CN102951576A - 一种双驱动白车身升降作业台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双驱动白车身升降作业台，包括底架、顶部平台、设于底架和顶部平台之间的主升降机构，以及PLC，底架两端设有备用升降气缸，备用升降气缸的活塞杆自由端与顶部平台连接，所述的双驱动白车身升降作业台还包括用于实现主升降机构和备用升降气缸互锁的互锁系统。当主升降机构因故不能正常工作时，可切换动力供应状态，用备用升降气缸来升降顶部平台，所述的互锁系统用来限制主升降机构和备用升降气缸同时使用，避免两套机构互相干扰。本发明具有应急动力储备，可确保白车身升降作业台运行不中断，从而可大大减少停机时间，利于紧跟生产节拍。

Description

一种双驱动白车身升降作业台

技术领域

本发明涉及一种汽车生产设备，更具体地说，它涉及一种双驱动白车身升降作业台。

背景技术

白车身升降作业台是汽车制造企业中大量使用的一种生产设备，白车身可通过白车身升降作业台进行直线运输，还可以垂直升降，以在作业工位上进行销定位。现有的白车身升降作业台通常使用电机驱动实现升降，且仅有单一升降电机，一旦电机或电机动力传动系统出现故障，就必须花费大量时间进行相应零部件更换和调试，而在高节奏、长流程的汽车生产线上，分秒钟的停机都会造成局部流程中断，打乱原有的生产节拍，相衔接的前后道工序中都会立刻积聚巨大压力，最终严重影响生产效率。公告号为CN101408481B的发明于2010年6月9日公开了一种用于汽车白车身性能检测的多适应性升降平台，包括底板、安装平台、顶升机构和多件支撑螺杆，所述顶升机构下端固定在底板上，上端与安装平台相接，所述多件支撑螺杆布置于顶升机构周边且下端安装于底板上，支撑螺杆上段设有螺纹，所述安装平台上设有与支撑螺杆对应的通孔，该通孔套于支撑螺杆上段，各支撑螺杆上均装设有位于安装平台上下两端的、用于固定安装平台的螺母。该发明主要在产品抽样检测时使用，不需频繁动作以适应生产节拍，对动力要求不高，因此其动力配置及工作方式决定了该发明不适于用在生产线中。

发明内容                                           

为了克服现有白车身升降作业台升降动力配置单一，遇动力故障时会耗费大量维修时间导致严重产量损失的缺陷，本发明提供了一种在白车身升降作业台上增设了备用升降动力装置，具有应急动力储备，可确保白车身升降作业台运行不中断的双驱动白车身升降作业台。

本发明的技术方案是：一种双驱动白车身升降作业台，包括底架、顶部平台、设于底架和顶部平台之间的主升降机构，以及PLC，底架两端设有备用升降气缸，备用升降气缸的活塞杆自由端与顶部平台连接，所述的双驱动白车身升降作业台还包括用于实现主升降机构和备用升降气缸互锁的互锁系统。运载白车身的滑橇可在顶部平台上滑动以水平移动白车身，顶部平台可升降，主升降机构和备用升降气缸都可为顶部平台提供升降动力，在生产过程中主要使用主升降机构来升降顶部平台，一旦主升降机构因故不能正常工作，可切换动力供应状态，用备用升降气缸来升降顶部平台。主升降机构和备用升降气缸都需要供电或供气作为动力源，主升降机构和备用升降气缸不能同时使用，否则不仅会有同步协调的难题，还会加大能耗，所述的互锁系统用来限制主升降机构和备用升降气缸同时使用，使得二者当中任一个处于使用状态时，另一个被切断动力输出。 

作为优选，所述的主升降机构为剪叉式升降机构，包括主动臂和从动臂，主动臂的中部和从动臂的中部铰接，主动臂的下方设有驱动丝杠，主动臂的底端连有推杆，所述推杆与一驱动丝杠螺纹连接，驱动丝杠的端部经一传动轴与一升降电机连接，主动臂的顶端设有可转动的顶辊，顶辊与顶部平台的底部接触，从动臂的底端固连在底架上。升降电机带动驱动丝杠转动，通过驱动丝杠与推杆间的螺旋副，驱动丝杠的转动转换为推杆的直线移动，推杆带动主动臂的底端进退，改变主动臂与从动臂的夹角，从而实现顶部平台的升降。剪叉式升降机构升降平稳，承载力大。

