CN106428300A - 汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，包括相互平行的两根承载梁，两根承载梁之间设有滑轨，滑轨上设有至少两个抱具单元，且两根承载梁之间设有间距调节机构；抱具单元包括滑动配合安装在滑轨上的支撑架，支撑架的两端分别设有抱具机构；抱具机构包括连接套，连接套的上端设有连接轴，连接轴与支撑架旋转配合相连，且支撑架上设有旋转驱动机构；连接套的下端设有抱具支架，抱具支架上设有切换支撑机构；切换支撑机构包括水平设置并相互平行的两根转轴，两根转轴分别旋转配合安装在抱具支架上，且两根转轴上分别设有连接叉，连接叉上可拆卸地安装设有支撑杆，支撑杆上设有定位销或V型块，抱具支架上设有切换驱动机构。

Description

汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置

技术领域

本发明属于抱具技术领域，具体的为一种汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置。

背景技术

如图1所示，为现有的一种汽车总装刚性输送系统的结构示意图，汽车总装输送系统一般包括输送轨道，输送轨道的下方设有上料点和下料点，并与上料点和下料点分别对应设有预停点，抱具装置滑动配合安装在输送轨道的下方，其工作过程如下：抱具装置停留在上料预停点，接收到前方车组移出信号后移入上料点上方，而后吊具下降，抱具装置抓取零件；零件感应到位后抱具装置夹紧零件，而后吊具上升，上升到位后吊具移出上料点；通过输送轨道移动至下料预停点，接收到前方车组移出信号后工作车组移入，吊具下降，感应零件到位后抱具装置放下零件，吊具上升，移出下料点，沿着输送轨道进入到上料预停点，进入下一个循环，目前，该系统下面吊挂的抱具是刚性的，只能抱取一种零件总成。

公开号为CN200971121的中国专利公开了一种汽车总装抱具，包括承载梁、抱臂总成及支撑块，支撑块固定在抱臂总成的支承座上，所述支撑块为整块长方形 块体，其两端支撑固定在抱臂总成的两支承座上，支撑块顶面安装固定有聚氨脂块。该汽车总装抱具是一种刚性抱具，虽然能够满足底盘结构差异较大的不同类别的汽车的转运要求，但是其仅能够针对汽车底盘及车架总成进行吊运，智能性和柔性很差，无法实现对多种零部件的吊运要求。

同理，公开号为CN201284375的中国专利公开了一种汽车车身空中机运线多车型共线抱具装置，包括抱具吊架、抱具底座，抱具吊架下部固接抱具底座，抱具底座上固装有低支点，低支点由弹簧锁紧机构、手柄、调节螺栓组成，弹簧锁紧机构上部装有偏心顶杆销作为连接汽车底板支点，下部装有手柄，弹簧锁紧机构的底板经调节螺栓安装在抱具底座上；所述抱具底座上还装有高支点，高支点包括导向组件、弹簧锁紧机构、手柄、定位销、支点调节螺栓，导向组件经支点调节螺栓安装 在抱具底座上，导向组件的高度低于低支点的高度，在导向组件上表 面装有若干个螺栓和开有至少二个定位孔；弹簧锁紧机构上部装有偏心顶杆销作为连接汽车底板支点，下部装有手柄，弹簧锁紧机构的底 板上开有若干个圆形和条形相通的圆条形通槽，圆条形通槽与导向组件上的螺栓相对应，弹簧锁紧机构的底板上还开有至少二个销孔，该销孔与导向组件上的定位孔相对应，定位销能插入弹簧锁紧机构底板 上销孔和导向组件上的定位孔将二者固接成一体，总体来看，该装置结构比较复杂、小零件太多拆装维护不便，是一种刚性抱具，。该汽车车身空中机运线多车型共线抱具装置通过设置低支点和高支点来满足不同车型的车身吊运要求，但是智能性和柔性较差，无法满足多种汽车零部件的吊运要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，能够满足多种车型的多种零部件总成的吊运要求，结构更为简单，通用性更好，能够大大简化、改善汽车生产线调运零件总成的轨道布局，并能够有效降低生产设备成本、提高生产效率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，包括相互平行的两根承载梁，两根所述承载梁之间设有滑轨，所述滑轨上与其滑动配合安装设有至少两个抱具单元，且两根所述承载梁之间设有用于分别调节相邻的两个所述抱具单元之间的距离的间距调节机构；

