固定座，夹持机构、升降机构、翻转机构坚固连接平移机构，料框自动移动装置通过PLC控制电路关联平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构；工作时，人按下系统的启动按钮，系统的PLC指令中心指令平移机构载运系统的平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构进入侧围拼台起吊侧围区域，完成；PLC指令中心指令升降机构下降夹持机构使夹持机构进入可夹持区域，完成；PLC指令中心指令夹持机构伸出夹持杆对侧围进行夹持，完成:PLC指令中心指令升降机构对夹持机构和侧围进行提升吊起，完成；PLC指令中心指令平移机构载运侧围平移至翻转区域，完成；PLC指令中心指令翻转机构将平躺的侧围翻转立起，完成；PLC指令中心指令夹持机构退回下夹持杆，完成；PLC指令中心指令平移机构将直立的侧围载入料框相应物料放置格位，完成；PLC指令中心指令升降机构下降把侧围放置到料框相应物料放置格位安放平稳，完成；PLC指令中心指令料框自动移动装置将料框向前移动一个物料放置格位，使空的物料放置格位进入装载位置进行等待，完成；PLC指令中心指令平移机构载运平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构平移回到翻转区域，完成；PLC指令中心指令夹持机构退回上夹持杆，完成；PLC指令中心指令翻转机构将直立的夹持机构翻转为平躺，完成；系统即完成一次侧围下 线装框工作的全过程，等待人再次按下系统的启动按钮，系统将又开始新一轮侧围的自动下线装框工作。
2.根据权利要求1所述的全自动侧围下线装框系统，其特征是:平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构、料框自动移动装置的动作、行程(包括行程方式、动作方式、行程距离等)采用人工控制，工作时，人按下系统人工控制手柄平移机构的按钮，平移机构载运平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构进入侧围拼台起吊侧围区域，完成；人按下系统人工控制手柄升降机构的按钮，升降机构下降夹持机构使夹持机构进入夹持区域，完成；人按下系统人工控制手柄夹持机构的按钮，夹持机构伸出夹持杆对侧围进行夹持，完成；人按下系统人工控制手柄升降机构的按钮，升降机构对夹持机构和侧围进行提升吊起，完成；人按下系统人工控制手柄平移机构的按钮，平移机构载运侧围平移至翻转区域，完成；人按下系统人工控制手柄翻转机构的按钮，翻转机构将平躺的侧围翻转立起，完成；人按下系统人工控制手柄夹持机构下夹持杆的按钮，夹持机构退回下夹持杆，完成；人按下系统人工控制手柄平移机构的按钮，平移机构将直立的侧围载入料框相应物料放置格位，完成；人按下系统人工控制手柄升降机构的按钮，升降机构下降把侧围放置到料框相应物料放置格位安放平稳，完成；人按下系统人工控制手柄料框自动移动装置的按钮，料框自动移动装置将料框向前移动一个物料放置格位，使空的物料放置格位进入装载位置进行等待，完成；人按下系统人工控制手柄平移机构的按钮，平移机构载运平移机构、夹持机构、翻转机构、升降机构平移回到翻转区域，完成；人按下系统人工控制手柄夹持机构上夹持杆的按钮，夹持机构退回上夹持杆，完成；人按下系统人工控制手柄翻转机构的按钮，翻转机构将直立的夹持机构翻转为平躺，完成；系统即完成一次侧围下线装框工作的全过程，等待人再按下系统的启动按钮，系统将又开始新一轮下线装框工作。
3.根据权利要求1所述的全自动侧围下线装框系统，其特征是:动力源是电、水、气、液压等的任意组合或单一种类；原动力设备是电机、气缸、液压缸等的任意组合或单一种类；传动设备是蜗杆、绞索、齿条、绞链等的任意组合或单一种类；执行方式是动力源驱动原动力设备带动传动设备，以执行系统平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构、料框自动移动装置的动作、行程。
4.根据权利要求1所述的全自动侧围下线装框系统，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平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构、料框自动移动装置等的动作、行程。
5.根据权利要求1所述的全自动侧围下线装框系统，其特征是:侧围料框装满并人工把满料的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，料框自动移动装置即使料框自动移动装置的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所述的全自动侧围下线装框系统，其特征是:全自动侧围下线装框系统的平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构、料框自动移动装置等的动作、行程设置安全行程限位装置。
7.根据权利要求1所述的全自动侧围下线装框系统，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所述的全自动侧围下线装框系统，其特征是:全自动侧围下线装框系统中的平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构和料框自动移动装置是一个相互坚固连接在一起和相互关联的整体机构装置；全自动侧围下线装框系统的料框自动移动装置相对于全自动侧围下线装框系统的平移机构、夹持机构、升降机构、翻转机构也可以是一个另外独立设置的独立机构装置。
【文档编号】B23P19/00GK103551830SQ201310472593
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】韦文新 申请人:韦文新