CN108372401A - 一种发动机油底壳装配系统和装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发动机油底壳装配系统和装配方法，属于发动机领域，该系统包括运输单元、设于运输单元一侧的TAG读取单元、运输单元状态判断单元、涂胶单元、至少一个拧紧单元、设于运输单元一旁的油底壳预装单元、油底壳预装单元和运输单元之间范围内活动的第一抓取单元和第二抓取单元，以及与各个单元连接的PLC控制系统。本发明由2台抓取机构协同动作，可同时进行4台发动机的油底壳装配工作，实现自动识别与混线生产，自动化水平高、柔性强、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种油底壳装配系统，尤其涉及一种发动机油底壳装配系统，还涉及油底壳装配方法，属于发动机领域。
背景技术
目前发动机生产线上油底壳的装配方式多种多样，主要可归为两大类：手动装配和半自动装配。手动装配模式多为翻身机配合多个手动工位的模式进行生产，目的为兼容多品种发动机的混线装配、提高装配生产节拍而采用的生产模式。缺点是自动化水平低、人力成本高，螺栓拧紧基本为气枪打紧，螺栓力矩易衰减。半自动装配模式多为1台机器人集成发动机移栽、翻身功能，油底壳的装配及拧紧由操作工及拧紧机完成。此种生产模式适用于品种较为单一的发动机生产线，且生产节拍不高。
现如今发动机制造行业竞争日益激烈，为了适应市场的多样化需求，发动机品种逐渐多样化、性能指标不断升级，因而，针对油底壳装配工位，急需既能保证高自动化水平的装配、又能满足多品种柔性化生产的高效装配方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明第一目的在于提供一种发动机油底壳装配系统，第二目的在于提供该装配方法，由2台抓取装置协同合作完成发动机油底壳的装配。
本发明的目的具体通过以下技术方案实现：
一种发动机油底壳装配系统，包括运输单元、设于运输单元一侧的TAG读取单元、运输单元状态判断单元、涂胶单元、至少一个拧紧单元、设于运输单元一旁的油底壳预装单元、油底壳预装单元和运输单元之间范围内活动的第一抓取单元和第二抓取单元，以及与各个单元连接的PLC控制系统；
运输单元包括带TAG信息的升降单元，发动机设于升降单元上；
TAG读取单元读取发动机TAG信息，并判断发动机是否可加工，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制升降单元将可加工的发动机升起；
运输单元状态判断单元判断升降单元是否升起，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制第一抓取单元抓取发动机，同时根据TAG信息判断是否需要涂胶，第一抓取单元根据判断结果将发动机运送至涂胶单元定位涂胶，然后再运送至油底壳预装，或者直接将发动机运送至油底壳预装；第一抓取单元抓取发动机的同时，PLC控制系统控制第二抓取单元将油底壳预装单元加工完成的发动机运送至至少一个拧紧单元定位拧紧。PLC控制系统可根据获取的配方调用不同的涂胶轨迹程序或选择不涂胶模式。
进一步地，TAG信息包括发动机生产配方。
进一步地，第一抓取单元和第二抓取单元上设有翻转机构，带动发动机180°翻转。
进一步地，油底壳预装单元包括大转台、设于大转台上的若干小转台、设于大转台旁的第一手动工位和第二手工位，小转台自由转动，满足两个手动工位不同的发动机操作姿态变更的需求，第一手动工位上检查涂胶状态并安装油底壳，预带部分油底壳螺栓，第二手工位上安装剩余油底壳螺栓并预拧紧螺栓。
进一步地，升降单元为带升降机构的托盘，发动机TAG信息在托盘上，运输单元上设有停止器。
进一步地，涂胶单元由涂胶支架、涂胶头、气缸和油杯组成，其中，涂胶头设于涂胶支架前端，气缸设于涂胶支架底端，油杯设于气缸底端。
