用于将机械零件组装在车辆本体上的设备的制作方法
【专利摘要】一种设备(1)包括：组装线(4)、输送器(17)、联接台(19)以及分离台(20)，多个托盘(5)沿着组装线(4)以闭合环路的方式循环，所述多个托盘(5)划分成第一部段(6)和第二部段(7)，其中，在第一部段(6)处，托盘在多个第一台(10)中用要被组装的机械零件加载，在第二部段(7)处，托盘沿着多个第二台(11)前进；输送器(17)设置成至少部分地平行于第二部段(7)并且位于第二部段(7)的上方，设置有本体的多个平衡支承件(18)沿着输送器延伸；联接台(19)紧邻地设置在第二部段(7)的上游，其中，托盘(5)一体地联接至平衡支承件(18)；在分离台(20)处，托盘与平衡支承件分开；每个托盘(5)具有用于平衡支承件(18)的能够选择性接合及释放的固定装置(23)以及能够接收搁置在其上的平衡支承件(18)的弹性装置(24)。
【专利说明】用于将机械零件组装在车辆本体上的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种意在实现机械零件在车辆本体上的组装的设备。
[0002]下文中，“机械零件”既意指车辆的发动机和/或变速器(齿轮箱、车轴等)的机械零件，也意指设计成组装在车辆本体/车身结构上的任何其他机械零件，例如，前悬置装置和后悬置装置，还包括相关联的弹簧和减震器。
【背景技术】
[0003]这种类型的设备从EP2340982中已知，该设备包括划分成两个部段的组装线，该两个部段中一者安装在另一者的上方，第一部段在第二部段下方。多个托盘——在其上按顺序地并且根据预先建立的布局布置有要被组装到本体上的机械零件一沿着第一部段沿第一确定方向移动。随后，完成的托盘由升降器移动至第二部段，并且在此处，托盘沿与第一方向相反的第二方向移动，在将本体联接至每个托盘之后，本体由不是该设备的一部分的输送器带至该设备。因此，本体中的每一个本体由对应的托盘支承，本体与要被组装的零件一起直接放在托盘上。一旦完成由每个托盘承载的机械零件在各个本体上的组装，则各个本体和托盘分开并且空的托盘借助于降落器返回至第一部段，以便被再次使用。
[0004]尽管描述的设备符合要求，但仍具有若干缺点。首先，该设备需要一系列操作来将本体和输送器分开、并随后将本体再次安装在输送器上或安装在另一输送器上，以及将本体安装在托盘上或从托盘卸下，这些操作还会需要涉及一个或更多个工人。此外，本体在组装操作期间会受到不期望的机械应力。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点，并且更特别地，提供高可靠性的相对较容易实现的组装设备，其中，能够完全自动地实现本体联接至托盘及本体从托盘分离的所有装卸操作。
[0006]因此，根据本发明，提供了用于将机械零件组装在车辆本体上的设备，如在权利要求I中所限定的。
[0007]特别地，本发明的组装设备包括组装线，多个托盘沿着组装线以闭合环路的方式循环；该组装线划分成第一部段和第二部段，第一部段和第二部段分别包括多个第一台和多个第二台；托盘沿着第一部段沿第一预定方向相继地前进，在此，托盘在第一台中用要被组装的预定组的机械零件加载，要被组装的预定组的机械零件根据限定的布置设置在每个托盘上，此后，托盘沿着第二部段沿与第一预定方向相反的第二方向相继地前进，在此，由每个托盘承载的预定组的机械零件在第二台中按顺序逐渐地被组装在相应的车辆本体上。
[0008]然而，根据本发明的主要特征，用于传输本体的输送器还形成组装设备的一体部分，输送器设置成至少部分地平行于第二部段从而在第二台上方延伸；多个平衡支承件沿着输送器延伸，每个平衡支承件一体地设置有本体，并且根据本发明，这些平衡支承件在本体不与平衡支承件分开的情况下在组装线的第二部段中一体地联接至托盘。
[0009]为此，根据本发明的设备还包括联接台和分离台，该联接台参照于托盘沿着第二部段的运动方向紧邻地设置在第二部段的上游，并且该联接台设置有用于将每个托盘一体地联接至平衡支承件使得平衡支承件由托盘支承的装置；该分离台参照于托盘沿着第二部段的运动方向紧邻地设置在第二部段的下游，并且该分离台设置有用于将托盘从平衡支承件分开的装置。
