CN107685792B - 一种汽车保险杠修整搬运存储系统 - Google Patents

一种汽车保险杠修整搬运存储系统 Download PDF

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    • B62D65/00Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
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    • B62D65/18Transportation, conveyor or haulage systems specially adapted for motor vehicle or trailer assembly lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D63/00Motor vehicles or trailers not otherwise provided for
    • B62D63/02Motor vehicles

Abstract

本发明公开了一种汽车保险杠修整搬运存储系统,其特征在于该系统包括修整区、输送区、库位区、引取区和控制系统;所述修整区的进口侧与上一工位的注塑机连接,出口侧与输送区的进口侧连接;所述库位区的进口侧与输送区的出口侧连接,出口侧与引取区的进口侧连接;所述引取区的出口侧与下一工位的涂装生产线的进口侧连接。所述输送区和引取区均包括至少一台举升式AGV。所述库位区包括若干库位,库位之间平行排列。该系统能够采用多台举升式AGV和库位,能够满足柔性制造的生产节拍和需求,提高杠型的切换频率,改善劳动环境,降低工人的劳动强度和出错率,避免搬运过程中的人力损耗,实现保险杠的高效智能化管理。

Description

一种汽车保险杠修整搬运存储系统
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,具体是一种汽车保险杠修整搬运存储系统。
背景技术
汽车保险杠是用于吸收和减缓外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。以往保险杠的生产大多为大批量生产,随着汽车行业的发展,汽车的种类越来越多,使得片面追求大规模生产以降低成本的封闭式生产管理方式逐渐失去以往的优势,能够定制化小批量生产的柔性生产管理也渐渐显现出其优势。现在一般汽车保险杠是聚丙烯树脂或复合材料制成的。汽车保险杠通过注塑成型之后,需要进行修整、搬运并分类存储,再根据整车生产线的指示信息将保险杠送往涂装生产线进行喷涂。现有的保险杠生产基本已经实现了注塑机和涂装线的自动化,但保险杠从注塑机生产出来,还需要人工进行修整、搬运和存储工作,才能最终进入到涂装线上。而随着整车生产线自动化程度的提高,生产节奏越来越快,定制化小批量的生产方式对于车型的切换也越来越频繁。为了适应整车生产线的变化,对于保险杠生产线也需要提高生产节拍,提高杠型切换频率。但频繁、快速地切换杠型,会增大工人的劳动强度,提高出错率。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明拟解决的技术问题是,提供一种汽车保险杠修整搬运存储系统。该系统能够采用多台举升式AGV和库位,能够满足柔性制造的生产节拍和需求,提高杠型的切换频率,改善劳动环境,降低工人的劳动强度和出错率,避免搬运过程中的人力损耗,实现保险杠的高效智能化管理。
本发明解决所述技术问题的技术方案是,提供一种汽车保险杠修整搬运存储系统,其特征在于该系统包括修整区、输送区、库位区、引取区和控制系统;所述修整区的进口侧与上一工位的注塑机连接,出口侧与输送区的进口侧连接;所述库位区的进口侧与输送区的出口侧连接,出口侧与引取区的进口侧连接;所述引取区的出口侧与下一工位的涂装生产线的进口侧连接。
