CN105834734B - 用于在装配线上传送工件或部件的托盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在装配线上传送工件或部件的托盘。托盘包括将定位于传送线上的基部结构；旋转安装在其上方的平台；一对竖直立柱，彼此间隔且从平台的两个周边区域向上延伸；一对竖直支柱，分别支撑在立柱内且在降低和升高位置之间竖直运动；具有端部的横向构件，端部在从支柱上端突伸的竖直定位销上方与其可移除联接，横向构件设有在相对于平台平面提升的位置以悬臂方式支撑工件的连接器件。由于调节支柱高度的可能性，横向构件能在不同高度支撑工件。此外其能定位在支柱上围绕沿横向构件方向延伸的水平轴线相对彼此旋转180度的两个位置中的任一者。这些特征与旋转平台的可能性一起使工件能以多种不同的方式在不同高度定向以使装配操作容易和简单。

Description

用于在装配线上传送工件或部件的托盘

技术领域

本发明涉及一种用于在装配线上传送工件或部件的托盘。

背景技术

在现代装配线中，尤其是在机动车领域，工件或基本部件沿托盘传送线行进穿过多个装配站，在装配站另外的零件和部件随后装配在由各个托盘承载的基本部件上。装配操作由操作员和/或在自动装配系统的帮助下执行。在这种类型的装配线中，需要使装配操作尽可能地简单和迅速，二者都是为了提升所述装配线的生产率，并且也是为了确保工人能够尽可能多地操作而没有任何身体上的压力。使手动操作简单和方便首先实现了操作员的身体良好的优点，并且接着也达到生产率的优点。以最佳的方式满足这些需求也牵涉在沿所述装配线的每个装配站处，使装配系统的特征简单和迅速地适应于操作员的身体特征的能力。

发明内容

本发明的目的在于，通过特别地确保关于工件能够被定向的方式和关于工件能够被定位的高度两者的高灵活性，提供一种用于上文表明的类型的装配线的托盘，该托盘以最佳的方式满足全部上述需求。

进一步的目的在于用简单和有效的托盘结构达到上述目标，使托盘构造能够在要求迅速适应的任何时间迅速适应，甚至当托盘正沿装配线行进时。

考虑到实现这些目的，本发明提供了一种用于在装配线上传送工件或部件的托盘，其特征在于包括：

基部结构，该基部结构将定位在传送线上方，

安装在基部结构上方的平台，

彼此间隔分开的一对竖直立柱，所述竖直立柱从所述可旋转平台的两个周边区域开始向上延伸，

一对竖直支柱，所述竖直支柱分别支撑在所述竖直立柱内，并且可在降低位置和升高位置之间竖直地运动，每个所述立柱设有闩锁器件以便将相应支柱锁定在所述降低位置和所述升高位置之间的多个可选择竖直位置中的选择的竖直位置处，

具有端部的拱状横向构件，所述端部与从所述支柱的上端突伸的定位竖直销可移除地联接并处于所述竖直定位销的上方，所述横向构件设有连接器件，所述连接器件用于在相对于所述可旋转平台的平面升高的位置以悬臂方式支撑工件或部件，

所述横向构件的端部在其第一面和其与第一面相对的第二面两者上均具有用于与所述支柱的销联接的孔，使得所述横向构件能够定位在所述支柱上围绕沿横向构件的方向延伸的水平轴线相对于彼此旋转180度的两个位置中的任一者，以便将预先连接至所述横向构件的工件或部件定向在相对于彼此旋转180度的两个不同位置。

优选地，上述平台居中地围绕竖直轴线可旋转地安装在基部结构上，并且设有锁定器件以便保持其锁定在围绕所述竖直轴线不同地旋转的两个或更多位置之中选择的位置。

由于上述特征，根据本发明的托盘能够根据多个不同位置和不同取向支撑和定向工件，从而使装配操作在沿装配线的各个装配站容易和迅速。特别地，用作工件承载转接器的上述拱状横向构件能够定位在相对于平台的最小高度和最大高度之间的不同高度处，这使得工件关于高度的位置能够基于操作员的高度和基于从上方或从下方在工件上操作的需求两者而最佳地适应操作员的需求。可旋转平台还使得操作员能够以最好的方式定向工件以便在其任一侧容易地操作。