[0010]在更详细的细节中，每个托盘均配备有其自身的固定装置和弹性装置，该固定装置能够选择性地被接合及释放以便将平衡支承件一体地紧固至托盘；该弹性装置能够接收搁置在其上的平衡支承件以便在固定装置被接合时仍保持压缩在平衡支承件与托盘之间。此外，联接台和分离台包括用于选择性地控制每个托盘的固定装置的接合或释放的装置、用于执行定位在所述台上的托盘与相应的平衡支承件之间的相对竖向运动的装置，以及用于平衡支承件的能够选择性地接合的竖向定位装置，该装置能够在每当平衡支承件出现在台上时阻挡平衡支承件的任何向上的竖向运动。
[0011]以此方式，从来不需要将本体从输送器移除并且再次将本体安装在输送器上，从而消除了这些操作，由于不是必须提供用于执行这行操作的特殊台，结果节约了时间和空间；此外，将本体紧固在托盘上的操作能够在联接(或“结合)台和分离(或“分开”)台中完全自动地实现。然而，总之，本体并不由托盘直接支承，而是继续由输送器的平衡支承件支承，输送器的平衡支承件的重量由托盘的弹簧支承。平衡支承件因此能够吸收由组装操作产生的可能的应力。
[0012]最终，在第二部段设置在第一部段的顶部上的优选的情况下，第二部段实施为模块化脚手架框架，对必须在车辆的本体下方实施组装操作的每个第二台而言，该模块化脚手架框架提供了悬置在第一部段上方并且竖向地设置在第一部段与第二部段之间而不会干涉第一台的平台，该平台配备有例如电螺丝刀之类的自动或手动的组装装置，并且能够容纳及支承一个或更多个工人。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]本发明的另外的特征和优势将在其参照所附图中的附图的以下非限制性的实施方式的描述中变得明显，其中:
[0014]-图1A示出了根据本发明的用于将机械零件组装在车辆本体上的设备的正视图；
[0015]-图1B示出了图1A中的设备的方框图，其中，该图阐明了用在设备中的本体和托盘的操纵动力学；
[0016]-图2以放大的比例示出了形成图1中的设备的第一部件的托盘的前四分之三立体图；
[0017]-图3以放大的比例示出了位于图1中的设备的第二部件上的本体的正视图；
[0018]-图4示出了图1中的设备的组装台的为简单起见的示意化的正视图；
[0019]-图5以放大的比例并且为简单起见部分示意性地示出了根据本发明而制造的用于将第一部件联接至第二部件的联接台的后四分之三立体图；
[0020]-图6以放大的比例并且为简单起见部分示意性地示出了根据本发明而制造的用于将第一部件从第二部件分离的分离台的立体图；以及
[0021]-图7以放大的比例示意性地示出了图2中的部件的细节。
【具体实施方式】
[0022]参照图1至图7，附图标记I总体上表示了用于将已知的并且为简单起见仅示意性示出的机械零件2组装在车辆本体3上的设备；该设备I包括组装线4，多个托盘5沿着组装线4以闭合环路的方式循环；因此，基本上为已知类型的线4构成沿着上述闭合环路的托盘5的无限循环输送线，在优选实施方式中，线4设置成与由图1A中的纸张平面限定的竖向平面平行。
[0023]线4划分成第一部段6和第二部段7，其中，在示出的优选实施方式中，第二部段7
设置在第一部段6上方；部段6和7在托盘5的运动方向-在不出的不例中为直的-
上具有相同的延伸，并且，均为已知类型的上升台8和下降台9设置在第一部段6的开始和结尾以用于将托盘5转移至第二部段7以及将托盘5从第二部段7转移。
[0024]部段6包括多个相继设置的台10，并且托盘5沿着整个第一部段6沿第一预定方向——也由图1B中箭头Vl表示——以一个在另一个之后沿直线的方式按顺序前进，在各个台10中，托盘5用根据限定的布置设置在每个托盘5上的要被组装的预定组的机械零件2的逐渐地加载，托盘5沿与第一方向相反并且也由图1B中箭头V2表不的第二方向一次一个地转移到第二部段7上，托盘5沿着第二部段7按顺序前进。
[0025]而部段7包括多个台11，其中，由每个托盘5承载的预定组的机械零件2以实质上已知的方式在台11中逐渐按顺序地组装在相应的车辆本体3上。
[0026]参照图2，每个托盘5包括在相对的端部处设置有起浮板13 (例如，球状件，为简单起见未示出)的框架12，该相对端部又承载能够沿方向D轴向滑动的前子托盘或平台15和后子托盘或平台14，如果必要的话，这些装置作为框架12的中央部可以设置有用于支承要被组装的零件2的已知的装置16。
