汽車側圍循環往復輸送裝置的製作方法

2023-06-30 12:52:02

本實用新型涉及汽車生產設備，具體地指一種汽車側圍循環往復輸送裝置。

背景技術：

在汽車生產加工過程中，通常焊裝自動輸送有兩種方式，一種是循環式輸送設備，如：滾床，摩擦線等，適用於輸送距離較長，線路轉彎，和節拍較高等工藝條件下；另一種是步進式輸送設備，如：往復杆線體和往復小車等，適用於短距離輸送。其中，目前，汽車側圍在生產過程中通常是採取平放方式通過步進式輸送設備進行焊裝輸送的，這種輸送方式存在以下缺點：1)生產過程中側圍佔地空間大；2)設備結構複雜，佔地空間大，設備成本高；3)耗時長，輸送效率有待提高。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是要提供一種汽車側圍循環往復輸送裝置，該裝置在汽車側圍焊裝輸送過程中佔地少，輸送效率高，設備和操作成本低。

為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是：一種汽車側圍循環往復輸送裝置，包括輸送軌道，所述輸送軌道上設有若干滑車，所述輸送軌道包括第一固定輸送軌道和第二固定返回軌道，所述第一固定輸送軌道或所述第二固定返回軌道前端設有前活動軌道切換機構，所述前活動軌道切換機構上設有前活動軌道，所述第一固定輸送軌道或所述第二固定返回軌道後端設有後活動軌道切換機構，所述後活動軌道切換機構上設有後活動軌道，所述第一固定輸送軌道、所述第二固定返回軌道、所述前活動軌道及所述後活動軌道一起構成循環迴路；所述滑車均與作往復直線運動的滑車運動機構連接。

本實用新型的輸送裝置採用了一種新的輸送方式，巧妙地結合了循環式輸送設備和往復式輸送設備特性，以往復杆的動力源驅動循環滑車；通過兩段固定軌道和兩段活動軌道的妥善配合，不但使得滑車能夠高效循環輸送工件，也最大限度地利用了生產工位空間，具有設備投資少、結構緊湊、佔用空間小、輸送時間短等優點。

進一步地，所述滑車包括滑車底板，所述滑車底板上設有用於對工件進行定位夾緊的工件鎖緊機構和若干工件支撐定位塊，所述滑車底板兩側對稱設有滑車掛鈎，所述滑車掛鈎與所述滑車運動機構連接。

進一步地，所述滑車運動機構包括直線導軌，減速電機及驅動齒輪，所述減速電機的輸出端與所述驅動齒輪連接；所述直線導軌上設有活動卡盤，所述活動卡盤上設有齒條及卡口機構，所述卡口機構與所述滑車掛鈎連接，所述齒條與所述驅動齒輪嚙合。滑車運動機構利用同一組齒輪齒條傳動，實現了活動卡盤在生產線各工位做往復運動，活動卡盤的往復運動巧妙地將滑車在生產線各工位形成循環，結構簡單，控制方便，滑車的運行可靠。

進一步地，所述卡口機構包括固定在所述活動卡盤上的卡口支撐架，輸送運動卡板及返回運動卡板，所述輸送運動卡板底端設有輸送運動滾輪，中部與所述卡口支撐架鉸接，頂端開有輸送運動卡口；所述返回運動卡板底端設有返回運動滾輪，中部與所述卡口支撐架鉸接，頂端開有返回運動卡口。

進一步地，所述滑車運動機構還包括活動卡盤控制機構，所述活動卡盤控制機構包括固定導軌，所述固定導軌底面為運動滑車滾輪配合面，所述固定導軌頂面為靜置滑車滾輪配合面，所述固定導軌上設有輸送運動滾輪卡槽和返回運動滾輪卡槽，所述輸送運動滾輪卡槽與所述輸送運動滾輪配合，所述返回運動滾輪卡槽與所述返回運動滾輪配合，所述輸送運動滾輪卡槽和所述返回運動滾輪卡槽上分別連有卡槽升降油缸。

進一步地，所述工件鎖緊機構為夾緊塊，所述輸送軌道一端設有用於所述夾緊塊鎖緊的滑車鎖緊工件外力裝置，所述輸送軌道另一端設有用於所述夾緊塊解鎖的滑車鬆開工件外力裝置。