所述抱具单元包括滑动配合安装在所述滑轨上的支撑架，所述支撑架的两端分别设有抱具机构；所述抱具机构包括连接套，所述连接套的上端设有连接轴，所述连接轴与所述支撑架旋转配合相连，且所述支撑架上设有用于同步驱动位于其两端的两个所述抱具机构朝相反的方向旋转的旋转驱动机构；所述连接套的下端设有抱具支架，所述抱具支架上可拆卸地设有用于定位支撑零部件的切换支撑机构；

所述切换支撑机构包括水平设置并相互平行的两根转轴，两根所述转轴分别旋转配合安装在所述抱具支架上，且两根所述转轴上分别设有与其同步转动的连接叉，所述连接叉上可拆卸地安装设有支撑杆，所述支撑杆上设有用于与被吊运零部件的吊运位置配合的定位销或V型块，所述抱具支架上设有用于驱动两根所述转轴旋转进而调节两根所述支撑杆相对位置的切换驱动机构。

进一步，所述滑轨平行设置为两根，所述支撑架分别与两根所述滑轨滑动配合。

进一步，所述间距调节机构包括与所述滑轨平行的螺杆Ⅰ，相邻的两个所述抱具单元中，其中一个所述抱具单元的所述支撑架与所述螺杆Ⅰ螺纹配合，另一个所述抱具单元的所述支撑架与所述螺杆Ⅰ旋转配合，且所述承载梁上设有用于驱动所述螺杆Ⅰ旋转的间距调节电机Ⅰ；或所述螺杆Ⅰ上设有旋向相反的两段螺纹，相邻的两个所述抱具单元的所述支撑架分别与该两段螺旋螺纹配合，所述承载梁上设有用于驱动所述螺杆Ⅰ旋转的间距调节电机Ⅱ。

进一步，所述抱具单元设置为两个。

进一步，所述连接轴上设有轴环，所述支撑架的两端固定安装设有连接盖，所述连接盖与所述支撑架之间设有用于与所述轴环配合的柱形空腔，所述连接轴通过所述轴环和所述柱形空腔安装在对应的所述支撑架上。

进一步，所述旋转驱动机构包括动力轴，所述动力轴的两端分别与设置在所述支撑架两端的两根所述连接轴之间设有锥齿轮传动机构，且所述支撑架上设有用于驱动所述动力轴旋转的动力机构。

进一步，所述连接套的下端面上设有开口槽，所述抱具支架滑动配合安装在所述开口槽内，且所述开口槽内设有用于驱动所述抱具支架沿着所述开口槽移动的位置调节机构。

进一步，所述位置调节机构包括螺杆Ⅱ，所述螺杆Ⅱ与所述抱具支架螺纹配合，且所述连接套内设有用于驱动所述螺杆Ⅱ旋转的位置调节电机。

进一步，所述切换驱动机构包括分别设置在两根所述转轴上的被动齿轮，两个所述被动齿轮之间设有双面齿条，所述双面齿条的两侧分别与两个所述被动齿轮啮合，且所述抱具支架上还设有用于驱动所述双面齿条移动进而驱动两个所述被动齿轮旋转的切换机构。

进一步，所述切换机构包括与所述双面齿条相连的螺套，所述螺套内设有与其螺纹配合的螺杆Ⅲ，所述抱具支架上设有用于驱动所述螺杆Ⅲ转动进而驱动双面齿条移动的切换电机。

本发明的有益效果在于：

本发明的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，通过在两根承载梁之间设置滑轨，并将支撑架滑动配合安装在滑轨上，如此，即可通过间距调节机构调节相邻两个抱具单元之间的间距，以实现对不同汽车零部件的吊运要求；通过在抱具支架上设置切换支撑机构，能够根据不同的汽车零部件切换不同的支撑杆来实现吊运，且支撑杆可拆卸，还能够方便地根据不同零部件更换支撑杆，因此，本发明的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置可满足多种不同汽车零部件总成的吊运要求，具有通用性好的优点，能够有效节省更换抱具的时间，提高生产效率和节约投资成本。