所述修整区包括至少一条修整生产线;每条修整生产线包括一个修整区搬运机器人、两个修整机器人和一个修整区传送带组;所述修整区搬运机器人与上一工位的注塑机紧邻,从注塑机中取出保险杠;所述修整区传送带组位于修整区搬运机器人的后方,与注塑机出口对齐排列;所述修整区传送带组的进口侧的左右两侧均设置有一个修整机器人,修整机器人对保险杠注塑浇口进行修剪;所述修整区传送带组的出口侧与输送区的进口侧紧邻;
所述输送区包括至少一台举升式AGV;举升式AGV的一侧与修整区传送带组的出口侧连接,另一侧与库位区的库位连接;
所述库位区包括若干库位,库位之间平行排列;所述库位分为上下两层架体,每层架体上设置有两个光电传感器和一个库位区传送带组;所述两个光电传感器分别位于每层架体的进口侧和出口侧,对每一个进库和出库的保险杠进行计数;
所述引取区包括至少一条引取生产线;每条引取生产线包括两个举升式AGV、一个引取区第一传送带组、一个引取区第二传送带组和一个引取区搬运机器人;所述两个举升式AGV与库位区出口侧平行紧邻;两个举升式AGV中一个用于保险杠前杠的动作,另一个用于保险杠后杠的动作;所述引取区第一传送带组的进口侧与引取区的两个举升式AGV连接,与库位区出口侧平行排列;引取区第一传送带组位于引取区的两个举升式AGV的后方;所述引取区第二传送带组的进口侧与引取区第一传送带组的出口侧连接;所述引取区搬运机器人位于引取区第二传送带组出口侧的一侧,引取区第二传送带的出口侧紧邻下一工位的涂装生产线的进口侧;
所述控制系统包括控制器、无线通讯装置、修整区控制单元、输送区控制单元、库位区控制单元和引取区控制单元;所述控制器通过无线通讯装置分别与修整区控制单元、输送区控制单元、库位区控制单元和引取区控制单元连接;所述修整区控制单元安装在修整区内,输送区控制单元安装在输送区内,库位区控制单元安装在库位区内,引取区控制单元安装在引取区内。
与现有技术相比,本发明有益效果在于:
(1)本系统能够采用多台举升式AGV和库位,能够满足柔性制造的生产节拍和需求,提高杠型的切换频率,改善劳动环境,降低工人的劳动强度和出错率,避免搬运过程中的人力损耗,实现保险杠的高效智能化管理。
(2)输送区可以根据生产情况,随时增加或减少AGV数量,以适应不同的生产要求,每个AGV相互独立,互不干涉,并且可以自适应调整保险杠的位姿状态,降低长途搬运过程中的震动误差和传动误差。另外允许手动将保险杠送入库位,避免AGV发生故障无法使用而影响正常生产。
(3)输送区的举升式AGV能够获取保险杠的型号和库位区的保险杠放置布局,并根据保险杠的型号调节传送机构上的传送带机构之间的宽度,满足不同型号保险杠的承载和传送要求;传送机构可以调节保险杠摆放的位置,校正保险杠摆放在传送机构上歪斜的问题。
(4)库位区能够调整传送带机构之间的宽度,满足不同型号保险杠的承载和传送要求;库位两端设有光电传感器,对每一个入库和出库的保险杠进行计数,设有满库极限值。
(5)引取区能够实现多对一生产需求,引取区的两台举升式AGV可同时去往不同的库位同时取杠,然后依次向涂装生产线送杠,两台AGV能够严格控制相对位置,避免相互碰撞。
(6)控制系统能够实现保险杠的生产储存和涂装生产线的取用同步进行,在不影响生产进度的同时满足后续生产的时间节拍,即使生产的效率高于涂装生产线取用的效率,也可以暂时将保险杠存储起来,符合生产工况要求,提高生产效率。
附图说明
图1为本发明汽车保险杠修整搬运存储系统一种实施例的整体结构示意图;
图2为本发明汽车保险杠修整搬运存储系统一种实施例的举升式AGV的整体结构示意图;
图3为本发明汽车保险杠修整搬运存储系统一种实施例的库位的整体结构示意图;