進一步地，所述前活動軌道切換機構或所述後活動軌道切換機構包括左支撐架和右支撐架，所述左支撐架和右支撐架間連有轉軸，所述前活動軌道或所述後活動軌道與所述轉軸固定連接，所述前活動軌道或所述後活動軌道的一側對稱設有驅動氣缸和活動軌道限位塊，所述驅動氣缸的伸縮端與所述前活動軌道或所述後活動軌道固定連接。

進一步地，所述輸送軌道下方設有滑車控制機構，包括滑車定位氣缸，所述滑車定位氣缸的活塞杆上連有定位銷。

進一步地，所述定位銷上連有氣接頭。

進一步地，所述滑車底板上還設有滑車精確定位機構和滾輪組件。

進一步地，所述滑車鎖緊工件外力裝置或所述滑車鬆開工件外力裝置包括直線導軌，所述直線導軌上設有用於撥動所述夾緊塊的左活動撥快和右活動撥快，所述左活動撥塊和所述右活動撥塊上分別連有平移氣缸，所述直線導軌上還設有用於所述左活動撥塊和所述右活動撥塊限位的活動撥快限位塊。

更進一步地，所述第一固定輸送軌道為水平軌道，所述第二固定返回軌道布置在所述第一固定輸送軌道側面，且所述第二固定返回軌道平面與所述第一固定輸送軌道平面垂直。

附圖說明

圖1為一種汽車側圍循環往復輸送裝置的結構示意圖。

圖2為滑車裝載側圍後的狀態圖。

圖3為滑車與滑車運動機構連接關係示意圖。

圖4為圖3的局部放大結構示意圖。

圖5為活動卡盤的結構示意圖。

圖6為圖5的局部放大結構示意圖。

圖7為滑車與卡口機構的連接關係示意圖。

圖8為活動卡盤控制機構的結構示意圖。

圖9為圖8的局部放大結構示意圖。

圖10為滑車鎖緊工件外力裝置的結構示意圖(含工件及滑車底板)。

圖11為前活動軌道切換機構的結構示意圖。

圖12為後活動軌道切換機構的結構示意圖。

圖13為滑車控制機構的結構示意圖。

圖14為帶氣接頭的滑車控制機構的結構示意圖。

圖15為輸送軌道結構示意圖。

圖16為滑車與輸送軌道的布置關係示意圖。

圖17為圖1裝置應用在實際生產中的工藝布局圖。

圖18為圖1裝置輸送原理圖。

圖19-圖26依次為5工位滑車輸送過程第一至第八步。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明，便於更清楚地了解本實用新型，但它們不對本實用新型構成限定。

如圖1所示的汽車側圍循環往復輸送裝置，包括輸送軌道1，輸送軌道1上設有若干滑車2，輸送軌道1包括第一固定輸送軌道1-1和第二固定返回軌道1-2，第一固定輸送軌道1-1為水平軌道，第一固定輸送軌道1-1前端設有前活動軌道切換機構3，前活動軌道切換機構3上設有前活動軌道3-1，第一固定輸送軌道1-1後端設有後活動軌道切換機構4，後活動軌道切換機構4上設有後活動軌道4-1，第二固定返回軌道1-2布置在第一固定輸送軌道1-1側面，且第二固定返回軌道1-2平面與第一固定輸送軌道1-1平面垂直，第一固定輸送軌道1-1、第二固定返回軌道1-2、前活動軌道3-1及後活動軌道4-1一起構成循環迴路；滑車2均與作往復直線運動的滑車運動機構5連接。