作为优选，所述的互锁系统包括电控的离合连接板、备用升降气缸控制阀、顶部平台升降离合杆、离合杆转换气缸及离合杆转换气缸控制阀，离合连接板铰接在从动臂的顶端，顶部平台升降离合杆铰接在顶部平台的底部，离合杆转换气缸的缸体铰接在顶部平台的底部，离合杆转换气缸的活塞杆铰接在顶部平台升降离合杆上。离合连接板的工作原理与电磁铁相同，通电时产生吸合力，能紧紧吸附在顶部平台的底部，与顶部平台连为一体。由于顶部平台、滑橇以及滑橇上负载的白车身具有较大重量，主动臂和从动臂的顶端始终承受着一定的重压，且滑橇滑移时能很快得到与升降作业台衔接的后道设备的支持，因此，滑橇虽不时滑移，但一直处于水平平衡状态，不会使顶部平台一端上翘，产生促使从动臂的顶端与顶部平台分离的力矩，所以，离合连接板的电磁吸合力足以确保从动臂的顶端与顶部平台能牢固连接。离合连接板受电信号控制，可切换工作状态，一种状态是把从动臂的顶端与顶部平台连接在一起，另一种状态是把从动臂与顶部平台的连接断开。顶部平台升降离合杆可在离合杆转换气缸的驱动下转动，也可在“离”与“ 合”两种状态间切换，“离”即顶部平台升降离合杆与备用升降气缸活塞杆分离，顶部平台与备用升降气缸间的动力传递途径被切断；“ 合”即顶部平台升降离合杆与备用升降气缸活塞杆间建立连接，顶部平台可受备用升降气缸驱动。本双驱动白车身升降作业台上设有模式选择开关用以决定选择主升降机构还是备用升降气缸提供升降动力。离合连接板的连接功能仅在使用主升降机构时被激活启用，而在使用备用升降气缸作升降动力源时，离合连接板的连接功能被屏蔽。离合连接板、备用升降气缸控制阀和离合杆转换气缸控制阀均受所述的PLC的输出信号控制，PLC程序确保PLC在一个选定模式下运行时仅对离合连接板和备用升降气缸控制阀当中之一输出动作指令，因而绝不会出现离合连接板和备用升降气缸同时动作的情况。

作为优选，顶部平台的底部设有与离合连接板适配的连接板窝孔，离合连接板及连接板窝孔均为多边形。离合连接板嵌入连接板窝孔后在水平面内被连接板窝孔限制移动，不致发生前后方向、左右方向以及周向上的明显错动，从而确保离合连接板与顶部平台的连接牢固度。

作为优选，备用升降气缸活塞杆端部固连有一侧立的U形卡头。U形卡头的U形凹进部可容顶部平台升降离合杆进入，这样备用升降气缸活塞杆便与顶部平台挂钩。顶部平台升降离合杆移出U形凹进部后，备用升降气缸活塞杆便与顶部平台脱钩。

作为优选，离合连接板及连接板窝孔均为矩形。矩形为规则形状，矩形的离合连接板及连接板窝孔加工起来比较方便。

作为优选，顶部平台上还设有若干滑橇限位装置，滑橇限位装置包括限位导向滚和限位导向滚支架，限位导向滚支架固设于顶部平台两侧，限位导向滚转动连接在限位导向滚支架上。滑橇限位装置可对滑橇进行侧向限位，使滑橇始终在直线路径上滑动。

作为优选，顶部平台上设有若干对支持滑橇的行走驱动滚轮。滑橇架设于行走驱动滚轮上，行走驱动滚轮在电机驱动下转动，滑橇从行走驱动滚轮轮面上得到移动的动力。这是实现滑橇在顶部平台上滑动的一种方式，这种滑动方式摩损较小，噪音也低。

