一种定位精度高的全自动汽车侧围输送系统的制作方法

本发明涉及汽车生产辅助设备技术领域，具体是一种定位精度高的全自动汽车侧围输送系统。

背景技术：

在汽车生产车间中，需要将汽车左右侧围工件输送到焊装车间主焊线相应的工位，以便于主焊线上的工人或机器人进行汽车左右侧围的焊接，传统的侧围输送方法中，左右两个侧围通常是采用两台小车进行独立的运行输送，每台小车对侧围的上下输送是采用电葫芦加剪式平衡机构实现，在实际生产过程中，这种传统的输送方式存在着一系列的问题，主要为：

1、左右侧围分别用两台小车进行独立的运行输送，工人需要等待两台小车运行及下降都到位后，才能进行焊接操作，这种方式严重影响了焊接效率，影响主焊线的生产节拍。

2、小车的升降采用电动葫芦加剪式平衡机构，使用的缺点是：

①电动葫芦升降的速度太慢，难以满足主焊线的生产节拍；

②电动葫芦需要定期加链条润滑油，造成污染；

③对于快节拍的生产线、升降机动作很频繁，电动葫芦容易损坏，由于都安装在空中，维修极不方便；

④侧围吊具使用电动葫芦，必须增设剪式平衡机构，增加了设备的重量。此外，剪式平衡机构不易加工制作，升降过程中，受力不平衡，极易发生断裂损坏，维修起来极为不便。

3、左右侧围上件采用人工料框，取件不准确，导致在主焊线下件时，左右侧围的位置有误差，需要工人来扶正消除，增大了工人的劳动强度。

4、小车在运行时，左右侧围工件固定不牢，会晃动，影响生产效率。

技术实现要素：

为了解决传统侧围输送中左右侧围分别单独输送造成的输送效率低、影响主焊线生产效率以及电葫芦自身存在的运行速度慢、维修成本较高和精度低等问题，本发明提供一种定位精度高、输送速度快、维护成本低的全自动汽车侧围输送系统。

本发明的具体方案为：一种定位精度高的全自动汽车侧围输送系统，具有钢结构框架，所述钢结构框架内分别安装有上件轨道、接件轨道和下件轨道，所述上件轨道与下件轨道相互平行布置，接件轨道位于上件轨道和下件轨道下方且与上件轨道和下件轨道垂直布置，所述上件轨道吊装有上件小车，下件轨道吊装有下件小车，接件轨道上安装有与上件小车和下件小车衔接转运的接件小车；在上件轨道、下件轨道和接件轨道的两端均安装有止挡缓冲装置；

所述上件小车具有与上件轨道滚动连接的行走框架，行走框架内安装有驱动上件小车沿上件轨道运动的动力装置和四带升降装置，所述四带升降装置在行走框架下方吊装有侧围升降组件，所述侧围升降组件具有与四带升降装置连接的升降框架，在升降框架底部的前端和后端均安装有导轨，两条导轨的两端共同滑动安装有两个侧围抓取装置，在升降框架上部安装有两个错开相对布置的推缸，每个推缸的输出端均与对应一侧的侧围抓取装置连接，以推动侧围抓取装置沿导轨移动，在升降框架的左侧和右侧对称安装有两个升降导向装置；

所述接件小车具有安装在接件轨道上的行走基架，在行走基架上装有驱动接件小车沿接件轨道运动的动力装置，在行走基架沿接件轨道方向的两侧安装有若干对与上件小车侧围抓取装置对应的接件装置，在行走基架的底部还安装有气抓装置，所述接件轨道上至少在接件小车行走的起始点和终止点部位均设有与气抓装置匹配的定位块装置；

所述下件小车具有与下件轨道滚动连接的行走框架，行走框架内安装有驱动下件小车沿下件轨道运动的动力装置和四带升降装置，所述四带升降装置在行走框架下方吊装有侧围升降组件，所述侧围升降组件具有与四带升降装置连接的升降框架，在升降框架底部的左右两侧对称安装有两个侧围抓取装置，在升降框架上部的前后两端对称安装有两个升降导向装置。