图4为本发明汽车保险杠修整搬运存储系统一种实施例的控制系统连接示意框图;(图中:1、修整区;11、修整区搬运机器人;12、修整机器人;13、修整区传送带组;2、输送区;21、移动机构;22、举升机构;23、传送机构;3、库位区;31、架体;32、光电传感器;33、库位区传送带组;4、引取区;41、引取区第一传送带组;42、引取区第二传送带组;43、引取区搬运机器人;5、控制系统;51、控制器;52、无线通讯装置;53、修整区控制单元;54、输送区控制单元;55、库位区控制单元;56、引取区控制单元)
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明,不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明提供了一种汽车保险杠修整搬运存储系统(参见图1-4,简称系统),其特征在于该系统包括修整区1、输送区2、库位区3、引取区4和控制系统5;所述修整区1的进口侧与上一工位的注塑机连接,出口侧与输送区2的进口侧连接;所述库位区3的进口侧与输送区2的出口侧连接,出口侧与引取区4的进口侧连接;所述引取区4的出口侧与下一工位的涂装生产线的进口侧连接;
所述修整区1包括至少一条修整生产线;每条修整生产线包括一个修整区搬运机器人11、两个修整机器人12和一个修整区传送带组13;所述修整区搬运机器人11与上一工位的注塑机紧邻,从注塑机中取出保险杠;所述修整区传送带组13位于修整区搬运机器人11的后方,与注塑机出口对齐排列;所述修整区传送带组13的进口侧的左右两侧均设置有一个修整机器人12,修整机器人12利用末端的气动剪钳对保险杠注塑浇口进行修剪;所述修整区传送带组13的出口侧与输送区2的进口侧紧邻,修整完成后通过修整区传送带组13输送至输送区2;
所述输送区2包括至少一台举升式AGV;举升式AGV的一侧与修整区传送带组13的出口侧连接,另一侧与库位区3的库位连接;
所述库位区3包括若干库位,库位之间平行排列;所述库位分为上下两层架体31,每层架体上设置有两个光电传感器32和一个库位区传送带组33;每个库位的每一层的进口侧和出口侧的位置均与唯一的三维坐标点对应,输送区2的举升式AGV到达指定库位的坐标点并将保险杠举升至指定库位所在坐标的高度,然后输送区2的举升式AGV与该库位联动,将保险杠平稳地送入库位中,实现不同型号的保险杠前杠和保险杠后杠的分类存储;所述两个光电传感器32分别位于每层架体31的进口侧和出口侧,对每一个进库和出库的保险杠进行计数,由控制器51内部的数据库进行存储,设有满库极限值,实现智能存储;
所述引取区4包括至少一条引取生产线;每条引取生产线包括两个举升式AGV、一个引取区第一传送带组41、一个引取区第二传送带组42和一个引取区搬运机器人43;所述两个举升式AGV与库位区3出口侧平行紧邻;两个举升式AGV中一个用于保险杠前杠的引取,另一个用于保险杠后杠的引取;所述引取区第一传送带组41的进口侧与引取区4的两个举升式AGV连接,与库位区3出口侧平行排列;引取区第一传送带组41位于引取区4的两个举升式AGV的后方;所述引取区第二传送带组42的进口侧与引取区第一传送带组41的出口侧连接;所述引取区搬运机器人43位于引取区第二传送带组42出口侧的一侧,引取区第二传送带42的出口侧紧邻下一工位的涂装生产线的进口侧;两个举升式AGV的初始位置分别位于库位区3两端预设定的坐标点,等待位置位于引取区第一传送带组41旁的坐标点处。控制系统5分别向两个举升式AGV发送引取保险杠的型号信息,根据生产涂装要求,两个举升式AGV同时从其初始坐标点出发,到达指定库位并与该库位联动,取出相应的保险杠,用于引取保险杠后杠的举升式AGV先将保险杠后杠运往引取区第一传送带组41的进口侧,用于引取保险杠前杠的举升式AGV引取出相应的保险杠前杠后到达等待位置等待。当引取区第一传送带组41上没有保险杠时,用于引取保险杠后杠的举升式AGV与引取区第一传送带组41联动,将保险杠后杠传送到引取区第一传送带组41的传送带上,然后退回其初始位置,引取区第二传送带组42根据引取区第一传送带组41上保险杠的信息自动调整宽度,而后再将保险杠后杠传送到引取区第二传送带组42上,用于引取保险杠后杠的举升式AGV退回其初始位置,由引取区搬运机器人43抓取引取区第二传送带组42上的保险杠,运送到涂装生产线上。而后位于等待位置的用于引取保险杠前杠的举升式AGV到达引取区第一传送带组41的进口侧并与引取区第一传送带组41联动,将保险杠前杠传送到引取区第一传送带组41的传送带上,然后退回其初始位置。这样工作使得两个举升式AGV往涂装生产线上输送保险杠时,不发生碰撞。