例如，在发动机装配线的情况中，每个发动机机体预先被刚性地连接至所述拱状横向构件，使得然后横向构件与由横向构件以悬臂方式承载的发动机机体在自动化系统的帮助下被设置在托盘的竖直支柱的上端上方。在沿装配线布置的各个装配站处，也可基于操作员的高度通过调整所述支柱相对于托盘的竖直立柱的竖直位置将工件定位在最合适的高度。这可以例如以如下方式实现：在自动化系统的帮助下使其适于夹紧横向构件并且适于使横向构件及其承载的工件一起竖直地运动直至到达期望的位置。在优选的实施例中，将各个支柱锁在选定的竖直位置处的上述闩锁器件可以例如由棘轮系统构成，包括由各个支柱承载的齿条，该齿条与由相应的立柱承载的棘轮爪协作。所述布置可以使得例如支柱可以自由地上升，原因在于棘轮爪在协作齿条上跳跃并且自动地将其保持在新选择的位置处，避免其由于重力掉落。

而且，由于上述特征，当工件从装配线的一站行进至另一站时，由于将横向构件及其承载的工件从托盘的竖直支柱分离和后续将横向构件在向上翻转的位置安装在支柱上的可能性，工件能够被向上翻转以便使后续装配操作更加容易。此外，由于托盘的基部结构上承载的平台的旋转的可能性，工件能够根据围绕竖直轴线的不同角度定向。

根据进一步的优选特征，上述拱状横向构件具有布置在相对于所述第一面和第二面成90度处的第三面，并且具有适于与设置在可旋转平台的上表面上的联接座协作的联接元件，从而保持所述横向构件锁定在停留在平台上方的位置。

由于这种进一步的特征，横向构件及其承载的工件能够从托盘的竖直支柱的上端分离，并且能够根据竖直取向在保持工件的同时搁置在可旋转平台上以便有利于在工件自身上的装配操作，其中工件之前以悬臂方式从横向构件水平地延伸。

根据本发明的托盘因此能够有利于高操作灵活性且能够容易且迅速地使其自身适应于每个具体应用的要求，这从人机工程学的观点来看也是如此。

附图说明

本发明进一步的特征和优点将从下文参考附图的说明中变得显而易见，附图完全以非限制性示例的方式给出，其中：

图1是根据本发明的托盘的实施例的透视图，该托盘处于第一操作配置，

图2是图1的托盘的透视图，该托盘处于第二操作配置，

图3是图1的托盘的侧视图，是该托盘的横截面，

图4是图1的托盘的正视图，

图5是与图4相似的正视图，示出了处于不同操作配置的托盘，

图6是托盘的进一步的正视图，示出了进一步的不同操作配置，

图7是横截面示图并且是放大比例的图1的细节，

图8是处于图2的配置的托盘的侧立面视图，

图9是托盘的部件的横截面示图，

图10、11示出了处于两个不同配置的根据本发明的托盘的进一步的实施例，以及

图12示出了根据本发明的托盘，该托盘在沿装配线的站点处，在该站点处提供设备以便将承载工件的横向构件吊起、向上翻转和重新定位在托盘支柱上。

具体实施方式

参考附图，数字1总体上标记用于在诸如用于装配机动车发动机的装配线的装配线中传送工件或部件的托盘。附图具体地示出托盘的示例，该托盘用于在装配线中承载发动机机体，所述装配线用于装配机动车发动机。然而，本发明的基础上的原理可普遍地应用并且因此能够被用在任何类型的装配线中。

参考图1-9，托盘1包括基部结构2，可旋转平台3安装于基部结构2上。如图3中详细示出的，平台3由平坦的板构成，该板在其中心处围绕竖直轴线X可旋转地安装在托盘1的基部结构2上。基部结构2也采取板的形式并且将被定位在任何类型的托盘传送线上，诸如带有机动化的辊或链的传送线。基部结构2的构造的细节，特别是关于与传送线的元件协作的零件的细节，未在本文中描述，原因在于它们可以任何已知方式制造并且单独考虑这些细节并不落在本发明的范围内。

在所示示例的情况中，用于平台3的可旋转支撑通过提供滚动轴承4获得，滚动轴承4的外圈由螺钉5固定至基部结构2，并且其内圈由螺钉6固定至具有毂的盘7，所述毂由螺钉8连接在构成可旋转平台3的板之下（参见图3）。