本发明的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置相对于其他现有抱具还具有以下优点：

1、柔性大：根据需要吊运的零件总成与PLC零件总成定位信息库的匹配信息，提前确定抱取的零件总成的定位信息，抱具装置迅速调整定位装置3维XYZ坐标、切换定位方式，能够迅速精准定位，彻底突破不同车型、不同零件总成的定位方式不同的限制，能够满足任何汽车零件总成的吊运任务；经试验证明，本发明抱具装置在吊运不同车型的下车体总成、发动机舱总成和后底板总成的效果十分良好。

2、拆装维护简单方便：本发明抱具装置采用方便拆卸、模块化的设计理念进行设计，拆卸时只需将连接盖拆下，就可以轻松拆下抱具机构，再抽出插销就可以将切换驱动机构拆下。

3、运行时具有良好的同步性、可靠性：相对的两个抱具机构通过锥齿轮传动机构能够同步转动，保证抱具机构的相对位置准确；切换驱动机构中的螺套与双面齿轮共同实现自锁功能，能够使得定位支撑杆在负载时重力方向自锁，承重可靠。

4、运行过程平稳，磨损量小：承载梁上的支撑架与导轨配合处设有滚动副，连接套和抱具支架配合处同样设有滚动副，变滑动为滚动，有效的减小摩擦损伤；螺杆Ⅰ与支撑架设有丝杆副，螺杆Ⅱ与连接套、抱具支架同样设有丝杆副；滚动副配合丝杆副使用，使得支撑架、抱具支架定向运动更加精确平稳。

5、零件定位方式可拆卸调换：支撑杆连接在连接叉上，可拆卸；支撑杆的长度、宽度以及其上面的定位方式均有多种形式，通过更换不同种类的支撑杆，能够满足任何零件总成的定位要求，从而使得本发明能够柔性吊运。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为现有的一种汽车总装刚性输送系统的结构示意图；

图2为本发明汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置实施例的结构示意图；

图3为抱具机构的结构示意图；

图4为图3的A详图；

图5为抱具机构的剖面图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7为连接轴与支撑架之间的旋转配合的结构示意图；

图8为支撑架与滑轨之间的滑动配合的结构示意图。

附图标记说明：

1-承载梁；2-滑轨；3-支撑架；4-连接套；5-连接轴；6-抱具支架；7-转轴；8-连接叉；9-支撑杆；10-定位销；11-V型块；12-螺杆Ⅰ；13-电机座；14-轴环；15-连接盖；16-动力轴；17-动力机构；18-螺杆Ⅱ；19-被动齿轮；20-双面齿条；21-螺套；22-螺杆Ⅲ；23-切换电机；24-锥齿轮传动机构；25-燕尾槽；26-燕尾滑块；27-插销；28-滚轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图2所示，为本发明汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置实施例的结构示意图。本实施例的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，包括相互平行的两根承载梁1，两根承载梁1之间设有与其垂直的滑轨2，滑轨2上与其滑动配合安装设有至少两个抱具单元，且两根承载梁1之间设有用于分别调节相邻的两个抱具单元之间的距离的间距调节机构。

抱具单元包括滑动配合安装在滑轨2上的支撑架3，支撑架3的两端分别设有抱具机构。抱具机构包括连接套4，连接套4的上端设有连接轴5，连接轴5与支撑架3旋转配合相连，且支撑架3上设有用于同步驱动位于其两端的两个抱具机构朝相反的方向旋转的旋转驱动机构。连接套4的下端设有抱具支架6，抱具支架6上设有用于定位支撑零部件的切换支撑机构。本实施例的支撑架3的底面上设有滚轮28，滚轮与滑轨2滚动配合。

本实施例的切换支撑机构包括水平设置并相互平行的两根转轴7，两根转轴7分别旋转配合安装在抱具支架6上，且两根转轴7上分别设有与其同步转动的连接叉8，连接叉8上可拆卸地安装设有支撑杆9，支撑杆9上设有用于与被吊运零部件的吊运位置配合的定位销10或V型块11，本实施例属于同一个切换支撑机构的两根支撑杆9上分别安装设有定位销10和V型块11，以满足不同零部件的吊运要求。本实施例的抱具支架6上设有用于驱动两根转轴7旋转进而调节两根支撑杆9相对位置的切换驱动机构。