上述方案中結合圖2所示，滑車2包括滑車底板2-1，滑車底板2-1上設有用於對工件進行定位夾緊的工件鎖緊機構2-2和若干工件支撐定位塊2-3，滑車底板2-1兩側對稱設有滑車掛鈎2-4，滑車掛鈎2-4與滑車運動機構5連接，滑車底板2-1上還設有滑車精確定位機構2-5和滾輪組件2-6。被輸送的側圍9裝入滑車2，滑車2上的工件支撐定位塊2-3及工件鎖緊機構2-2共同對側圍9進行定位夾緊，工件鎖緊機構2-2自身帶自鎖，只有在通氣的狀態下，滑車鎖緊工件外力裝置6才能將其鎖緊和打開，滑車2在運動過程中不需要對工件鎖緊機構2-2供氣，側圍9即處於被夾緊的狀態，滑車2是無動力小車，小車的運動依靠滑車掛鈎2-4卡在滑車運動機構5上，與滑車運動機構5一起動作，當滑車2被輸送到位後，圖1中5個滑車控制機構8與滑車精確定位機構2-5共同對滑車2進行精確定位，滑車2上共設有4處滑車掛鈎2-4，滑車2的每一次運動只使用其中一處滑車掛鈎2-4，設置4處滑車掛鈎2-4其一是為了縮短滑車運動機構5的長度，其二是為了讓滑車2的輸送運動及返回運動共用同一個滑車運動機構5，滑車的滾輪組件2-6將滑車2限制在輸送軌道1上只能沿軌道縱向運動。

如圖3，圖4所示，滑車運動機構5包括直線導軌5-1，減速電機5-2及驅動齒輪5-3，減速電機5-2的輸出端與驅動齒輪5-3連接；直線導軌5-1上安裝有活動卡盤5-4，如圖5所示，活動卡盤5-4上設有齒條5-5及卡口機構5-6，卡口機構5-6與滑車掛鈎2-4連接(生產線工位數為n，卡口機構的個數為n-1，圖示生產線為5工位，卡口機構個數為4個)，齒條5-5與驅動齒輪5-3嚙合。減速電機5-2轉動帶動驅動齒輪5-3轉動，驅動齒輪5-3的轉動帶動活動卡盤5-4作直線運動，活動卡盤5-4的直線運動帶動滑車2運動，當減速電機5-2轉動反向時，活動卡盤5-4及滑車2的直線運動亦反向，即實現了滑車2的輸送及返回運動。

如圖6所示，卡口機構5-6包括固定在活動卡盤5-4上的卡口支撐架5-61，輸送運動卡板5-62及返回運動卡板5-63，輸送運動卡板5-62底端設有輸送運動滾輪5-64，中部通過卡口轉軸10與卡口支撐架5-61鉸接，頂端開有輸送運動卡口5-65；返回運動卡板5-63底端設有返回運動滾輪5-66，中部通過另一根卡口轉軸10與卡口支撐架5-61鉸接，頂端開有返回運動卡口5-67。輸送運動卡板5-62及返回運動卡板5-63設計成與地平面成一夾角安裝方式，既使輸送運動卡口5-65能與輸送運動滑車的滑車掛鈎2-4配合，又使返回運動卡口5-67能與返回運動滑車配合(如圖7)，輸送運動卡口5-65與返回運動卡口5-67都有各自的卡口轉軸10，將輸送運動滾輪5-64和返回運動滾輪5-66沿各自的卡口轉軸10轉動，就可以控制輸送運動卡口5-65或返回運動卡口5-67是否與相應的滑車掛鈎2-4相配合，輸送運動卡口5-65或返回運動卡口5-67與相應滑車掛鈎2-4相配合，則輸送運動滑車2-1或返回運動滑車2-2能與活動卡盤5-4一起運動，否則，輸送運動滑車2-1或返回運動滑車2-2就停放在原位置不動。圖5中輸送運動卡口5-65處於與滑車掛鈎2-4配合狀態，返回運動卡口5-67處於與滑車掛鈎2-4脫開狀態。

