CN107600225B - 一种汽车风挡玻璃辅助装配移载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，包括轨道，还包括移载夹具和翻转机构，所述翻转机构设置在取料区域的上方，用于将风挡玻璃涂胶后的姿态转换成装配姿态，所述移载夹具抓持风挡玻璃并沿轨道将风挡玻璃运送到装配点。所述移载夹具通过移载小车设置在所述轨道上。所述轨道包括一对固定导轨和移动轨道，一对固定导轨通过承载钢结构平行设置在厂房顶部，移动轨道横跨在两固定导轨上并可沿着固定导轨移动。本发明通用性强，应用范围广，解决了汽车风挡玻璃装配中员工劳动强度大、生产效率低的问题。

Description

一种汽车风挡玻璃辅助装配移载装置

技术领域

本发明属于汽车总装设备技术领域，具体涉及一种汽车风挡玻璃辅助装配移载装置。

背景技术

现代汽车普遍采用流水线生产方式，连续作业且生产节拍快。其中汽车风挡玻璃装配工位有前后两块风挡，目前多数汽车工厂采用以下辅助装配方案：1，风挡玻璃涂胶后输送到生产线边，人工利用手动葫芦搬运玻璃装配，缺点是既需要人工搬运又需要人工手持风挡玻璃定位装配，员工连续作业时劳动负荷及劳动强度大,不能省力省时;2，采用在线体末端安装升降结构，吸紧风挡上升到一定高度翻转再与移载机构交接，缺点是移载机构故障时，必须停产等待设备修复方能继续工作。为了降低员工劳动强度和提高生产效率，使用既省时省力又高效快捷的汽车风挡玻璃辅助装配移载装置势在必行。

发明内容

本发明设计了一种汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，其解决了汽车风挡玻璃装配中员工劳动强度大、生产效率低的问题。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，包括轨道，还包括移载夹具和翻转机构，所述翻转机构设置在取料区域的上方，用于将风挡玻璃涂胶后的姿态转换成装配姿态，所述移载夹具抓持风挡玻璃并沿轨道将风挡玻璃运送到装配点。

进一步，所述移载夹具通过移载小车设置在所述轨道上。

进一步，所述移载夹具包括型材固定架，同步带固定夹设置在型材固定架中部以通过同步带与移载小车连接；型材固定架由一纵杆和设置在纵杆上的若干横杆组成，纵杆的两端分别设置有操作把手，横杆的两端分别设置有吸盘。

进一步，所述移载小车包括气控箱、同步带卡夹、滑轮、电控箱、框架和夹具导向固定块，所述气控箱和电控箱分别设置在所述框架的左右两侧端，所述滑轮设置在所述框架的上端框架面上，所述夹具导向固定块设置在所述框架的下端框架面上，所述同步带卡夹设置在所述框架的上端中部；所述移载小车还包括电-气比例阀和气缸，所述电-气比例阀配合所述气缸实现所述移载小车不同负载重量的自平衡。

进一步，所述翻转机构包括翻转装置和立柱，所述翻转装置可转动的设置在立柱上，所述翻转装置能实现自动翻转和/或手动翻转。

进一步，还包括翻转电机，所述翻转电机设置在立柱上驱动所述翻转装置自动翻转。

进一步，所述翻转装置包括气缸和主传动轴，所述主传动轴横跨在两侧对称设置的所述立柱上且可相对所述立柱转动；气缸设置在所述主传动轴的中部且可随着所述主传动轴一起转动，所述气缸的伸缩端设置有吸盘架，所述吸盘架上设置有若干吸盘。

进一步，在所述吸盘架和气缸之间还设置有导向杆固定板，所述导向杆固定板通过连接块和所述主传动轴连接，所述气缸的伸缩端穿过所述导向杆固定板与所述吸盘架连接；所述导向杆固定板的四角分别设置有导向杆，所述导向杆的下端和所述吸盘架连接。

进一步，所述导向杆和所述导向杆固定板之间设置有轴套。

进一步，所述吸盘均是可伸缩万向摇头吸盘以适用不同弧度的前后风挡玻璃。

进一步，所述轨道包括一对固定导轨和移动轨道，一对固定导轨通过承载钢结构平行设置在厂房顶部，移动轨道横跨在两固定导轨上并可沿着固定导轨移动。

工作时，首先，风挡玻璃涂胶后玻璃凹面（有胶面）朝上运输到取料区域的取料位置就位；

其次，翻转机构吸盘侧向下，翻转机构的气缸伸出至翻转机构的吸盘与风挡玻璃的玻璃凹面充分接触，真空发生器打开使翻转机构的吸盘吸附住风挡玻璃；随后，翻转机构的气缸缩回至原位；翻转机构的翻转电机开始动作翻转使风挡玻璃的凸面向上；