本发明涉及的使用上述的装配系统的装配方法，按以下进行：
运输单元承载待装配的发动机进站，TAG读取单元读取发动机TAG信息，并判断发动机是否可加工，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制升降单元将可加工的发动机升起；不可加工的发动机随运输单元出站；
运输单元状态判断单元判断升降单元是否升起，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制第一抓取单元抓取发动机，同时根据TAG信息判断是否需要涂胶，若能涂胶，第一抓取单元抓取发动机翻转180°，运送至涂胶单元定位涂胶，涂胶完成后，再运送至油底壳预装单元；若不能涂胶，第一抓取单元直接将发动机运送至油底壳预装单元；第一抓取单元离开油底壳预装单元回到原位等待下一次指令；
第一抓取单元抓取发动机的同时，PLC控制系统控制第二抓取单元将油底壳预装单元加工完成的发动机运送至至少一个拧紧单元定位拧紧；PLC控制系统可根据获取的配方调用不同的拧紧程序，配合第二抓取单元的移动，通过几次伺服变距完成不同品种油底壳、不同颗数油底壳螺栓的拧紧。
拧紧完成后，第二抓取单元抓取发动机放回对应的升起的升降单元上，升降单元下降，PLC控制系统写入新的TAG信息；第二抓取单元离开，回到原位等待下一次指令；运输单元承载装配完成的发动机出站。
进一步地，第一抓取单元直接将发动机送至油底壳预装单元的小转台上，大转台带动发动机转动到第一手动工位，第一手动工位上检查涂胶状态并安装油底壳，预带部分油底壳螺栓，大转台带动发动机继续转动到第二手动工位，第二手工位上安装剩余油底壳螺栓并预拧紧螺栓，大转台带动发动机转动至第二抓取单元能抓取的位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明由2台抓取机构协同合作完成油底壳的装配，涂胶时，抓取机构夹紧发动机，起到定位作用，拧紧时，由另一抓取机构夹紧发动机定位，完成自动拧紧。通过制作不同的涂胶程序、拧紧程序实现多品种发动机、油底壳的装配。可同时进行4台发动机的油底壳装配工作，实现自动识别与混线生产，自动化、柔性化、智能化水平高，解决了油底壳螺栓力矩衰减问题。
附图说明
图1为本发明的发动机油底壳装配系统的结构示意图；
图2为本发明的涂胶装置结构示意图；
图中：1-进站工位、2-第一抓取装置、3-涂胶装置、3.1-涂胶支架、3.2-涂胶头、3.3-气缸、3.4-油杯、4-大转台、5-第一抓取机构放置位、6-拧紧工位、7-小转台、8-第一手动工位位置、9-第一手动工位、10-第二手动工位位置、11-第二手动工位、12-第二抓取机构抓取位置、13-第二抓取装置、14-第一次拧紧位置、15-第二次拧紧位置、16-托盘放置位。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例的发动机油底壳装配系统，包括运输带、设于运输装置上的带顶升机构的托盘、设于运输带侧的TAG读取装置、托盘升降感应装置、涂胶装置3、依次排列的三个拧紧装置、设于运输带一旁的油底壳预装工位、油底壳预装工位和运输带之间范围内活动的第一抓取装置2和第二抓取装置13，以及与各个装置连接的PLC控制系统。
发动机置于托盘上，托盘上对应设有发动机的TAG信息。如图1所示，油底壳预装工位包括大转台4、设于大转台4上的若干小转台7、设于大转台4旁的第一手动工位9和第二手工位10，小转台4自由转动，满足两个手动工位不同的发动机操作姿态变更的需求，第一手动工位9上检查涂胶状态并安装油底壳，预带部分油底壳螺栓，第二手工位10上安装剩余油底壳螺栓并预拧紧螺栓。托盘升降感应装置可以是常规的感应装置，能够感应到托盘升降即可。如图2所示，涂胶位置3由涂胶支架3.1、涂胶头3.2、气缸3.3、油杯3.4组成，其中，涂胶头3.2设于涂胶支架3.1前端，气缸3.3设于涂胶支架3.1底端，油杯3.4设于气缸3.3底端。