[0027]根据本发明的一方面，架空类型的输送器17还形成了设备I的一体部分，该一体部分设置成至少部分地平行于第二部段7并且在台11上方延伸；基本上为已知类型并且每一者均一体地设置有本体3的多个平衡支承件18沿着输送器7延伸。
[0028]此外，根据本发明，设备I还包括参照于托盘5沿着第二部段7的运动方向V2紧邻地设置在部段7的上游的联接台19，该台19设置有装置21(图5)以用于将每个托盘5一体地联接至平衡支承件18使得平衡支承件18由托盘5支承，从而平衡支承件5的重量不再搁置在输送器17上。
[0029]此外，设备I包括参照于托盘5沿着部段7的运动方向V2紧邻地设置在第二部段7的下游的分离台20，并且该分离台20设置有装置22以用于将托盘5与平衡支承件18分开。
[0030]特别地，每个托盘5 (图2)装配有其自身的固定装置23和弹性装置24，该固定装置23可以选择性地接合及释放以将平衡支承件18 —体地紧固至托盘5 ;该弹性装置24能够在使用中接收搁置在其上的平衡支承件18，使得弹性装置24在固定装置23被接合时保持压缩在平衡支承件与托盘5之间。
[0031]此外，台19和20包括已知类型的并且因此仅由方块示意性示出的装置25以用于选择性地控制每个托盘5的固定装置23在托盘布置在各个台19或20上时的接合或释放，并且如将要观察到的还包括装置26以用于实施定位在所述台19和20上的托盘5与相应的平衡支承件18之间的相对竖向运动。
[0032]台8和9参照于托盘沿着第二部段7的运动方向V2紧邻地定位在联接台19和分离台20的上游和下游，从而释放并且分别控制位于靠近台19和20的位置的托盘5。
[0033]每个托盘5的能够选择性接合及释放的固定装置23包括相应的旋转固定销27和相应的运输销28，该旋转固定销27装配有锤头29(图7);销27适合用于通过进入平衡支承件18的相应底部座件30而进行联接；因此，台19和20的选择性地接合及释放固定装置23的装置25简单地包括用于使销27旋转的装置，例如，该装置可以是销27的放置在适当位置的已知的液压推进器或气动推进器——为简单起见并未示出，其例如对销27的切向定位元件起作用——为简单起见并未示出。替代性地，销27的旋转可以由承载在托盘5上的致动器气动控制、液压控制或电动控制，并且该销27的旋转借助于控制装置25以对本领域技术人员而言已知的任何方式来控制。
[0034]优选地，至少一对销28能够以伸缩的方式轴向地运动，并且该运动还可以由控制装置25以对本领域技术人员而言明显的方式来控制。
[0035]为了容易地执行销27、28的操纵，台19和20设置有用于平衡支承件18的能够选择性接合的竖向定位装置32，该装置32能够在每当平衡支承件18出现在台19或20上时阻挡平衡支持件18的向上的竖向运动。在示出的示例中，这些竖向定位装置32由配备有气动的或液压的供给驱动器33的滑动件臂31构成，该滑动件臂31垂直于托盘5沿部段7的供给方向而滑动。
[0036]特别地，每个平衡支承件18包括C形门状元件34以及一对侧构件或纵梁35，相应的本体3以已知的方式支承在该C形门状元件34内，所述一对侧构件或纵梁35固定至门状元件34的相应的相对端部并且沿输送器17的延伸方向从门状元件34突出，在示出的恰当情况中，这对侧构件或纵梁35沿托盘5在部段7中的供给方向V2突出，使得平衡支承件18具有加载叉状件的整体外观；侧构件35设置有用于紧固本体3的已知的可释放的紧固装置36 ;根据本发明，侧构件3中的每一个侧构件还设置有支承座件30的凸缘37(图5和图6)。
[0037]最后，每个平衡支承件18包括用于安装在输送器17上的通用安装装置38，该通用安装装置38能够允许平衡支承件18相对于输送器17的有限的竖向运动，而该输送器17可以是任何已知类型的架空输送器。
[0038]至少分离台20的具有相关联的驱动器33的定位装置32安装在能够竖向移动的滑块38b上，并且定位装置32与滑块38b —起构成了如将观察到的在平衡支承件18与其相关联的托盘5之间的相对竖向运动装置26c ;然而，至少联接台19设置有用于将定位在台19上的托盘5抬升至平衡支承件18的装置39 ;这些装置39——示意性地由方块示出——构成了如将观察到的在平衡支承件18与其相关联的托盘5之间的相对竖向运动装置26b。