作为优选，顶部平台上固设有滑橇固定夹具。滑橇运载着白车身滑移到位后需要保持位置，滑橇固定夹具用来夹紧到位的滑橇使之定位。

作为优选，底架上固设有检测装置支架，检测装置支架上自上而下依次设有上超程保护开关、顶升上限检测器、顶升减速开关、下降减速开关、下降下限检测器和下超程保护开关。这些保护开关及检测器用于监测顶部平台的位置，并向PLC反馈必要的检测信号，以产生相应的PLC控制信号输出，使顶部平台的升降更为高效平稳，提高运行安全性。

本发明的有益效果是：

具有备用升降机构，可提高设备开机率。本发明有两套升降动力系统，两种升降模式，一旦主升降机构出现故障，可启用备用升降机构继续维持生产运行不中断，并在备用升降机构运行的同时对主升降机构进行故障排查，从而可大大减少停机时间，利于紧跟生产节拍。

在低能耗的基础上增加了动力储备。本发明虽有两套升降动力系统，但由于有互锁系统，一种模式下只有一套升降动力系统工作，另一套则被锁定停止工作，因此不会明显增加能耗。

模式切换方便快速。本发明的互锁系统采用信号控制方式工作，按键即可切换升降模式，不需要花很多时间用于机械结构的更换，操作十分简单快捷，可节省大量时间。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明中从动臂顶端与顶部平台连接部的一种局部放大示意图；

图3为本发明的一种使用状态示意图。

图中，1-底架，2-顶部平台，3-滑橇，4-行走驱动滚轮，5-上超程保护开关，6-顶升上限检测器，7-顶升减速开关，8-下降减速开关，9-下降下限检测器，10-下超程保护开关，11-检测装置支架，12-滑橇固定夹具，13-夹紧检测器，14-升降电机，15-备用升降气缸，16-限位导向滚，17-限位导向滚支架，18-主动臂，19-从动臂，20-离合连接板，21-连接板窝孔，22-顶部平台升降离合杆，23-离合杆转换气缸，24-驱动丝杠，25-U形卡头，26-行走驱动电机，27-传动轴。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

       如图1和图3所示，一种双驱动白车身升降作业台，用在汽车焊装线上，包括底架1、主升降机构、顶部平台2和PLC。所述的主升降机构设于底架1和顶部平台2之间，该主升降机构为剪叉式升降机构，包括两组由主动臂18和从动臂19组成的剪叉臂，两组剪叉臂对称平行地设置，剪叉臂所在的平面与底架1的长度方向平行，每组剪叉臂中，主动臂18的中部和从动臂19的中部铰接，两组主动臂18和从动臂19的铰接点之间通过一连杆相连，两个主动臂18的底端间连有推杆，所述推杆的中部设有一螺纹套，所述螺纹套中螺纹连接有一驱动丝杠24，驱动丝杠24的端部通过锥形齿轮连有一传动轴27，驱动丝杠24与传动轴27空间垂直，传动轴27连接在升降电机14的变速箱输出轴上，主动臂18的顶端设有可转动的顶辊，顶辊与顶部平台2的底部接触，从动臂19的底端固连在底架1上。顶部平台2上滑动连接有滑橇3，底架1两端固设有备用升降气缸15，备用升降气缸15的活塞杆自由端与顶部平台2连接，所述的双驱动白车身升降作业台还包括用于主升降机构和备用升降气缸15互锁的互锁系统。所述的互锁系统包括电控的离合连接板20、备用升降气缸控制阀、顶部平台升降离合杆22、离合杆转换气缸23及离合杆转换气缸控制阀，离合连接板20、备用升降气缸控制阀和离合杆转换气缸控制阀的控制线路上分别连有对应的继电器，且所述的继电器均连接在所述PLC的输出端，离合连接板20呈正方形，其顶部平坦，底部设有铰接座，从动臂19的顶端铰接在该铰接座上，如图2所示。离合连接板20为中空结构，内部设有电磁线圈。顶部平台升降离合杆22呈长方条状，其一端铰接在顶部平台2的底部，离合杆转换气缸23的缸体铰接在顶部平台2的底部，离合杆转换气缸23的活塞杆铰接在顶部平台升降离合杆22上。顶部平台2的底部设有与离合连接板20适配的正方形连接板窝孔21。备用升降气缸15活塞杆端部固连有一侧立的U形卡头25。顶部平台2上设有一台行走驱动电机26、5对行走驱动滚轮4和3对滑橇限位装置，行走驱动滚轮4沿顶部平台2的纵向排列，每对行走驱动滚轮4间连有轮轴，轮轴横向贯穿顶部平台2，轮轴上固设有皮带轮，行走驱动电机26的减速箱输出轴与所述的各对轮轴间连有传动带，通过传动带，行走驱动电机26带动行走驱动滚轮4转动。滑橇3由两根纵轨和连在纵轨间的横档构成，呈梯子形，纵轨架设于行走驱动滚轮4上，滑橇3可随行走驱动滚轮4的转动而滑行。滑橇限位装置包括限位导向滚16和限位导向滚支架17，限位导向滚支架17固设于顶部平台2两侧，限位导向滚16转动连接在限位导向滚支架17上，限位导向滚16可在水平面内转动，限位导向滚16的周面紧靠在滑橇3纵轨的外侧面上。受滑橇限位装置的导向限位，滑橇3沿固有的直线轨迹滑移。顶部平台2上固设有滑橇固定夹具12，滑橇固定夹具12上设有夹紧检测器13。底架1中部外侧固设有一检测装置支架11，检测装置支架11上自上而下依次设有上超程保护开关5、顶升上限检测器6、顶升减速开关7、下降减速开关8、下降下限检测器9和下超程保护开关10。