进一步，本实施例的滑轨2平行设置为两根，支撑架3分别与两根滑轨2滑动配合，能够有效增加稳定性和机械强度。本实施例的间距调节机构包括与滑轨2平行的螺杆Ⅰ12，相邻的两个抱具单元中，其中一个抱具单元的支撑架3与螺杆Ⅰ12螺纹配合，另一个抱具单元的支撑架3与螺杆Ⅰ12旋转配合，且承载梁1上设有用于驱动螺杆Ⅰ12旋转的间距调节电机Ⅰ，本实施例的其中一根承载梁1上设有电机座13，间距调节电机Ⅰ固定安装在电机座13上，如此，即可利用螺杆Ⅰ12驱动其中一个抱具单元的支撑架3移动，而另一个抱具单元的支撑架3位置不动。当然，间距调节机构还可以采用其他方式，如螺杆Ⅰ12上设有旋向相反的两段螺纹，相邻的两个抱具单元的支撑架3分别与该两段螺旋螺纹配合，承载梁1上设有用于驱动螺杆Ⅰ12旋转的间距调节电机Ⅱ，可同时调节两个抱具单元的支撑架3同步相向运动或相背运动，进而实现间距调节。本实施例的抱具单元设置为两个，如图2所示。

进一步，本实施例的连接轴5上设有轴环14，支撑架3的两端固定安装设有连接盖15，连接盖15与支撑架3之间设有用于与轴环14配合的柱形空腔，连接轴5通过轴环14和柱形空腔安装在对应的支撑架3上，如此，既可实现连接轴5与支撑架3之间的旋转配合连接，又能够防止连接轴5相对于支撑架3延轴向移动。本实施例的旋转驱动机构包括动力轴16，动力轴16的两端分别与设置在支撑架3两端的两根连接轴5之间设有锥齿轮传动机构24，且支撑架3上设有用于驱动动力轴16旋转的动力机构17。

进一步，本实施例的连接套4的下端面上设有开口槽，抱具支架6滑动配合安装在开口槽内，且开口槽内设有用于驱动抱具支架6沿着开口槽移动的位置调节机构。本实施例的位置调节机构包括螺杆Ⅱ18，螺杆Ⅱ18与抱具支架6螺纹配合，且连接套4内设有用于驱动螺杆Ⅱ18旋转的位置调节电机，如此，即可调节支撑杆9的高度，以满足不同支撑高度的零部件的吊运要求。

进一步，本实施例的切换驱动机构包括分别设置在两根转轴7上的被动齿轮19，两个被动齿轮19之间设有双面齿条20，双面齿条20的两侧分别与两个被动齿轮19啮合，且抱具支架6上还设有用于驱动双面齿条20移动进而驱动两个被动齿轮19旋转的切换机构。本实施例的切换机构包括与双面齿条20相连的螺套21，螺套21内设有与其螺纹配合的螺杆Ⅲ22，抱具支架6上设有用于驱动螺杆Ⅲ22转动进而驱动双面齿条20移动的切换电机23。通过设置切换驱动机构，利用双面齿条20能够驱动两个被动齿轮19同步朝相反的方向转动，进而调节两根支撑杆9之间的位置，以实现根据不同零部件要求而切换支撑杆9的技术目的，能够满足不同零部件的吊运要求。通过采用双面齿条20和被动齿轮19啮合的齿轮传动方式和采用螺纹丝杆结构，具有承重自锁功能，即当本实施例的抱具吊装工件后，在工件的重力作用下，能够锁住齿轮传动机构和螺纹丝杆机构，防止松动。

本实施例的抱具支架6内设有用于安装切换驱动机构的安装槽，所述安装槽的槽底设有燕尾槽25，切换电机23上设有与所述燕尾槽25滑动配合的燕尾滑块26，且所述燕尾槽25内设有用于限位所述燕尾滑块26的插销27，本实施例的插销27呈方形，如此，即可拔出插销27后方便地将切换电机23从燕尾槽25内滑出，即可方便地拆卸切换支撑机构，便于更换和维护。

本实施例的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，通过在两根承载梁之间设置滑轨，并将支撑架滑动配合安装在滑轨上，如此，即可通过间距调节机构调节相邻两个抱具单元之间的间距，以实现对不同汽车零部件的吊运要求；通过在抱具支架上设置切换支撑机构，能够根据不同的汽车零部件切换不同的支撑杆来实现吊运，且支撑杆可拆卸，还能够方便地根据不同零部件更换支撑杆，因此，本发明的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置可满足多种不同汽车零部件的吊运要求，具有通用性好的优点，能够有效节省更换抱具的时间，提高生产效率和投资成本。