本发明所述的上件轨道和下件轨道均为由两条平行布置的工字钢导轨组成的双轨式轨道，在两条工字钢导轨上沿轨道方向对称布置有若干个行走装置，所述行走装置具有两个对称压紧在工字钢导轨两侧腰槽内的行走轮组，所述行走轮组均由两个相互垂直布置行走轮组成，每个行走轮均通过基板固定在上件小车和下件小车的行走框架上。

本发明所述的上件小车、接件小车和下件小车中的动力装置具有驱动电机，驱动电机与上件轨道、接件轨道和下件轨道中的其中一条导轨之间通过齿轮齿条驱动连接。

本发明所述的上件小车和下件小车中的四带升降装置具有安装在行走框架上方的驱动轴，驱动轴的两个轴端均安装有两个前后分开布置的轴承座，在每一端的两个轴承座之间固定安装有双槽皮带轮，双槽皮带轮中设有两根同步升降的皮带，每根皮带均经过定滑轮且皮带的末端锁紧在侧围升降组件的升降框架上；在行走框架的底部安装有若干个气动防落钩，在升降框架上装有与气动防落钩匹配的钩锁支架；所述上件轨道上还安装有上止点限位开关，行走框架顶部与上止点限位开关对应的部位安装有碰杆，以限制四带升降装置将侧围升降组件提升的高度；所述四带升降装置中还安装有挂绳编码器，以提高侧围升降的精准度。

本发明所述的上件小车和下件小车中的侧围抓取装置具有与推缸输出端固定连接的垂吊框架，垂吊框架的两侧与升降框架底部的两条导轨滑动连接，在垂吊框架的外侧安装有吊轴，吊轴的轴体上装有摇臂，摇臂通过连杆结构连接有缸体铰接在垂吊框架底部的摇臂气缸，所述吊轴的轴体上还至少安装有一个用于抓放侧围的吊装装置，所述吊装装置具有固定在吊轴轴体上的托臂，托臂上安装有用于抓放侧围的软质“凹”型吊块，在托臂的侧边还安装有设有l型触杆的摆杆型行程开关，用于限制侧围被举起的高度；在垂吊框架的底部还安装有用于防止侧围的吊装过程中发生晃动的推杆装置，所述推杆装置具有推杆气缸、推杆轨道和推杆滚轮，在推杆轨道上还滑动安装有连接杆，连接杆面向垂吊框架外侧的端部分别与推杆气缸和推杆滚轮固定连接。

本发明所述的上件小车和下件小车中的升降导向装置具有从升降框架侧边向外水平伸出的悬臂，在悬臂的末端至少布置有两个导向轮组，每个导向轮组均由两个相互垂直布置的竖向导向轮组成，所述钢结构框架位于上件小车和下件小车升降框架两侧悬臂末端的吊装下止点部位均安装有导向架，导向架上与导向轮组匹配安装有若干个l型导向立柱，其中至少有两个l型导向立柱相对布置，以保证侧围抓取装置在抓取侧围过程中的稳定性；在悬臂上还安装有下止点限位开关a，以控制侧围升降组件下降幅度。

本发明所述的接件轨道为由两条宽底式工字钢导轨组成的双轨轨道，所述接件小车的行走基架至少在其中一条宽底式工字钢导轨上设有若干个导向轮装置，所述导向轮装置具有固定安装在行走基架底部的安装基座，安装基座上至少设有一对夹紧在宽底式工字钢导轨上窄边两侧的水平导向轮，在行走基架底部位于接件轨道上方的部位设有若干个行走轮。