[0039]最终，根据本发明的一方面，联接台19和分离台20包括在恰当情况下由锥形销构成的第一对中装置40，第一对中装置40与由每个平衡支承件18承载的第二对中装置41配合，第二对中装置41在恰当的情况下由穿过每个侧构件35的凸缘37制成的通孔或座件构成。销40优选地安装在可竖向移动的滑块42上，就像图6中示出的那样。
[0040]在第二部段7设置在第一部段6的顶部上的优选实施方式中，第二部段7实施为模块化脚手架框架43，该脚手架43为必须在车辆的本体3的下方实施零件2的组装操作的每个台11设置有悬置在部段6的上方的平台44 (图1A)，该平台44竖向地设置在第一部段6与第二部段7之间，并且设置在未与台10干涉的高度处；该平台44配备有自动或手动的组装装置45 (图4)，例如，电螺丝刀，并且该平台44能够容纳并且支承一个或更多个工人(图 1A)。
[0041]根据本发明，本体3被输送至零件2的组装和托盘5的循环输送的线4，并且在无需从平衡支承件18上移除的情况下与“完成了”要被组装的零件2并且已经在光控制台46中以已知的方式进行控制的托盘5 —起一次一个地到达台19处；托盘5由升降器8抬升至部段7。
[0042]在台19中(图5)，通过经由滑块42抬升销40使得销40装配到座件或孔41中而将平衡支承件18相对于托盘5和台19对中。随后臂31垂直于侧构件35延伸直到定位装置32被带到侧构件35上方沿向上的方向竖向地阻挡侧构件35时为止；此时，托盘5由装置39向上抬升，从而将托盘5抵着保持静止的平衡支承件18推动；弹簧24被压缩并且承担平衡支承件18的重量；此外，销27接合并且插入到座件30中，并且最后，使得销27通过控制装置25旋转，从而将头部29带入侧构件35的凸缘37上的卡口锁定位置。此时，托盘5、平衡支承件18以及由其紧固的本体3形成一体单元，该一体单元能够沿着部段7运输通过所有台11。
[0043]在一完成组装零件2时，托盘5——现在为空的但本体3和平衡支承件18仍固定至托盘5(零件2现在已经被组装到本体3上)一到达台20处。此处，平衡支承件18首先借助于销40和滑块42以类似于对于台19所描述的方式对中。随后臂31垂直于侧构件35延伸直到臂31经由定位器32阻挡平衡支承件18的向上运动为止。最后，由于滑块38b，平衡支承件18由臂32和下面的托盘5向下推动，从而压缩弹簧24。这使得头部29释放，并且头部29—不再受到由弹簧24施加的轴向载荷的作用一自由地旋转。台20的装置25(未示出，但与台19的那些装置相同)随后绕销27旋转，并且弹簧24借助于它们的弹性释放推动托盘5以将托盘5与侧构件35分离。一旦臂31和定位器32通过使得滑块38b失活而被释放，并且在已经收缩臂31和定位器32之后，完成的本体3及其平衡支承件18 一起自由地被输送器17带走。而着的托盘5通过下降器9返回到下部部段6，为新的循环做好准备。
【权利要求】
1.一种用于将机械零件组装在车辆本体(3)上的设备(I)，所述设备为包括组装线(4)的类型，多个托盘(5)沿着所述组装线(4)以闭合环路的方式循环，所述组装线划分成第一部段(6)和第二部段(7)，所述第一部段(6)和所述第二部段(7)分别包括多个第一台(10)和多个第二台(11)，所述托盘沿着所述第一部段沿第一预定方向(Vl)相继地前进到所述第一台中，其中，所述托盘用要被组装的预定组的机械零件加载，所述要被组装的预定组机械零件根据限定的布置设置在每个托盘上，并且所述托盘随后沿着所述第二部段沿与所述第一方向相反的第二方向(V2)相继地前进，其中，由每个托盘承载的所述预定组的机械零件按顺序逐渐地组装在相应的车辆本体(3)上；其特征在于，所述设备(I)还以组合的方式包括: i)_输送器(17)，所述输送器(17)设置成至少部分地平行于所述第二部段(7)并且位于所述第二台(11)上方，多个平衡支承件(18)沿着所述输送器延伸，每个平衡支承件(18)一体地设置有所述本体(3)中的一个本体； ii)_联接台(19)，所述联接台(19)参照于所述托盘沿着所述第二部段的运动方向紧邻地设置在所述第二部段(7)的上游，所述联接台(19)设置有装置(21)，所述装置(21)用于将每个托盘(5) —体地联接至平衡支承件(18)使得所述平衡支承件(18)由所述托盘(5)支承；以及 iii)_分离台(20)，所述分离台(20)参照于所述托盘沿着所述第二台的运动方向紧邻地设置在所述第二部段(7)的下游，所述分离台(20)设置有装置(22)，所述装置(22)用于使所述托盘(5)与所述平衡支承件(18)分开。