CN110142538A - 一种无线精密耦合式双层库位循环系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线精密耦合式双层库位循环系统，包括车型夹具切换位钢结构(2)、至少1个具有两层架构的工位钢结构(4)、2个具有两层架构的升降机(3)以及用于装夹具的随行夹具托盘(6)；所述的车型夹具切换位钢结构(2)上、工位钢结构(4)的上层和升降机(3)的上层安装有精定位滚床(1)，工位钢结构(4)的下层安装有传输滚床(5)，所述的随行夹具托盘(6)通过所述的精定位滚床(1)、升降机(3)和传输滚床(5)在该系统中进行传输和循环使用。与现有技术相比，本发明具有定位简单，且精度高，高柔性，高节拍，零部件维修方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及整车厂白车身焊装生产领域，尤其是涉及一种无线精密耦合式双层库位循环系统。
背景技术
由于国内汽车的蓬勃发展，各汽车厂在不断推出新车型的同时，对设备供应商也提出了更高的要求。要求生产线高节拍、高柔性、高稳定性、占地少。
原来的车型规划单一的生产方式不仅生产效率低，而且设备通用性低，已经不能满足当前汽车规划的发展趋势。面对新车型的生产规划，主机生产厂家已经摒弃了每种车型就要建一条焊装线的方式，要求焊装生产线能够满足多车型柔性混线的要求。如果一个主机厂要生产不同的几款车，就必须建几条线。这对于硬件投资及场地面积的投入无疑是巨大的。
在李建收等的论文“柔性化高速输送系统在焊装生产的应用”中公开了一种性高速输送系统，没有设置双层结构，夹具难以循环利用以及维护，且其控制系统采用电气控制，复杂且容易坏掉，难以满足大规模快速生产。
如何用最少的投资，最小的占地面积生产更多的车型成为供应商和主机厂亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用现有的设备进行组合、并且全新研发了弹簧滚床、使一套系统在最小的占地面积下满足多车型的生产的无线精密耦合式双层库位循环系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种无线精密耦合式双层库位循环系统，包括车型夹具切换位钢结构、至少1个具有两层架构的工位钢结构、2个具有两层架构的升降机以及用于装夹具的随行夹具托盘；所述的车型夹具切换位钢结构上、工位钢结构的上层和升降机的上层安装有精定位滚床，工位钢结构的下层安装有传输滚床，所述的随行夹具托盘通过所述的精定位滚床、升降机和传输滚床在该系统中进行传输和循环使用。
进一步地，所述的精定位滚床的侧壁上设有传输滚轮、弹簧组件、转动轴和Z向定位块，底面设有X向定位销、Y向导向轮。
进一步地，所述的传输滚轮用于随行夹具托盘的传输，所述的弹簧组件用于传输滚轮的Z向高度补偿作用，所述的转动轴做为整个传输滚轮组件的支点使其能做上下压缩运动，所述的Z向定位块、Y向导向轮和X向定位销分别保证随行夹具托盘在Z方向、Y方向和X方向的位置。
进一步地，所述升降机包括最外侧的四根立柱、立柱之间的托架、顶端连接立柱的横梁，所述的立柱上安装有一体式齿条轨道，所述的托架和一体式齿条轨道之间装有升降驱动电机，横梁处安装有气制动系统和无线传输模块发射端，所述的精定位滚床放置于所述的托架上。
进一步地，所述的驱动电机用于驱动托架上下运动并随托架一起沿一体式齿条轨道上下运动，所述的气供给系统用于给随行夹具托盘提供气源，所述的无线传输模块发射端用于给随行夹具托盘提供信号电源。
进一步地，所述的精定位滚床安装在位于车型夹具切换位钢结构上。
进一步地，所述的工位钢结构上设有无线传输模块接收端。
进一步地，所述的传输滚床设有用于传输随行夹具托盘的滚轮。
与现有技术相比，本发明与以往技术相比的有益效果：
1、传输方式简单可靠：利用成熟的滚床技术进行传输，简单可靠；
2、定位方式简单可靠：夹具运行至工作位置，X,Y方向用定位销定位，Z向用四个滚轮定位，无升降动作；
3、重复定位精度高，采用零点定位系统，重复定位精度可达±0.02，大大提高车身焊接质量；
4、高柔性，可以实现多车型共线生产；
5、高节拍，可以实现60JPH的生产；
6、模块化设计：结构设计模块化，可以根据客户规划进行设备的递增而不影响生产；
7、维修方便，所以需要维修的夹具等设备都能轻易替换和维修。
附图说明
图1为本发明的系统立体结构示意图；
图2为本发明的系统主视结构示意图；
图3(a)为精定位传输滚床的结构图；
图3(b)为精定位传输滚床主视图；
图4为车型夹具切换位钢结构的主视图；
图5为升降机结构的主视图；
图6为工位钢结构的主视图；
图7为传输滚床的结构图；
图中标号所示：精定位滚床1、传输滚轮11、弹簧组件12、转动轴13、X向定位销14、Y向导向系统15、Z向定位及导向系统16，车型夹具切换位钢结构2，升降机3、驱动电机31、一体式齿条轨道32、气源供给系统33、无线传输模块发射端34，工位钢结构4、无线传输模块接收端41，传输滚床5。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：单车型生产