本发明所述的接件装置具有相对布置的滚轮引导装置和夹紧调节装置，所述滚轮引导装置具有固定在行走基架上的立式托架，立式托架内垂直并排安装有若干个滚轮，所述夹紧调节装置具有与滚轮相对布置的夹紧器和安装在行走基架上的支座，夹紧器通过滑动装置安装在支座上，所述夹紧器包括面向滚轮的夹紧皮带、c型水平安装板、弹性缓冲装置以及与滑动装置连接的安装座，所述夹紧皮带固定在c型水平安装板两端的折弯处，c型水平安装板通过弹性缓冲装置固定在安装座上，所述滑动装置包括滑动板、与滑动板固定连接的松紧气缸和安装在支座上的滑动导轨，所述滑动板的上部与夹紧器中的安装座连接，滑动板的底部滑动安装在滑动导轨上；所述弹性缓冲装置具有连接在c型水平安装板与安装座之间的导向轴，导向轴上套装有缓冲弹簧。

本发明所述的每一个接件装置均上下匹配安装有一组减速限位开关和下止点限位开关b，所述行走基架位于接件装置前方的部位还安装有用于保持侧围稳定的导向支架装置，所述导向支架装置由两个相对布置的楔形导向支架组成，在行走基架一端端部位于导向支架装置前方的部位安装有用于防止侧围倾倒的限位装置。

本发明中采用1台运行小车将左右侧围同时准确地输送到位，减少了传统输送工艺中工人需要等待2台小车都到达后才能操作的等待时间，同时本发明合理地运作厂房空间减少设备使用的占地面积，满足快节拍的主焊线生产要求；

本发明取消传统的电动葫芦和剪式平衡机构的升降方式，进而采用四带升降机构，该机构的升降速度可达到50m/min，是当前电动葫芦（16m/min）的三倍，大大提高了生产速率；同时，采用四带升降方式，使侧围吊具及工件在升降时受力更为平衡，保证升降到位的精度更高，减少了机械噪音，延长了设备的使用寿命，另外，四带升降机构无须加链条润滑油，使设备更加环保；

本发明中，由于左右侧围上下件处需要与主焊线焊接机器人自动对接，采用的关键信号采用了数字化控制外加机械保护，保证设备每次运行输送的工件至x、y、z三个方向的位置误差±1.0mm，因而整个系统运行更加精准可靠；

本发明中，上件小车和下件小车中的推杆装置，大大减少了上件小车和下件小车在运行过程中由于晃动而造成侧围位置的误差。

总之，本发明相对传统的侧围输送方式，具备以下特点：

1、减少了侧围输送设备的运行时间和占地面积，提高生产效率和生产节拍。

2、减少工人的劳动强度和设备的环境污染，延长侧围输送设备的使用寿命。

3、提高侧围输送设备运行和升降到位的精确度，增加装置固定工件，使左右侧围在上下件处与机器人进行有效的对接。

附图说明

图1为本发明立体示意图；

图2为上件小车与下件小车中的行走框架立体示意图；

图3为上件小车与下件小车中的行走框架俯视图；

图4为本发明中四带升降装置俯视图；

图5为本发明中四带升降装置侧视图；

图6为本发明中侧围升降组件立体示意图（一）；

图7为本发明中侧围升降组件立体示意图（二）；

图8为本发明侧围升降组件中的侧围抓取装置立体示意图；

图9为本发明中接件小车立体示意图；

图10为本发明中接件小车俯视图；

图11为本发明中接件小车侧视图（一）；

图12为本发明中接件小车侧视图（二）。

图中：1-钢结构框架，2-上件轨道，3-接件轨道，4-下件轨道，5-辅梁层，6-上件小车，7-下件小车，8-接件小车，9-止挡缓冲装置，10-行走框架，11-动力装置，12-四带升降装置，13-侧围升降组件，14-升降框架，15-导轨，16-侧围抓取装置，17-推缸，18-升降导向装置，19-行走基架，20-接件装置，21-气动抓，22-定位块，23-行走装置，24-行走轮组，25-行走轮，26-基板，27-驱动电机，28-齿轮，29-齿条，30-驱动轴，31-轴承座，32-双槽皮带轮，33-皮带，34-定滑轮，35-气动防落钩，36-钩锁支架，37-上止点限位开关，38-碰杆，39-推缸，40-垂吊框架，41-吊轴，42-摇臂，43-连杆，44-摇臂气缸，45-吊装装置，46-托臂，47-软质“凹”型吊块，48-l型触杆摆杆型行程开关，49-推杆装置，50-推杆气缸，51-推杆轨道，52-推杆滚轮，53-连接杆，54-竖向导向轮，55-下止点限位开关a，56-导向架，57-l型导向立柱，58-导向轮装置，59-安装基座，60-水平导向轮，61-行走轮，62-滚轮引导装置，63-夹紧调节装置，64-立式托架，65-滚轮，66-夹紧器，67-支座，68-滑动装置，69-夹紧皮带，70-c型水平安装板，71-弹性缓冲装置，72-安装座，73-滑动板，74-松紧气缸，75-滑动导轨，76-导向轴，77-缓冲弹簧，78-减速限位开关，79-下止点限位开关b，80-导向支架装置，81-楔形导向支架，82-防倾限位装置,83-侧围,84-悬臂。