所述控制系统5包括控制器51、无线通讯装置52、修整区控制单元53、输送区控制单元54、库位区控制单元55和引取区控制单元56;所述控制器51通过无线通讯装置52分别与修整区控制单元53、输送区控制单元54、库位区控制单元55和引取区控制单元56连接;所述修整区控制单元53安装在修整区1内,输送区控制单元54安装在输送区2内,库位区控制单元55安装在库位区3内,引取区控制单元56安装在引取区4内;所述控制器51为PLC或NI控制器;控制器51通过无线通讯装置52实现对修整区1、输送区2、库位区3和引取区4的联动控制;所述修整区控制单元53、输送区控制单元54、库位区控制单元55和引取区控制单元56接收保险杠型号信息,控制传送带距离调整机构调整传送带机构的工作,实现传送带机构间距的精准控制,从而满足不同保险杠传送的宽度需求,并将传送带机构工作信号反馈给控制器51;所述控制器51内部的数据库包括每个库位所放杠型、数量、各库位进口侧和出口侧的坐标点、输送区举升式AGV和引取区举升式AGV的初始坐标点和等待坐标点、各传送带组的进口侧和出口侧坐标点、各种保险杠所适宜传送带机构间的宽度等信息。
输送区2的举升式AGV与引取区4的举升式AGV的结构相同。所述举升式AGV包括移动机构21、举升机构22和传送机构23;所述移动机构21位于举升式AGV的底部,与AGV运动轨道配合,使得举升式AGV能够在AGV运动轨道中移动;所述举升机构22位于举升式AGV的中部,能够实现举升高度的精准定位;所述传送机构23位于举升式AGV的顶部,包括两个传送带机构和一个传送带距离调整机构;通过传送带距离调整机构调整两个传送带机构之间的距离,从而满足不同保险杠传送的宽度需求;每个传送带机构均包括一个行程开关,行程开关位于传送带机构出口侧;两个行程开关的连线与传送带机构的传送方向垂直,在传送过程中当保险杠在传送过程中出现歪斜,靠前的一端先到达出口侧并触发行程开关,靠前一端的传送带机构停止,实现保险杠位姿的调整;
所述修整区传送带组13、库位区传送带组33、引取区第一传送带组41、引取区第二传送带42与举升式AGV的传送机构23的结构相同;
所述修整区搬运机器人11与引取区搬运机器人43的结构相同。
所述修整生产线的数量、输送区的举升式AGV的数量与上一工位的注塑机的数量相同;所述引取区举升式AGV的数量是涂装生产线的数量的两倍。
本发明汽车保险杠修整搬运存储系统的工作原理和工作流程是:
通过控制系统5设定完成各个库位需要存放的保险杠类型,每层库位允许存放的杠数最大值,并通过监控界面,确定好各个设备准备完毕,没有异常。
在修整区1,当修整区搬运机器人11收到注塑机发出的保险杠注塑完毕信号,从注塑机中取出保险杠;修整区搬运机器人11将保险杠搬运到修整区传送带组13的进口侧,修整区传送带组13接收保险杠型号信息,将两个传送带机构间的距离自动调节至相应保险杠传送的距离,然后控制传送带机构的工作,修整区搬运机器人11将保险杠放置在修整区传送带组13的进口侧上,修整机器人12利用末端的气动剪钳对保险杠注塑浇口进行修剪,修剪完毕后修整区传送带组13开始传送,当保险杠传送到修整区传送带组13的出口侧时,触发出口侧的行程开关,修整区传送带组13停止工作,并将传送带机构上保险杠的到位信号反馈给控制系统5;