然后，移载夹具随移载小车从等待位置移动到取料位置；翻转机构的气缸伸出使风挡玻璃的凸面与移载夹具上的吸盘充分接触；移载夹具的吸盘吸附风挡玻璃后，翻转机构的吸盘真空破坏与玻璃脱离，气缸缩回并翻转恢复到吸盘侧向下状态，准备下一次取料；

最后，移载夹具随着移载小车跟随移动导轨沿固定导轨移动到生产线车辆正上方，再沿着移动导轨自动移动到设定的前风挡玻璃安装初始位，员工操作移载夹具的扶手使风挡玻璃与车身匹配，通过移载夹具的俯仰及旋转平衡功能满足风挡玻璃所需的装配姿态，前风挡安装完成后按返回按钮，移载夹具自动返回等待位置；风挡玻璃装配的同时，后续风挡玻璃运输到取料位置等待，以此达到循环使用目的。

该汽车风挡玻璃辅助装配移载装置具有以下有益效果：

（1）本发明对风挡玻璃搬运和助力装配可实施性强，特别是通用性好，几乎可满足所有乘用车及SUV前后风挡玻璃移载和辅助装配使用，并可满足多种车门形态混合生产，可广泛应用于汽车总装生产线场合。

（2）本发明可以有效降低员工劳动强度，减少员工来回走动搬运玻璃的繁重工作，减少风挡在搬运过程中脱落、磕碰破损的风险；而且移载装置辅助装配时可减少因员工手持过程中定位不准、调整位置过程玻璃胶与车身钣金异常接触造成的漏胶、溢胶现象；员工真正用于装配前、后风挡的时间可以缩短至30s内，在合理的工艺安排下，可以在本工位增加其他的车辆装配内容，从而提高劳动生产效率。

（3）本发明中通过移载小车和移载夹具的配合，能实现移载夹具的俯仰及旋转平衡功能，从而满足风挡玻璃所需的装配姿态。

附图说明

图1：本发明汽车风挡玻璃辅助装配移载装置的结构示意图；

图2：本发明汽车风挡玻璃辅助装配移载装置的俯视图；

图3：本发明中翻转机构的结构示意图；

图4：本发明翻转机构中翻转装置的结构示意图；

图5：本发明中移载小车的结构示意图；

图6：本发明中移载夹具的结构示意图。

附图标记说明：

1—承载钢结构；2—固定导轨；3—驱动电机Ⅰ；4—移动轨道；5—驱动电机Ⅱ；6—移载夹具；61—操作把手；62—移载吸盘；63—同步带固定夹；64—型材固定架； 7—翻转机构；71—气缸；72—吸盘；73—翻转电机；74—立柱；75—主传动轴；76—吸盘架；77—导向杆固定板；78—连接块；79—导向杆；8—取料区域；9—风挡玻璃；10—汽车；11—移载小车；111—气控箱；112—同步带卡夹；113—滑轮；114—电控箱；115—框架；116—夹具导向固定块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

图1至图5示出了本发明汽车风挡玻璃辅助装配移载装置的一种实施方式。图1是本实施方式中汽车风挡玻璃辅助装配移载装置的结构示意图；图2是本实施方式中汽车风挡玻璃辅助装配移载装置的俯视图。如图1和图2所示，本发明汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，包括一对固定导轨2、移动轨道4、移载小车11、移载夹具6和翻转机构7。一对固定导轨2通过承载钢结构1平行设置在厂房顶部，移动轨道4横跨在两固定导轨2上并在驱动电机Ⅰ3的驱动下可沿着固定导轨2移动。移载夹具6通过移载小车11设置在移动轨道4上并在驱动电机Ⅱ5的驱动下可沿着移动轨道4移动。翻转机构7设置在取料区域8的上方，用于将风挡玻璃9涂胶后的姿态转换成装配姿态，以便移载夹具6抓持该风挡玻璃9。取料区域8存放已经涂胶完成的风挡玻璃9。