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，每个托盘(5)设置有其自身的固定装置(23)和弹性装置(24)，所述固定装置(23)能够选择性地被接合及释放以便将平衡支承件(18) —体地紧固至所述托盘(5);所述弹性装置(24)能够接收搁置在其上的平衡支承件(18)以便在所述固定装置(23)被接合时保持压缩在所述平衡支承件(18)与所述托盘(5)之间。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述联接台(19)和所述分离台(20)包括装置(25)以及装置(26)，所述装置(25)用于选择性地控制每个托盘的固定装置(23)的接合或释放，所述装置(26)用于执行定位在所述台上的托盘(5)与相应的平衡支承件(18)之间的相对竖向运动。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，每个托盘的所述能够选择性地接合及释放的固定装置(23)包括相应的旋转销(27)，所述旋转销(27)设置有锤头(29)并且能够通过所述平衡支承件(18)的相应的底部座件(30)进行联接，所述联接台和所述分离台包括用于使所述销(27)旋转的装置(25)。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，每个托盘的所述固定装置(23)包括至少一对销(28)，所述至少一对销(28)能够以伸缩的方式轴向地移动。
6.根据权利要求2至5中的一项所述的设备，其特征在于，所述联接台和所述分离台设置有用于所述平衡支承件(18)的能够选择性地接合的竖向定位装置(32)，所述定位装置(32)能够在每当所述平衡支承件出现在所述台(19、20)上时阻挡所述平衡支承件的向上竖向运动。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，至少所述分离台(20)的所述定位装置(32)装配在能够竖向移动的滑块(38b)上；并且，至少所述联接台(19)设置有装置(39)，所述装置(39)用于将放置在所述联接台(19)上的托盘(5)朝向所述平衡支承件抬升。
8.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，所述联接台(19)和所述分离台(20)包括第一对中装置(40)，所述第一对中装置(40)与由每个所述平衡支承件(18)承载的第二对中装置(41)配合。
9.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，所述组装线的所述第二部段(7)设置在所述第一部段(6)的上方，所述第一部段(7)与第二部段(7)在所述托盘运动方向上具有相同的延伸；用于将托盘转移至所述第二部段的上升台(8)和用于将托盘从所述第二部段转移的下降台(9)设置在所述第一部段(6)的开始和结尾处，并且参照于所述托盘沿着所述第二部段的运动方向紧邻地设置于所述联接台(19)和所述分离台(20)的上游和下游。
10.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，每个所述平衡支承件(18)包括C形门状元件(34)，相应的本体支承并悬置在所述C形门状元件(34)内，一对侧构件(35)固定至所述门状元件的相应的相对端部并且突出成沿输送器延伸方向(D)从所述相应的相对端部伸出，使得所述平衡支承件(18)具有加载叉状件的整体外观，所述侧构件设置有用于紧固所述本体的可释放的紧固装置(36)和用于安装在所述输送器上的通用安装装置(38)，所述通用安装装置(38)能够允许所述平衡支承件的有限的竖向运动；所述输送器(17)为任意类型的架空输送器。
【文档编号】B62D65/18GK104284832SQ201380015333
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年3月19日 优先权日:2012年3月19日
【发明者】马西莫·贝莱扎 申请人:Cpm股份公司