具体实施方式

本实施例中，一种定位精度高的全自动汽车侧围输送系统，具有钢结构框架1，所述钢结构框架1内分别安装有上件轨道2、接件轨道3和下件轨道4，钢结构框架1内设有水平布置的辅梁层5，所述上件轨道2与下件轨道4布置在钢结构框架1的顶部，接件轨道3布置在辅梁层5上，其中上件轨道2与下件轨道4相互平行布置，接件轨道3与上件轨2道和下件轨道4垂直布置，在上件轨道2上吊装有上件小车6，下件轨道4吊装有下件小车7，接件轨道3上安装有与上件小车6和下件小车7衔接转运的接件小车8；在上件轨道2、下件轨道4和接件轨道3的两端均安装有止挡缓冲装置9。

本实施例中，上件小车6具有与上件轨道4滚动连接的行走框架10，行走框架10内安装有驱动上件小车3沿上件轨道4运动的动力装置11和四带升降装置12，所述四带升降装置12在行走框架10下方吊装有侧围升降组件13，所述侧围升降组件13具有与四带升降装置12连接的升降框架14，在升降框架14底部的前端和后端均安装有导轨15，两条导轨15的两端共同滑动安装有两个侧围抓取装置16，在升降框架14上部安装有两个错开相对布置的推缸17，每个推缸17的输出端均与对应一侧的侧围抓取装置16连接，以推动侧围抓取装置16沿导轨15移动，在升降框架14的左侧和右侧对称安装有两个升降导向装置18。

本实施例中，接件小车8具有安装在接件轨道3上的行走基架19，在行走基架19上装有驱动接件小车8沿接件轨道3运动的动力装置11，在行走基架19沿接件轨道3方向的两侧对称安装有四个与上件小车6侧围抓取装置16对应的接件装置20，在行走基架19的底部还安装有气动抓21，所述接件轨道3在接件小车行走的起始点和终止点部位均设有与气动抓21匹配的定位块22。

本实施例中，上件轨道2和下件轨道4均为由两条平行布置的工字钢导轨组成的双轨式轨道，在两条工字钢导轨上位于行走框架10四个端角的部位沿轨道方向对称布置有四个行走装置23，所述行走装置23具有两个对称压紧在工字钢导轨两侧腰槽内的行走轮组24，所述行走轮组24均由两个相互垂直布置行走轮25组成，每个行走轮25均通过基板26固定在上件小车6和下件小车7的行走框架10上。

本实施例中，上件小车6、接件小车8和下件小车7中的动力装置11具有驱动电机27，驱动电机27与上件轨道2、接件轨道3和下件轨道4中的其中一条导轨之间通过齿轮28齿条29驱动连接。

本实施例中，上件小车6和下件小车7中的四带升降装置12具有安装在行走框架10上方的驱动轴30，驱动轴30的两个轴端均安装有两个前后分开布置的轴承座31，在每一端的两个轴承座31之间固定安装有双槽皮带轮32，双槽皮带轮32中设有两根同步升降的皮带33，每根皮带33均经过定滑轮34且皮带33的末端锁紧在侧围升降组件13的升降框架14上；在行走框架10的底部安装有若干个气动防落钩35，在升降框架14上装有与气动防落钩35匹配的钩锁支架36；所述上件轨道2上还安装有上止点限位开关37，行走框架10顶部与上止点限位开关37对应的部位安装有碰杆38，以限制四带升降装置12将侧围83提升的高度；所述四带升降装置12中还安装有挂绳编码器（图中未画出），以提高侧围83升降的精准度。