如图3和图4所示，图3是本实施方式中翻转机构的结构示意图，图4是翻转机构中翻转装置的结构示意图，翻转机构7包括翻转装置、翻转电机73和立柱74。翻转装置包括气缸71、吸盘72和主传动轴75。两侧的立柱74对称设置，主传动轴75横跨在两侧的立柱74上且可相对立柱74转动。气缸71设置在主传动轴75的中部且可随着主传动轴75一起转动，气缸71的伸缩端设置有吸盘架76，吸盘架76上设置有若干吸盘72。在吸盘架76和气缸71之间还设置有导向杆固定板77，导向杆固定板77通过连接块78和主传动轴75连接，气缸71的伸缩端穿过导向杆固定板77与吸盘架76连接。导向杆固定板77的四角分别设置有导向杆79，导向杆79的下端和吸盘架76连接，以确保气缸71伸缩时吸盘组件不会产生偏移，可实现垂直升降。导向杆78和导向杆固定板77之间设置有轴套。翻转电机73设置在立柱74上以驱动主传动轴旋转。翻转电机73是伺服电机，可驱动主传动轴75围绕主传动轴的纵向轴线实现任意角度的旋转。吸盘72有多个，多个真空吸盘吸附玻璃，以适应前后风挡尺寸差异，可以顺利实现可靠的真空吸着并进行翻转。吸盘72是带缓冲的万向摇头吸盘，以适应不同玻璃的弧度。吸盘抓手可上下升降，并配有可调弹簧缓冲机构，以确保不同弧度的前后风挡与移载夹具6进行可靠的玻璃交接。翻转装置可实现自动翻转和手动翻转两种功能，能够安全、快速切换。翻转机构7不仅可实现玻璃翻转180度，而且增加玻璃翻转的中间位，可使玻璃只翻转90度，方便操作人员在移载设备出现故障时人工抓取玻璃进行装配。

如图6所示，图6是本实施方式中移载夹具的结构示意图，移载夹具6是风挡玻璃安装专用真空吸附式夹具，包括同步带固定夹63和型材固定架64，同步带固定夹63设置在型材固定架64中部以通过同步带与移载小车11连接。型材固定架64由一纵杆和设置在纵杆上的若干横杆组成，纵杆的两端分别设置有操作把手61，横杆的两端分别设置有移载吸盘62。移载吸盘62时可伸缩万向摇头吸盘以适用不同弧度的前后风挡玻璃。

如图5所示，图5是本实施方式中移载小车的结构示意图，移载小车11包括气控箱111、同步带卡夹112、滑轮113、电控箱114、框架115和夹具导向固定块116。气控箱111和电控箱114分别设置在框架115的左右两侧端，滑轮113设置在框架115的上端框架面上，夹具导向固定块116设置在框架115的下端框架面上，同步带卡夹112设置在框架115的上端中部。夹具导向固定块116的作用是辅助移载夹具回到正确的位置上。

移载小车11拥有平衡装置：采用气动比例阀可实现不同负载的实时快速自平衡控制，实现多车型前、后风挡不同重量的兼容。

取件动作描述：移载小车11通过同步带连接移载夹具6，同步带卡夹112解锁后，气缸伸出释放同步带，移载夹具6向下移动至吸盘18与玻璃接触（翻转装置已翻转至180°状态），真空发生吸紧玻璃后（同时翻转机构吸盘真空破坏），气缸缩回带动移载夹具6向上移动至初始位。

辅助装配动作描述：移载小车11带动移载夹具6到达汽车风挡装配位置前后，操作操作把手61上各自的装配准备按钮（必须2个员工都触发，放置出现坠落事故）后，同步带卡夹112解锁，气缸伸出释放同步带，即移载夹具6下降。人工调整风挡玻璃姿态（同步带为柔性材质，可实现风挡玻璃多种角度姿态装配）。

工作时，首先，风挡玻璃9涂胶后玻璃凹面（有胶面）朝上运输到取料区域8的取料位置就位；

其次，翻转机构7吸盘侧向下，气缸71伸出至吸盘72与风挡玻璃9的玻璃凹面充分接触，真空发生器打开使吸盘72吸附住风挡玻璃9；随后，气缸71缩回至原位；翻转电机73开始动作翻转180°使风挡玻璃9的凸面向上；

然后，移载夹具6随移载小车11从等待位置移动到取料位置；翻转机构7的气缸71伸出使风挡玻璃9的凸面与移载夹具6上的移载吸盘62充分接触；移载夹具6的移载吸盘62吸附风挡玻璃9后，翻转机构7的吸盘72真空破坏与玻璃脱离，气缸缩回并翻转180°恢复到吸盘侧向下状态，准备下一次取料；