本实施例涉及的发动机油底壳装配方法，按以下进行：
运输带带动发动机进入进站工位1，TAG读取装置读取TAG信息获取生产配方，不同品种发动机对应不同的生产配方。不同品种发动机有涂胶和装垫片两种配方，生产配方通过PLC控制系统进行上传和下达，第一抓取装置2和第二抓取装置13与PLC控制系统的信息进行交互。运输带为现有的承载带顶升机构的托盘的结构。第一抓取装置2和第二抓取装置13带有翻转机构。
TAG读取单元读取发动机TAG信息，并判断发动机是否可加工，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制升降单元将可加工的发动机升起；不可加工或者不合格则托盘直接放行。
托盘升降感应装置感应托盘顶升，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制第一抓取装置2抓取发动机，同时根据TAG信息判断是否需要涂胶，若能涂胶，第一抓取装置2抓取发动机翻转180°，运送至涂胶装置3定位涂胶，涂胶完成后，再运送至油底壳预装工位；若不能涂胶，第一抓取装置2直接将发动机运送至油底壳预装工位的第一抓取机构放置位5；第一抓取装置2离开油底壳预装工位回到原位等待下一次指令；托盘顶升机构下降，PLC写新的TAG信息，托盘放行至下一工作站，准备进入拧紧工位6。
当启动涂胶程序时，气缸3.3带动油杯3.4缩回并刮除涂胶头吐出的残胶，第一抓取装置2抓取工件至涂胶位，按涂胶轨迹移动完成涂胶工作。结束后气缸3.3带动油杯3.4伸出，涂胶头下降插入油杯中防止硅胶固化。
第一抓取装置2将发动机运送第一抓取机构放置位5时，大转台4逆时针旋转90°，使大转台的放置位5的小转台7到达第一手动工位位置8，第一手动工位9的操作人员检查该位置的发动机涂胶状态并安装油底壳，对于不涂胶的状态则装配1件垫片到位，预带部分油底壳螺栓。
大转台4继续旋转逆时针90°到第二手动工位位置10，第二手动工位11的操作人员旋转该位置的小转台7，安装剩余油底壳螺栓并使用定置气扳手预拧紧螺栓，最多时达26颗螺栓，小转台7转回，大转台4继续逆时针带动预装配油底壳的发动机旋转90°到第二抓取机构抓取位置12，等待第二抓取装置12抓取发动机离开。
第一抓取装置2抓取发动机的同时，PLC控制系统控制第二抓取装置13将油底壳预装工位加工完成的发动机运送至拧紧工位6。此时，拧紧工位6有空托盘和带不合格的发动机的托盘。
第二抓取装置13抓取发动机逼近第一次拧紧位置14，伺服变位，第二抓取装置13固定发动机，第一次拧紧位置14上的拧紧装置对油底壳预拧紧的发动机进行拧紧，第二抓取装置13逼近第二次拧紧位置15，伺服变位，第二抓取装置13到第二次拧紧位置15上的拧紧装置拧紧；重复动作直至完成全部油底壳螺栓的拧紧，对应不同的发动机及油底壳配方可以采用不同的拧紧程序；拧紧完成后，第二抓取装置13抓取装配完成油底壳的发动机至托盘放置位16，夹紧脱离发动机后第二抓取装置13回原位，PLC控制系统写入新的TAG信息，托盘放行至下一工位。还可根据获取的配方调用不同的涂胶轨迹程序，或选择不涂胶模式。进行拧紧时，第二抓取装置13夹紧发动机，移至栓拧紧位置，拧紧装置可以是带4轴变距机构的拧紧装置，依次拧紧油底壳螺栓。
拧紧装置为常规结构，由4根阿特拉斯的电动拧紧轴、伺服电机、基座、传感器等相关装置组装而成。
PLC控制系统可根据获取的配方调用不同的拧紧程序，配合第二抓取装置13的移动，通过几次伺服变距完成不同品种油底壳、不同颗数油底壳螺栓的拧紧。
拧紧完成后，第二抓取单元抓取发动机放回对应的升起的升降单元上，升降单元下降，PLC控制系统写入新的TAG信息；第二抓取单元离开，回到原位等待下一次指令；运输单元承载装配完成的发动机出站。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种发动机油底壳装配系统，其特征在于：包括运输单元、设于运输单元一侧的TAG读取单元、运输单元状态判断单元、涂胶单元、至少一个拧紧单元、设于运输单元一旁的油底壳预装单元、油底壳预装单元和运输单元之间范围内活动的第一抓取单元和第二抓取单元，以及与各个单元连接的PLC控制系统；