本实施例中，上件小车6和下件小车7中的侧围抓取装置16具有与推缸39输出端固定连接的垂吊框架40，垂吊框架40的两侧与升降框架14底部的两条导轨15滑动连接，在垂吊框架40的外侧安装有吊轴41，吊轴41的轴体上装有摇臂42，摇臂42通过连杆43结构连接有缸体铰接在垂吊框架40底部的摇臂气缸44，所述吊轴41的轴体两端对称安装有两个用于抓放侧围83的吊装装置45，所述吊装装置45具有固定在吊轴41轴体上的托臂46，托臂46上安装有用于抓放侧围83的软质“凹”型吊块47，在托臂46的侧边还安装有设有l型触杆摆杆型行程开关48，用于限制侧围83被举起的高度；在垂吊框架40的底部还安装有用于防止侧围83的吊装过程中发生晃动的推杆装置49，所述推杆装置49具有推杆气缸50、推杆轨道51和推杆滚轮52，在推杆轨道51上还滑动安装有连接杆53，连接杆53面向垂吊框架40外侧的端部分别与推杆气缸50和推杆滚轮52固定连接。

本实施例中，上件小车6和下件小车7中的升降导向装置18具有从升降框架14侧边向外水平伸出的悬臂84，在悬臂84的末端布置有由两个相互垂直布置的竖向导向轮54，所述钢结构框架1位于竖向导向轮54升降下止点的部位均安装有导向架56，导向架56上与导向轮组54匹配安装有两个相对布置的l型导向立柱57，以保证侧围抓取装置16在抓取侧围过程中的稳定性；在悬臂84上还安装有下止点限位开关a55，以控制侧围升降组件13的下降幅度。

本实施例中，接件轨道3为由两条宽底式工字钢导轨组成的双轨轨道，所述接件小车8的行走基架19在其中一条宽底式工字钢导轨上设有若干个导向轮装置58，所述导向轮装置58具有固定安装在行走基架19底部的安装基座59，安装基座59上设有一对夹紧在宽底式工字钢导轨窄边两侧的水平导向轮60，在行走基架19底部位于接件轨道3中两条宽底式工字钢导轨的上方部位对称设有若干对行走轮61。

本实施例中，接件装置20具有相对布置的滚轮引导装置62和夹紧调节装置63，所述滚轮引导装置62具有固定在行走基架19上的立式托架64，立式托架64内垂直并排安装有若干个滚轮65，所述夹紧调节装置63具有与滚轮65相对布置的夹紧器66和安装在行走基架19上的支座67，夹紧器66通过滑动装置68安装在支座67上，所述夹紧器66包括面向滚轮65的夹紧皮带69、c型水平安装板70、弹性缓冲装置71以及与滑动装置68连接的安装座72，所述夹紧皮带69固定在c型水平安装板70两端的折弯处，c型水平安装板70通过弹性缓冲装置71固定在安装座72上，所述滑动装置68包括滑动板73、与滑动板73固定连接的松紧气缸74和安装在支座67上的滑动导轨75，所述滑动板73的上部与夹紧器66中的安装座72连接，滑动板73的底部滑动安装在滑动导轨75上；所述弹性缓冲装置71具有连接在c型水平安装板70与安装座72之间的导向轴76，导向轴76上套装有缓冲弹簧77。

本实施例中，每一个接件装置20均上下匹配安装有一组减速限位开关78和下止点限位开关b79，所述行走基架19位于接件装置20前方的部位还安装有用于保持侧围83稳定的导向支架装置80，所述导向支架装置80由两个相对布置的楔形导向支架81组成，在行走基架19一端端部位于导向支架装置80前方的部位安装有用于防止侧围83倾倒的防倾限位装置82。