在输送区2,输送区的举升式AGV收到注塑机发出的保险杠注塑完毕信号,从其初始位置坐标点出发,到达修整区传送带组13的出口侧等待,调整举升机构22使其传送机构23与修整区传送带组13的高度相同,并将传送机构23的两个传送带机构间的距离自动调节至相应保险杠传送的距离,修整区传送带组13和举升式AGV联动,将保险杠传送至举升式AGV上,当保险杠在传送过程中出现歪斜,靠前的一端先到达举升式AGV的出口侧并触发行程开关,靠前一端的传送带机构停止,从而调整保险杠位姿;举升式AGV根据所搬运保险杠的型号和数据库中相应库位的坐标点,将保险杠输送到库位区3的指定库位的进口侧坐标点位置,并将保险杠举升至指定库位的相应高度;
在库位区3,输送区的举升式AGV和指定库位的库位区传送带组33联动,将保险杠传送进库位区3;每层架体上的两个光电传感器分别位于库位的进口侧和出口侧,对每一个进库和出库的保险杠进行计数,并发送信号给控制系统5,由控制器51内部的数据库进行存储;库位区3的库位区传送带组33可以预先设定传送带间的宽度来分配不同保险杠的存储库位;
控制系统5分别向两个举升式AGV发送引取保险杠的型号信息,根据生产涂装要求,两个举升式AGV同时从其初始坐标点出发,到达指定库位并与该库位联动,取出相应的保险杠,用于引取保险杠后杠的举升式AGV先将保险杠后杠运往引取区第一传送带组41的进口侧,用于引取保险杠前杠的举升式AGV引取出相应的保险杠前杠后到达等待位置等待。当引取区第一传送带组41上没有保险杠时,用于引取保险杠后杠的举升式AGV与引取区第一传送带组41联动,将保险杠后杠传送到引取区第一传送带组41的传送带上,然后退回其初始位置,引取区第二传送带组42根据引取区第一传送带组41上保险杠的信息自动调整宽度,而后再将保险杠后杠传送到引取区第二传送带组42上,用于引取保险杠后杠的举升式AGV退回其初始位置,由引取区搬运机器人43抓取引取区第二传送带组42上的保险杠,运送到涂装生产线上。而后位于等待位置的用于引取保险杠前杠的举升式AGV到达引取区第一传送带组41的进口侧并与引取区第一传送带组41联动,将保险杠前杠传送到引取区第一传送带组41的传送带上,然后退回其初始位置,此时完成一组杠的搬运。每次引取重复此过程。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (6)

1.一种汽车保险杠修整搬运存储系统,其特征在于该系统包括修整区、输送区、库位区、引取区和控制系统;所述修整区的进口侧与上一工位的注塑机连接,出口侧与输送区的进口侧连接;所述库位区的进口侧与输送区的出口侧连接,出口侧与引取区的进口侧连接;所述引取区的出口侧与下一工位的涂装生产线的进口侧连接;
所述修整区包括至少一条修整生产线;每条修整生产线包括一个修整区搬运机器人、两个修整机器人和一个修整区传送带组;所述修整区搬运机器人与上一工位的注塑机紧邻,从注塑机中取出保险杠;所述修整区传送带组位于修整区搬运机器人的后方,与注塑机出口对齐排列;修整区传送带组接收保险杠型号信息,传送带的距离自动调节至相应保险杠传送的距离;所述修整区传送带组的进口侧的左右两侧均设置有一个修整机器人,修整机器人对保险杠注塑浇口进行修剪;所述修整区传送带组的出口侧与输送区的进口侧紧邻;修剪完毕后修整区传送带组开始传送,当保险杠传送到修整区传送带组的出口侧时,触发出口侧的行程开关,修整区传送带组停止工作,并将传送带机构上保险杠的到位信号反馈给控制系统;
所述输送区包括至少一台举升式AGV;举升式AGV的一侧与修整区传送带组的出口侧连接,另一侧与库位区的库位连接;传送带的距离自动调节至相应保险杠传送的距离,修整区传送带组和举升式AGV联动,将保险杠传送至举升式AGV上;
所述库位区包括若干库位,库位之间平行排列;所述库位分为上下两层架体,每层架体上设置有两个光电传感器和一个库位区传送带组;每个库位的每一层的进口侧和出口侧的位置均与唯一的三维坐标点对应,输送区的举升式AGV到达指定库位的坐标点并将保险杠举升至指定库位所在坐标的高度,然后输送区的举升式AGV与该库位联动,将保险杠平稳地送入库位中,实现不同型号的保险杠前杠和保险杠后杠的分类存储;所述两个光电传感器分别位于每层架体的进口侧和出口侧,对每一个进库和出库的保险杠进行计数,并发送信号给控制系统,由控制器内部的数据库进行存储,设有满库极限值,实现智能存储;库位区的库位区传送带组可以预先设定传送带间的宽度来分配不同保险杠的存储库位;