运输单元包括带TAG信息的升降单元，发动机设于升降单元上；
TAG读取单元读取发动机TAG信息，并判断发动机是否可加工，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制升降单元将可加工的发动机升起；
运输单元状态判断单元判断升降单元是否升起，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制第一抓取单元抓取发动机，同时根据TAG信息判断是否需要涂胶，第一抓取单元根据判断结果将发动机运送至涂胶单元定位涂胶，然后再运送至油底壳预装，或者直接将发动机运送至油底壳预装；第一抓取单元抓取发动机的同时，PLC控制系统控制第二抓取单元将油底壳预装单元加工完成的发动机运送至至少一个拧紧单元定位拧紧。
2.根据权利要求1所述的发动机油底壳装配系统，其特征在于：TAG信息包括发动机生产配方。
3.根据权利要求1所述的发动机油底壳装配系统，其特征在于：第一抓取单元和第二抓取单元上设有翻转机构，带动发动机180°翻转。
4.根据权利要求1所述的发动机油底壳装配系统，其特征在于：油底壳预装单元包括大转台、设于大转台上的若干小转台、设于大转台旁的第一手动工位和第二手工位，小转台自由转动，第一手动工位上检查涂胶状态并安装油底壳，预带部分油底壳螺栓，第二手工位上安装剩余油底壳螺栓并预拧紧螺栓。
5.根据权利要求1所述的发动机油底壳装配系统，其特征在于：升降单元为带升降机构的托盘，发动机TAG信息在托盘上，运输单元上设有停止器。
6.根据权利要求1所述的发动机油底壳装配系统，其特征在于：涂胶单元由涂胶支架、涂胶头、气缸和油杯组成，其中，涂胶头设于涂胶支架前端，气缸设于涂胶支架底端，油杯设于气缸底端。
7.使用权利要求1-6之一所述的装配系统的油底壳装配方法，其特征在于：按以下进行：
运输单元承载待装配的发动机进站，TAG读取单元读取发动机TAG信息，并判断发动机是否可加工，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制升降单元将可加工的发动机升起；不可加工的发动机随运输单元出站；
运输单元状态判断单元判断升降单元是否升起，并将结果反馈至PLC控制系统，PLC控制系统控制第一抓取单元抓取发动机，同时根据TAG信息判断是否需要涂胶，若能涂胶，第一抓取单元抓取发动机翻转180°，运送至涂胶单元定位涂胶，涂胶完成后，再运送至油底壳预装单元；若不能涂胶，第一抓取单元直接将发动机运送至油底壳预装单元；第一抓取单元离开油底壳预装单元回到原位等待下一次指令；
第一抓取单元抓取发动机的同时，PLC控制系统控制第二抓取单元将油底壳预装单元加工完成的发动机运送至至少一个拧紧单元定位拧紧；
拧紧完成后，第二抓取单元抓取发动机放回对应的升起的升降单元上，升降单元下降，PLC控制系统写入新的TAG信息；第二抓取单元离开，回到原位等待下一次指令；运输单元承载装配完成的发动机出站。
8.根据权利要求7所述的装配方法，其特征在于：第一抓取单元直接将发动机送至油底壳预装单元的小转台上，大转台带动发动机转动到第一手动工位，第一手动工位上检查涂胶状态并安装油底壳，预带部分油底壳螺栓，大转台带动发动机继续转动到第二手动工位，第二手工位上安装剩余油底壳螺栓并预拧紧螺栓，大转台带动发动机转动至第二抓取单元能抓取的位置。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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