如圖8，圖9所示，滑車運動機構5還包括活動卡盤控制機構5-7，活動卡盤控制機構5-7包括固定導軌5-71，固定導軌5-71底面為運動滑車滾輪配合面5-711，固定導軌5-71頂面為靜置滑車滾輪配合面5-712，這兩個平面為固定導軌5-71的工作表面，固定導軌5-71上設有輸送運動滾輪卡槽5-72和返回運動滾輪卡槽5-73，輸送運動滾輪卡槽5-72與輸送運動滾輪5-64配合，返回運動滾輪卡槽5-73與返回運動滾輪5-66配合，輸送運動滾輪卡槽5-72和返回運動滾輪卡槽5-73上分別連有卡槽升降油缸5-74。當滑車2需要被傳輸時，卡槽升降油缸5-74將輸送運動滾輪卡槽5-72和返回運動滾輪卡槽5-73降至低位，輸送運動滾輪5-64和返回運動滾輪5-66與固定導軌5-71的下平面(運動滑車滾輪配合面5-711)齊平；當滑車不需要被傳輸時，卡槽升降油缸5-74將輸送運動滾輪卡槽5-72和返回運動滾輪卡槽5-73升至高位，輸送運動滾輪5-64和返回運動滾輪5-66與固定導軌5-71的上平面(靜置滑車滾輪配合面5-712)齊平；在輸送運動過程中，固定導軌5-71的上平面及下平面保持輸送運動滾輪5-64和返回運動滾輪5-66位置不變，使滑車2有連續的運動直至滑車2被輸送到指定工位停放。整個滑車運動機構5利用同一組齒輪齒條傳動，實現了活動卡盤5-4在生產線各工位做往復運動，活動卡盤5-4的往復運動巧妙地將滑車2在生產線各工位形成循環。

如圖10所示，工件鎖緊機構2-2為夾緊塊，輸送軌道1一端設有用於夾緊塊鎖緊的滑車鎖緊工件外力裝置6，該滑車鎖緊工件外力裝置6安裝在裝件工位，輸送軌道1另一端設有用於夾緊塊解鎖的滑車鬆開工件外力裝置7，該滑車鬆開工件外力裝置7安裝在卸件工位。

滑車鎖緊工件外力裝置6包括直線導軌6-1，直線導軌6-1上設有用於撥動夾緊塊的左活動撥快6-2和右活動撥塊6-3，左活動撥塊6-2和右活動撥快6-3上分別連有平移氣缸6-4，直線導軌6-1上還設有用於左活動撥塊6-2和右活動撥塊6-3限位的活動撥塊限位塊6-5。當側圍9裝入滑車2後，左活動撥快6-2和右活動撥塊6-3將側圍9鎖緊在滑車2上，左活動撥快6-2和右活動撥塊6-3離開滑車2後，滑車2與側圍工件間仍處於鎖緊狀態，當需要滑車2鬆開工件時，首先需要對滑車2上的工件鎖緊機構2-2進行解鎖，之後左活動撥快6-2和右活動撥塊6-3將工件鎖緊機構2-2打開。滑車鬆開工件外力裝置7的結構與滑車鎖緊工件外力裝置6相同，不同之處是滑車鬆開工件外力裝置7裝置安裝在卸件工位，其作用是利用左活動撥快6-2和右活動撥塊6-3將工件鎖緊機構2-2打開，以達到在本工位完成卸件作業的目的。同時，活動撥塊限位塊6-5處還為另外三款車型預留了的活動撥塊限位塊的安裝位置，通過自動化控制，可以使得不同的限位塊處於工作位置，進而使得左活動撥快6-2和右活動撥塊6-3有4個不同工作位置，從而可以實現4車型側圍工件的鎖緊。

如圖11所示，前活動軌道切換機構3或後活動軌道切換機構4包括左支撐架3-2和右支撐架3-3，左支撐架3-2和右支撐架3-3間連有轉軸3-4，前活動軌道3-1或後活動軌道4-1與轉軸3-4固定連接，前活動軌道3-1或後活動軌道4-1的一側對稱設有驅動氣缸3-5和活動軌道限位塊3-6，同側還設有緩衝機構11，該緩衝機構11用於在軌道切換過程中對前活動軌道3-1或後活動軌道4-1進行緩衝，驅動氣缸3-5的伸縮端與前活動軌道3-1或後活動軌道4-1固定連接。其中，如圖12所示，後活動軌道切換機構4與前活動軌道切換機構3結構相同，不同的是驅動氣缸3-5放置在滑車2翻轉側，便於人工卸件。前活動軌道3-1(後活動軌道4-1)與第一固定輸送軌道1-1齊平，滑車2能在前活動軌道3-1(後活動軌道4-1)與第一固定輸送軌道1-1間滑行，實現滑車2的輸送動作，當驅動氣缸3-5推動前活動軌道3-1(後活動軌道4-1)旋轉90度後，前活動軌道3-1(後活動軌道4-1)與第二固定返回軌道1-2齊平，滑車2能在前活動軌道3-1(後活動軌道4-1)與第二固定返回軌道1-2間滑行，實現滑車2的返回動作。