本实施例的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置：软件采用PLC319全智能自动控制，能够预先智能识别、判断零件总成类型，进而抱具能够确定定位所需坐标及定位方式，运行过程中采用HMI窗口动态监视设备运行状态，实现了全自动智能抱取零件。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：包括相互平行的两根承载梁，两根所述承载梁之间设有滑轨，所述滑轨上与其滑动配合安装设有至少两个抱具单元，且两根所述承载梁之间设有用于分别调节相邻的两个所述抱具单元之间的距离的间距调节机构；

所述抱具单元包括滑动配合安装在所述滑轨上的支撑架，所述支撑架的两端分别设有抱具机构；所述抱具机构包括连接套，所述连接套的上端设有连接轴，所述连接轴与所述支撑架旋转配合相连，且所述支撑架上设有用于同步驱动位于其两端的两个所述抱具机构朝相反的方向旋转的旋转驱动机构；所述连接套的下端设有抱具支架，所述抱具支架上可拆卸地设有用于定位支撑零部件的切换支撑机构；

所述切换支撑机构包括水平设置并相互平行的两根转轴，两根所述转轴分别旋转配合安装在所述抱具支架上，且两根所述转轴上分别设有与其同步转动的连接叉，所述连接叉上可拆卸地安装设有支撑杆，所述支撑杆上设有用于与被吊运零部件的吊运位置配合的定位销或V型块，所述抱具支架上设有用于驱动两根所述转轴旋转进而调节两根所述支撑杆相对位置的切换驱动机构。

2.根据权利要求1所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述滑轨平行设置为两根，所述支撑架分别与两根所述滑轨滑动配合。

3.根据权利要求1所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述间距调节机构包括与所述滑轨平行的螺杆Ⅰ，相邻的两个所述抱具单元中，其中一个所述抱具单元的所述支撑架与所述螺杆Ⅰ螺纹配合，另一个所述抱具单元的所述支撑架与所述螺杆Ⅰ旋转配合，且所述承载梁上设有用于驱动所述螺杆Ⅰ旋转的间距调节电机Ⅰ；或所述螺杆Ⅰ上设有旋向相反的两段螺纹，相邻的两个所述抱具单元的所述支撑架分别与该两段螺旋螺纹配合，所述承载梁上设有用于驱动所述螺杆Ⅰ旋转的间距调节电机Ⅱ。

4.根据权利要求3所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述抱具单元设置为两个。

5.根据权利要求1所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述连接轴上设有轴环，所述支撑架的两端固定安装设有连接盖，所述连接盖与所述支撑架之间设有用于与所述轴环配合的柱形空腔，所述连接轴通过所述轴环和所述柱形空腔安装在对应的所述支撑架上。

6.根据权利要求1所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述旋转驱动机构包括动力轴，所述动力轴的两端分别与设置在所述支撑架两端的两根所述连接轴之间设有锥齿轮传动机构，且所述支撑架上设有用于驱动所述动力轴旋转的动力机构。

7.根据权利要求1所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述连接套的下端面上设有开口槽，所述抱具支架滑动配合安装在所述开口槽内，且所述开口槽内设有用于驱动所述抱具支架沿着所述开口槽移动的位置调节机构。

8.根据权利要求7所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述位置调节机构包括螺杆Ⅱ，所述螺杆Ⅱ与所述抱具支架螺纹配合，且所述连接套内设有用于驱动所述螺杆Ⅱ旋转的位置调节电机。

9.根据权利要求1-8任一项所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述切换驱动机构包括分别设置在两根所述转轴上的被动齿轮，两个所述被动齿轮之间设有双面齿条，所述双面齿条的两侧分别与两个所述被动齿轮啮合，且所述抱具支架上还设有用于驱动所述双面齿条移动进而驱动两个所述被动齿轮旋转的切换机构。

10.根据权利要求9所述的汽车总装零部件输送系统柔性抱具装置，其特征在于：所述切换机构包括与所述双面齿条相连的螺套，所述螺套内设有与其螺纹配合的螺杆Ⅲ，所述抱具支架上设有用于驱动所述螺杆Ⅲ转动进而驱动双面齿条移动的切换电机。