可旋转平台3能够围绕中央轴线X旋转并且能够锁定在围绕轴线X不同地旋转的多个位置之间选择的位置，诸如布置在相对于彼此成180度处的两个位置之间。为此，基部结构2上方连接有组块9，螺栓装置10水平地可滑动地安装于组块9内，螺栓装置设有：旋钮16并且具有一个承载可自由旋转的辊12的活动端；具有水平轴线，适于与可旋转平台3的侧表面协作，并且适于接合在所述侧表面上提供的多个座之间选择的定位座（未示出）内。附图的图7以横截面方式示出螺栓装置10及其辊12的一个示例性实施例，所述辊12借助于销13安装在主体14的末端，主体14可滑动地安装在组块9的水平圆筒形腔内。主体14刚性连接至杆15，旋钮16固定至杆15，并且螺旋弹簧17朝向向前位移的末端位置偏压杆15，所述末端位置由组块9承载的销18在主体14的另一表面上形成的轴向槽19内的接合来限定。当希望将可旋转平台3定位在相对于中央旋转轴线X的不同的角位置时，能够通过手动操作旋钮16驱动辊12向后运动和从相应的座脱开，手动操作之后旋钮16可以被释放，使得在可旋转平台3旋转期间，辊12在可旋转平台3的侧表面上滚动，直至其在下一个座中接合。例如，图2示出了可旋转平台3处于相对于图1中所示的位置旋转180度的位置。

在图1-9中所示示例的具体情况中，可旋转平台3具有在平面图中基本是四边形的轮廓，并且一侧由半圆形轮廓限定且相对侧具有中央凹槽3A。在可旋转平台3的两个周边区域处，在具体示出的示例中是位于具有中央凹槽3A的平台一侧的末端处，存在由螺钉20固定的两个竖直立柱22的基部部分21。在示出的示例中，立柱22具有向上成锥形的形状。

附图的图9以横截面示出了可旋转平台3和竖直立柱22。每个立柱22具有带有内部竖直腔的中空主体，腔中有可滑动安装的竖直支柱24，竖直支柱24具有上端，竖直定位销27的基部凸缘由螺钉25连接在所述上端上。每个销27具有从其基部凸缘26的下表面延伸的轴向突出部28，该突出部28接收在相应支柱24的上端表面中形成的协作轴向孔内。图9示出处于降低位置的两个支柱24，其中竖直定位销27的基部凸缘26安置在两个立柱22的上端表面上方。各个支柱24的相对的最终升高端位置由各个立柱22的主体承载的销29抵靠各个支柱24的侧壁上形成的纵向槽30的下端的接合来限定。

各个支柱24能够借助于闩锁装置31锁定在图9中所示的其降低位置和其最终的升高端位置两者，以及锁定在所述降低位置和所述升高位置之间的多个中间位置。

在所示示例的情况中，闩锁装置31是棘轮装置，其包括形成在各个支柱24的侧壁上的竖直齿条32和围绕水平轴线34可旋转地安装在组块35中的棘轮爪33，组块35由螺钉固定在各个立柱22的外面上。爪33承载可滑动销350，所述销350与上述立柱22的外面的平坦的面接触。螺旋弹簧36操作性地插入可滑动销350和爪33的主体之间以便朝向接合相应齿条32的两个连续齿之间的中空部的位置偏压所述爪33。齿条32的齿的形状和爪33的形状使得各个每个支柱24能够自由地向上升高，因此引起爪33在齿条32的齿上跳跃。但是，一旦爪33接合齿条的两个连续齿之间的中空部，支柱24就仍然保持在所到达的位置，并且爪33防止其由于重力而落下。再次参考图1-9，托盘1还包括具有两个端部371的拱状横向构件37，端部371能够可移除地定位在从立柱22的上端突伸的竖直定位销27的上方。每个端部371具有上平坦面372、下平坦面373、前平坦面374和后平坦面375。每个上述拱状横向构件37的端部371由通孔N贯穿，所述通孔N的末端开通在所述上平坦面372和下平坦面373上。拱状横向构件37可以通过将这些定位销联接在所述通孔N内来定位在定位销27的上方，从而将横向构件37定位在图1中所示位置和图4、5中所示位置两者，并且上平坦面372面朝上，处于围绕沿横向构件37的方向延伸的水平轴线旋转180度的向上翻转的位置，如图6中所示。