如圖13所示，輸送軌道1下方設有滑車控制機構8，包括滑車定位氣缸8-1，滑車定位氣缸8-1的活塞杆上連有定位銷8-2，滑車控制機構8既用於對滑車進行精確定位，又起保持滑車2在停放處位置處不發生位置改變的作用，即使有外力作用(如滑車2位置切換，在滑車2上對被輸送的工件進行作業等)於滑車2，滑車2亦能保持其停放位置。其中，如圖14所示，定位銷8-2上還可設置氣接頭8-3，此時，滑車控制機構8既用於對滑車2進行精確定位，又用於對滑車2上工件鎖緊機構2-2供氣。在本裝置的兩端工位，滑車控制機構8安裝在活動導軌(前活動軌道3-1和後活動軌道4-1)上，對停放在此需要切換的滑車2進行精確定位並與活動導軌同時旋轉；在中間工位，滑車控制機構8安裝在第一固定輸送軌道1-1上，對停放在該工位的滑車2進行精確定位，停放的返回滑車對滑車2的停放位置要求不高，沒有此控制機構；在需要對滑車2的工件鎖緊機構2-2進行解鎖的工位，該機構還具備給滑車2通氣的功能，以實現給滑車2的工件鎖緊機構2-2進行解鎖的目的。滑車控制機構8僅用於輸送各工位的滑車2，對返回各工位的滑車2，由於對滑車2的停放位置精度要求不高，因而不需要滑車控制機構8。

如圖15，16所示，輸送軌道1由第一固定輸送軌道1-1，處於第一固定輸送軌道1-1下方側面的第二固定返回軌道1-2及多個活動軌道組成，滑車2的滾輪組件2-6與輸送軌道1的軌道面貼合，使滑車2被限制在輸送軌道1上僅剩下沿輸送方向的自由度。活動軌道根據輸送設備要求布置以實現相對應功能。

圖17為將本實用新型裝置應用在實際生產中的工藝布局圖，其中01工位是上件側圍外板工位，02工位為預留工位，03工位是側圍裡板合拼工位，04工位是機器人補焊工位，05工位為卸件工位。

以上述圖17中的汽車側圍循環往復輸送裝置為例對本實用新型裝置的輸送原理進行詳細闡述：

如圖18所示，5個工位需要布置6個滑車即可實現輸送循環，01工位和05工位為活動軌道，02工位、03工位及04工位為固定軌道，固定軌道平行布置兩段，一段用於將滑車從上工位輸送至下工位(輸送軌道)，另一段用於將滑車返回(返回軌道)，活動軌道為根據輸送動作要求，分別與輸送軌道及返回軌道接通，形成循環；電機經齒輪齒條傳動來驅動滑車運動機構5，進而帶動滑車循環運動。其中，圖19～圖26所示為滑車傳輸及循環過程，圖19所示為輸送的初始狀態，01工位和05工位的活動軌道與02工位、03工位及04工位的輸送軌道齊平，每個工位停放一個滑車001～005，為了實現輸送循環，需要在返回軌道上的03工位停放滑車006。當05工位卸件作業完成後，05工位的活動軌道將滑車005切換至與返回軌道齊平，如圖20所示，滑車005和006傳輸平移一個工位，分別停放於02和04工位，此時05工位的活動軌道上無滑車，如圖21示，05工位的活動軌道切換至與輸送軌道齊平，如圖22所示，當01工位、02工位、03工位、04工位作業完成後，滑車001至004傳輸平移一個工位，分別停放於02工位、03工位、04工位、05工位，此時，02工位至05工位實施相應作業，如圖23示，01工位的活動軌道切換至與返回軌道齊平，如圖24所示，滑車005和006傳輸平移一個工位，分別停放於01工位、03工位，如圖25所示，01工位的活動軌道及滑車006切換至與輸送軌道齊平，此時，01工位至05工位實施作業，如圖26所示，傳輸完成一個工作循環，將各工位的滑車均平移了一個工位，回到初始狀態。