所述引取区包括至少一条引取生产线;每条引取生产线包括两个举升式AGV、一个引取区第一传送带组、一个引取区第二传送带组和一个引取区搬运机器人;所述两个举升式AGV与库位区出口侧平行紧邻;两个举升式AGV中一个用于保险杠前杠的动作,另一个用于保险杠后杠的动作;所述引取区第一传送带组的进口侧与引取区的两个举升式AGV连接,与库位区出口侧平行排列;引取区第一传送带组位于引取区的两个举升式AGV的后方;所述引取区第二传送带组的进口侧与引取区第一传送带组的出口侧连接;所述引取区搬运机器人位于引取区第二传送带组出口侧的一侧,引取区第二传送带的出口侧紧邻下一工位的涂装生产线的进口侧;两个举升式AGV的初始位置分别位于库位区两端预设定的坐标点,等待位置位于引取区第一传送带组旁的坐标点处;控制系统分别向两个举升式AGV发送引取保险杠的型号信息,两个举升式AGV同时从其初始坐标点出发,到达指定库位并与该库位联动,取出相应的保险杠,用于引取保险杠后杠的举升式AGV先将保险杠后杠运往引取区第一传送带组的进口侧,用于引取保险杠前杠的举升式AGV引取出相应的保险杠前杠后到达等待位置等待;当引取区第一传送带组上没有保险杠时,用于引取保险杠后杠的举升式AGV与引取区第一传送带组联动,将保险杠后杠传送到引取区第一传送带组的传送带上,然后退回其初始位置,引取区第二传送带组根据引取区第一传送带组上保险杠的信息自动调整宽度,而后再将保险杠后杠传送到引取区第二传送带组上,用于引取保险杠后杠的举升式AGV退回其初始位置,由引取区搬运机器人抓取引取区第二传送带组上的保险杠,运送到涂装生产线上;而后位于等待位置的用于引取保险杠前杠的举升式AGV到达引取区第一传送带组的进口侧并与引取区第一传送带组联动,将保险杠前杠传送到引取区第一传送带组的传送带上,然后退回其初始位置;
所述控制系统包括控制器、无线通讯装置、修整区控制单元、输送区控制单元、库位区控制单元和引取区控制单元;所述控制器通过无线通讯装置分别与修整区控制单元、输送区控制单元、库位区控制单元和引取区控制单元连接;所述修整区控制单元安装在修整区内,输送区控制单元安装在输送区内,库位区控制单元安装在库位区内,引取区控制单元安装在引取区内。
2.根据权利要求1所述的汽车保险杠修整搬运存储系统,其特征在于所述控制器为PLC或NI控制器。
3.根据权利要求1所述的汽车保险杠修整搬运存储系统,其特征在于输送区的举升式AGV与引取区的举升式AGV的结构相同;所述举升式AGV包括移动机构、举升机构和传送机构;所述移动机构位于举升式AGV的底部,使得举升式AGV能够在AGV运动轨道中移动;所述举升机构位于举升式AGV的中部,能够实现举升高度的精准定位;所述传送机构位于举升式AGV的顶部,包括两个传送带机构和一个传送带距离调整机构;通过传送带距离调整机构调整两个传送带机构之间的距离,从而满足不同保险杠传送的宽度需求;每个传送带机构均包括一个行程开关,行程开关位于传送带机构出口侧;两个行程开关的连线与传送带机构的传送方向垂直,在传送过程中当保险杠在传送过程中出现歪斜,靠前的一端先到达出口侧并触发行程开关,靠前一端的传送带机构停止,实现保险杠位姿的调整。
4.根据权利要求3所述的汽车保险杠修整搬运存储系统,其特征在于两个行程开关的连线与传送带机构的传送方向垂直。
5.根据权利要求1所述的汽车保险杠修整搬运存储系统,其特征在于所述修整区传送带组、库位区传送带组、引取区第一传送带组、引取区第二传送带与举升式AGV的传送机构的结构相同。
6.根据权利要求1所述的汽车保险杠修整搬运存储系统,其特征在于所述修整区搬运机器人与引取区搬运机器人的结构相同。
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