从图2中可见的拱状横向构件37的后平坦面375突伸有三个螺钉38，可以在横向构件37的相对前面处通达其头部，并且螺钉将在发动机机体的对应螺纹孔内接合，发动机机体是将沿装配线传送的图示示出（并且在图8中由B标记）的类型。以这种方式，机体B刚性地连接至拱状横向构件37。当拱状横向构件37定位在销27的上方图1中所示的位置时，机体B由横向构件37以悬臂方式支撑在水平延伸的位置，从横向构件37开始，处于相对于可旋转平台3升高的水平面。这种配置在附图10中参考简化的实施例示出，其中未提供可旋转平台并且其中横向构件37具有更加突出的拱的形状。

在图10、11的实施例中，平台3不是可旋转的，并且本身融入基部结构2中，立柱22直接连接在其上。此外，在图10、11的示例中，承载发动机的另外的部件201的板200关联至基部结构2，该部件201将被组装至发动机机体B的底表面。图11示出与图10相同的实施例，并且支柱24处于升高的位置，从而将发动机机体B保持在更高的水平面，例如以便使身高更高的操作员的装配操作更加容易。

图10、11也用点线示出了拱状横向构件37的装配位置，该位置相对于用非点线示出的位置向上翻转了180度。

当然，倘若立柱22由安装在基部结构2上的可旋转平台承载，与图1-9的实施例相似，那么图10、11中所示的托盘的构造能够被使用。

以上描述的图10、11清楚地示出横向构件37的拱状构造也使得从操作员可通达邻近横向构件的发动机末端。

因此，如图所示，根据本发明的托盘使其上承载的工件的上侧和邻近横向构件37的末端两者，以及与该末端相对的末端，还有工件的其余两侧可容易地通达。

通过以图6中所示的方式在立柱22上方向上翻转横向构件37的位置，下侧也能够是可容易地通达的。

此外，如果操作员例如在距离横向构件37更远的托盘的一侧，那么可旋转平台3能够旋转180度以便将发动机的相对端带至操作员前方，因此使相关的装配操作（诸如发动机飞轮在发动机这一端上的装配）容易。

如参考图4、5和10、11已标明的，在每个装配站处拱状横向构件37也能够基于每个单一操作员的需求而定位在最合适的高度。为此，在必要时，沿装配线提供有适于接合由爪承载的销352（图9）的致动器件（未示出），并且通过组块35的孔351可通达该致动器件以便将爪33推向从相应齿条32脱开的位置。

以这种方式，支柱24和从它们的上端突伸的竖直销27能够竖直地运动直至到达期望的高度。在该阶段，承载工件的横向构件37和支柱24由一个或多个外部辅助设备（未示出）接合，直至支柱24重新定位在期望高度，其中所述外部辅助设备适于支撑横向构件37和支柱24的重量。

当带有承载在其上的工件的横向构件37必需向上翻转180度时，使用用于将横向构件夹紧和向上翻转的自动设备。为此，沿每个托盘1在其中沿方向A前进的传送线L（图12）提供有带有设备G的向上翻转站R，设备G设有用于夹紧拱状横向构件37的相对端的夹紧构件。设备G能够围绕水平轴线Q旋转，并且由竖直地引导在支撑框架C上的滑块S承载。关于与竖直滑块S关联的马达器件、可围绕水平轴线Q旋转的夹紧构件G的构造的细节，以及用于夹紧拱状横向构件37的相对端的器件的构造的细节未在本文中描述，原因在于如本领域技术人员将清楚知道的那样，它们可以任何已知的方式制造，并且也因为单独考虑时，这些构造细节不落在本发明的范围内。

根据进一步的特征，拱状横向构件37的端部371具有它们的前平坦面374，所述前平坦面374位于布置在相对于上平坦面372和下平坦面373成90度的平面中。这些前平坦面374设有两个联接销39，联接销39适于被接收在可旋转平台3上提供的座40内，从而保持拱状横向构件37锁定在安设在可旋转平台3上的位置，带有安置在平台3的支撑件42上的中央板41（图2、8）。在这种条件中，拱状横向构件37被布置成使其后平坦面375和螺钉38面向上，使得其上承载的发动机机体B竖直地向上延伸，如图8中所示。这种配置对促进在发动机机体B的下面处的装配操作可以是有用的，这对于操作员是非常方便的。