最后，移载夹具6随着移载小车11跟随移动导轨4沿固定导轨2移动到生产线车辆正上方，再沿着移动导轨4自动移动到设定的前风挡玻璃安装初始位，员工操作移载夹具6的扶手使风挡玻璃9与车身匹配，通过移载夹具6的俯仰（俯仰功能是因为同步带为柔性材质实现的）及旋转平衡功能（通过移载小车11上的SMC电-气比例阀配合气缸实现不同负载重量的自平衡，在人工操作调整姿态时不会突然升高或降低）满足风挡玻璃9所需的装配姿态，前风挡安装完成后按返回按钮，移载夹具6自动返回等待位置；风挡玻璃装配的同时，后续风挡玻璃运输到取料位置等待，以此达到循环使用目的。

本发明中辅助移载装置，对风挡玻璃搬运和助力装配可实施性强，特别是通用性好，几乎可满足所有乘用车及SUV前后风挡玻璃移载和辅助装配使用，并可满足多种车门形态混合生产，可广泛应用于汽车总装生产线场合。

本发明与普通生产线两名员工协助搬运玻璃并安装相比，本发明可以有效降低员工劳动强度，减少员工来回走动搬运玻璃的繁重工作，减少风挡在搬运过程中脱落、磕碰破损的风险；而且移载装置辅助装配时可减少因员工手持过程中定位不准、调整位置过程玻璃胶与车身钣金异常接触造成的漏胶、溢胶现象；员工真正用于装配前、后风挡的时间可以缩短至30s内，在合理的工艺安排下，可以在本工位增加其他的车辆装配内容，从而提高劳动生产效率。

而且，本发明的“辅助移载装置”设计结构或理念不仅仅适用于风挡玻璃搬运过程，也适用于其它行业中需要对工件实施搬运和装配的方案。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，包括轨道，其特征在于，还包括移载夹具和翻转机构，所述翻转机构设置在取料区域的上方，用于将风挡玻璃涂胶后的姿态转换成装配姿态，所述移载夹具抓持风挡玻璃并沿轨道将风挡玻璃运送到装配点；所述移载夹具通过移载小车设置在所述轨道上；所述移载小车包括气控箱、同步带卡夹、滑轮、电控箱、框架和夹具导向固定块，所述气控箱和电控箱分别设置在所述框架的左右两侧端，所述滑轮设置在所述框架的上端框架面上，所述夹具导向固定块设置在所述框架的下端框架面上，所述同步带卡夹设置在所述框架的上端中部；所述移载小车还包括电-气比例阀和气缸，所述电-气比例阀配合所述气缸实现所述移载小车不同负载重量的自平衡；

所述翻转机构包括翻转装置和立柱，所述翻转装置可转动的设置在立柱上；所述翻转装置包括气缸和主传动轴，所述主传动轴横跨在两侧对称设置的所述立柱上且可相对所述立柱转动；所述翻转装置的气缸设置在所述主传动轴的中部且可随着所述主传动轴一起转动，所述翻转装置的气缸的伸缩端设置有吸盘架，所述吸盘架上设置有若干吸盘；在所述吸盘架和所述翻转装置的气缸之间还设置有导向杆固定板，所述导向杆固定板通过连接块和所述主传动轴连接，所述翻转装置的气缸的伸缩端穿过所述导向杆固定板与所述吸盘架连接；所述导向杆固定板的四角分别设置有导向杆，所述导向杆的下端和所述吸盘架连接。

2.根据权利要求1所述的汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，其特征在于，所述移载夹具包括型材固定架，同步带固定夹设置在型材固定架中部以通过同步带与移载小车连接；型材固定架由一纵杆和设置在纵杆上的若干横杆组成，纵杆的两端分别设置有操作把手，横杆的两端分别设置有吸盘。

3.根据权利要求1所述的汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，其特征在于，所述翻转装置能实现自动翻转和/或手动翻转。

4.根据权利要求1所述的汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，其特征在于，所述导向杆和所述导向杆固定板之间设置有轴套。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，其特征在于，所述吸盘均是可伸缩万向摇头吸盘以适用不同弧度的前后风挡玻璃。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的汽车风挡玻璃辅助装配移载装置，其特征在于，所述轨道包括一对固定导轨和移动轨道，一对固定导轨通过承载钢结构平行设置在厂房顶部，移动轨道横跨在两固定导轨上并可沿着固定导轨移动。

Images