本双驱动白车身升降作业台采用触摸屏操作系统进行操控，操作界面上设有“模式1”和“模式2”两个模式选择键，分别代表主升降机构运行和备用升降气缸运行两种模式，正常情况下，本双驱动白车身升降作业台采用主升降机构运行模式。滑橇3从前道设备上滑移到本双驱动白车身升降作业台上后，装载在滑橇3上的白车身在顶部平台2处于低位时进行点焊，此时，滑橇固定夹具12合上，夹紧滑橇3的横档，使滑橇3固定，完成焊接后，在PLC指令控制下，升降电机14通电工作，带动驱动丝杠24旋转，推动主动臂18底端间的推杆，使主动臂18底端靠近从动臂19的底端，主动臂18和从动臂19的顶端托举着顶部平台2升高，在上升过程中，在顶升减速开关7的位置以下，顶部平台2以较快速度上升，到达顶升减速开关7时，顶升减速开关7向PLC发送信号，PLC输出指令使升降电机14转速降低，顶部平台2低速继续上升，到达顶升上限检测器6所在高度时停下，PLC向滑橇固定夹具12的气动控制阀和行走驱动电机26输出动作指令令其开始工作，滑橇固定夹具12打开，行走驱动电机26驱动行走驱动滚轮4转动，滑橇3载着白车身继续滑移到后道设备上。在主升降机构运行模式下，离合连接板20通电嵌入连接板窝孔21中并通过电磁吸力吸附在顶部平台2上，而PLC则对备用升降气缸控制阀及离合杆转换气缸控制阀的继电器一直输出“off”信号，使备用升降气缸15和离合杆转换气缸23的活塞杆一直处于缩回状态，顶部平台升降离合杆22与U形卡头25脱钩。