如从前述描述中清楚地显而易见的，根据本发明的托盘同时提供了多个优点。首先，其使得能够在定位和定向传送的工件中获得最大的灵活性，这确保在工件的各侧上容易的通达，同时使得操作员能够总是以容易和迅速的方式操作，以利于他们的身体健康和生产率两者。其次，上述结果用极其简单和有效的结构实现，在操作上非常可靠。

当然，虽然本发明的原理保持相同，但是构造和实施例的细节可以相对于完全以示例的方式描述的方式广泛地变化，而不偏离本发明的范围。

Claims (7)

1.一种用于在装配线中传送工件或部件的托盘，其特征在于包括：

基部结构（2），所述基部结构（2）将定位于传送线（L）上，

安装在所述基部结构（2）上方的可旋转平台（3），

一对竖直立柱（22），所述竖直立柱（22）彼此间隔分开并且从所述可旋转平台（3）的两个周边区域开始向上延伸，

一对竖直支柱（24），所述竖直支柱（24）分别支撑在所述竖直立柱（22）内，并且可在降低位置和升高位置之间竖直地运动，每个所述竖直立柱设有闩锁器件（31）以便将相应的竖直支柱（24）锁定在所述降低位置和所述升高位置之间的多个可选择竖直位置中选择的竖直位置，

拱状横向构件（37），所述拱状横向构件具有端部（371），所述端部（371）在从所述竖直支柱（24）的上端突伸的竖直定位销（27）上方与所述竖直定位销（27）可移除地联接，所述拱状横向构件设有连接器件（38），所述连接器件（38）用于在相对于所述可旋转平台（3）的平面提升的位置处以悬臂方式支撑工件或部件，

所述拱状横向构件（37）的端部（371）具有孔，所述孔用于在所述拱状横向构件的第一面（372）上和与所述第一面相对的所述拱状横向构件的第二面（373）上均与所述竖直支柱（24）的竖直定位销（27）联接，使得所述拱状横向构件（37）能够定位在所述竖直支柱（24）上围绕沿所述拱状横向构件（37）的方向延伸的水平轴线相对于彼此旋转180度的两个位置中的任一者，以便将预先连接至所述拱状横向构件（37）的工件或部件定向在相对于彼此旋转180度的两个不同位置。

2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于所述可旋转平台（3）在其中心处围绕竖直轴线可旋转地安装在所述基部结构（2）的上方，并且设有螺栓器件（10）以便保持其锁定在围绕所述竖直轴线不同地旋转的两个或更多位置当中所选择的位置。

3.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于所述拱状横向构件具有第三面（374），所述第三面（374）布置在相对于所述第一面（372）和第二面（373）成90度处并且具有联接元件（39），所述联接元件（39）适于与所述可旋转平台（3）的上表面上提供的联接座（40）协作，从而保持所述拱状横向构件（37）锁定在安设在所述可旋转平台（3）上方的位置，且连接至所述拱状横向构件（37）的工件竖直地向上延伸。

4.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于所述闩锁器件（31）包括棘轮装置，所述棘轮装置包括与各个竖直支柱（24）关联的竖直齿条（32）和与所述竖直齿条协作并由相应竖直立柱（22）承载的棘轮爪（33）。

5.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于所述拱状横向构件（37）的各个端部（371）由孔横穿，所述孔在其相对的末端处开通于每个端部（371）的所述第一面（372）和第二面（373），从而限定用于与从所述竖直支柱（24）的上端突伸的所述竖直定位销（27）联接的所述孔。

6.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于所述连接器件由能够在待传送工件的螺纹孔内接合的螺钉（38）构成，所述螺钉（38）从所述拱状横向构件（37）的后面突伸，所述后面与承载联接元件（39）的前面相对，所述联接元件（39）适于与在所述可旋转平台（3）的上表面上提供的所述联接座（40）协作。

7.根据权利要求4所述的托盘，其特征在于所述竖直齿条（32）的齿被成形使得它们使相应竖直支柱（24）能够自由上升运动，引起所述棘轮爪（33）在所述竖直齿条上的跳跃运动，一旦所述棘轮爪（33）在所述竖直齿条（32）的两个相邻齿之间的中空部中接合，则所述棘轮爪（33）防止由于相应竖直支柱（24）的重力而掉落，以便将所述竖直支柱（24）保持在选择的位置处。

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