如果主升降机构出现故障需要维修，或者要进行计划中检修，可以选择备用升降气缸运行模式保持本双驱动白车身升降作业台继续运转，以免因维修或检修造成长时间停机及产量损失。在点击“模式2”键后，PLC立即向互锁系统中各相关电气部件输出指令，离合连接板20断电，离合连接板20与顶部平台2间的电磁吸力消失，离合杆转换气缸23的活塞杆一直处于伸出状态，顶部平台升降离合杆22被离合杆转换气缸23的活塞杆推动着楔入U形卡头25的U形口中，而选择“模式2”后，备用升降气缸15的使用状态被激活，PLC不再一直向备用升降气缸控制阀输出“off”信号，而是根据编制的控制程序，在白车身完成焊接后，输出“on”信号使备用升降气缸15活塞杆伸出，从而将顶部平台2顶升到需要的高度并保持。备用升降气缸15经过选型，其行程与顶部平台2上升高度的工艺要求相一致。由于备用升降气缸15行程固定，检测装置支架11上的上超程保护开关5、顶升减速开关7、下降减速开关8和下超程保护开关10已失去作用，因而在此模式下的PLC程序指令中它们的功能被屏蔽，顶升上限检测器6和下降下限检测器9则功能依然有效。备用升降气缸15有4个，分设于顶部平台2四个角的下方，顶部平台2前端备用升降气缸15上的U形卡头25的U形口朝向顶部平台2的后端，而顶部平台2后端备用升降气缸15上的U形卡头25的U形口则朝向顶部平台2的前端，同时，顶部平台升降离合杆22的端头设有高出的台阶。顶部平台升降离合杆22楔入U形卡头25的U形口中最终停下时，顶部平台升降离合杆22恰与U形卡头25所在的平面垂直，且顶部平台升降离合杆22的侧面恰好触碰到U形口的口底，而顶部平台升降离合杆22的端头台阶也恰好卡住U形卡头25的U形臂外缘，这样，顶部平台2与备用升降气缸15间的连接比较稳定紧固。由于顶部平台2降到最低位置时仍具有一定高度，且主升降机构的控制线路相对备用升降气缸15的控制线路完全独立，因此在备用升降气缸15工作时，有经验的技术人员仍可安全地钻入本双驱动白车身升降作业台底部进行主升降机构中处于最低位置的升降电机14进行故障排查，甚至拆换，这样可以生产、维修两不误，争取宝贵的时间。

Claims (10)

1. 一种双驱动白车身升降作业台，其特征是包括底架（1）、顶部平台（2）、设于底架（1）和顶部平台（2）之间的主升降机构，以及PLC，底架（1）两端固设有备用升降气缸（15），备用升降气缸（15）的活塞杆自由端与顶部平台（2）连接，所述的双驱动白车身升降作业台还包括用于主升降机构和备用升降气缸（15）互锁的互锁系统。

2.根据权利要求1所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是所述的主升降机构为剪叉式升降机构，包括主动臂（18）和从动臂（19），主动臂（18）的中部和从动臂（19）的中部铰接，主动臂（18）的底端连有推杆，所述推杆与一驱动丝杠（24）螺纹连接，驱动丝杠（24）的端部经一传动轴与一升降电机（14）连接，主动臂（18）顶端设有可转动的顶辊，顶辊与顶部平台（2）的底部接触，从动臂（19）的底端固连在底架（1）上。

3.根据权利要求2所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是互锁系统包括电控的离合连接板（20）、备用升降气缸控制阀、顶部平台升降离合杆（22）、离合杆转换气缸（23）及离合杆转换气缸控制阀，离合连接板（20）铰接在从动臂（19）的顶端，顶部平台升降离合杆（22）铰接在顶部平台（2）的底部，离合杆转换气缸（23）的缸体铰接在顶部平台（2）的底部，离合杆转换气缸（23）的活塞杆铰接在顶部平台升降离合杆（22）上。

4.根据权利要求3所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是顶部平台（2）的底部设有与离合连接板（20）适配的连接板窝孔（21），离合连接板（20）及连接板窝孔（21）均为多边形。

5.根据权利要求3或4所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是备用升降气缸（15）活塞杆端部固连有一侧立的U形卡头（25）。

6. 根据权利要求4所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是离合连接板（20）及连接板窝孔（21）均为矩形。

7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是顶部平台（2）上还设有若干滑橇限位装置，滑橇限位装置包括限位导向滚（16）和限位导向滚支架（17），限位导向滚支架（17）固设于顶部平台（2）两侧，限位导向滚（16）转动连接在限位导向滚支架（17）上。

8.根据权利要求7所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是顶部平台（2）上设有若干对支持滑橇（3）的行走驱动滚轮（4）。

9.根据权利要求1或2或3或4或6所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是顶部平台（2）上固设有滑橇固定夹具（12）。

10.根据权利要求1或2或3或4或6所述的双驱动白车身升降作业台，其特征是底架（1）上固设有检测装置支架（11），检测装置支架（11）上自上而下依次设有上超程保护开关（5）、顶升上限检测器（6）、顶升减速开关（7）、下降减速开关（8）、下降下限检测器（9）和下超程保护开关（10）。

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