一种无线精密耦合式双层库位循环系统，如图1-7所示，包括车型夹具切换位钢结构2、至少1个具有两层架构的工位钢结构4、2个具有两层架构的升降机3以及装有夹具的随行夹具托盘6；车型夹具切换位钢结构2上、工位钢结构4的上层和升降机3的上层安装有精定位滚床1，工位钢结构4的下层安装有传输滚床5，随行夹具托盘6通过精定位滚床1、升降机3和传输滚床5在该系统中进行传输和循环使用。工位钢结构4上设有无线传输模块接收端41。传输滚床5设有用于传输随行夹具托盘6的滚轮51。
精定位滚床1的侧壁上设有传输滚轮11、弹簧组件12、转动轴13和Z向定位块16，底面设有X向定位销14、Y向导向轮15。传输滚轮11和Z向定位块16保证随行夹具托盘6在Z方向的精确定位，Y向导向轮15和X向定位销14分别保证随行夹具托盘6在Y方向和X方向的位置。
升降机3包括最外侧的四根立柱、托架和顶端连接立柱的横梁，立柱上安装有一体式齿条轨道32，托架和一体式齿条轨道32之间装有升降驱动电机31，横梁处安装有气源供给系统33和无线传输模块发射端34，精定位滚床1放置于托架上。驱动电机31用于驱动托架并随托架一起沿一体式齿条轨道32上下运动，气源供给系统33用于给升降驱动电机31提供工作气源，无线传输模块发射端34用于给随行夹具托盘6提供信号电源。
工作时，如图2所示，在作业线上，将小轿车的白车身输送到工位钢结构4的上层，在这些位置上加工白车身，或者在一只沿着一条作业线输送的车身结构上焊接车身零件。在焊接时，是借助随行夹具托盘6钟的夹具将这些要焊接在这种车身结构上的车身零件送到对准这种车身结构的一个确定的、适合焊接的位置上。
单车型生产时，车型夹具切换位钢结构2上的随行夹具托盘6被精定位滚床1传输到升降机3下层，然后被升降机3带至升降机3的上层，机器人抓取车身件放置到随行夹具托盘6里的夹具上面夹紧。随行夹具托盘6中的夹具带着车身件又被精定位滚床1依次输送至工位钢结构4的上层，进行焊接工作。
焊接工作结束后，随行夹具托盘6被输送到另一台升降机3的上层，并下降至下层，又被传输滚床5运送到前一台升降机3的下层，再被输送至上层，使系统进入下一个循环。
实施例2：进行另一种车型生产
与实施例1不同的是，前一车型焊接工作结束后，随行夹具托盘6被输送到前一台升降机3的下层，接着被输送至车型夹具切换位钢结构2上进行夹具更换，在更换夹具后如实施例1所描述的流程进行另一车型的焊接工作。
以上实施例仅用于说明本发明技术方案，并非是对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做的改变、替代、修饰、简化均为等效的变换，都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
Claims (8)
1.一种无线精密耦合式双层库位循环系统，其特征在于，包括车型夹具切换位钢结构(2)、至少1个具有两层架构的工位钢结构(4)、2个具有两层架构的升降机(3)以及用于装夹具的随行夹具托盘(6)；所述的车型夹具切换位钢结构(2)上、工位钢结构(4)的上层和升降机(3)的上层安装有精定位滚床(1)，工位钢结构(4)的下层安装有传输滚床(5)，所述的随行夹具托盘(6)通过所述的精定位滚床(1)、升降机(3)和传输滚床(5)在该系统中进行传输和循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种无线精密耦合式双层库位循环系统，其特征在于，所述的精定位滚床(1)的侧壁上设有传输滚轮(11)、弹簧组件(12)、转动轴(13)和Z向定位块(16)，底面设有X向定位销(14)、Y向导向轮(15)。
3.根据权利要求2所述的一种无线精密耦合式双层库位循环系统，其特征在于，所述的传输滚轮(11)用于随行夹具托盘(6)的传输，所述的弹簧组件(12)用于传输滚轮(11)的Z向高度补偿作用，所述的转动轴(13)做为整个传输滚轮组件的支点使其能做上下压缩运动，所述的Z向定位滚轮(16)、Y向导向轮(15)和X向定位销(14)分别保证随行夹具托盘(6)在Z方向、Y方向和X方向的位置。
4.根据权利要求1所述的一种无线精密耦合式双层库位循环系统，其特征在于，所述升降机(3)包括最外侧的四根立柱、立柱之间的托架、顶端连接立柱的横梁，所述的立柱上安装有一体式齿条轨道(32)，所述的托架和一体式齿条轨道(32)之间装有齿轮箱和升降驱动电机(31)，横梁处安装有气供给系统(33)和无线传输模块接收端(34)，所述的精定位滚床(1)放置于所述的托架上。
5.根据权利要求4所述的一种无线精密耦合式双层库位循环系统，其特征在于，所述的驱动电机(31)用于驱动托架上下运动并随托架一起沿一体式齿条轨道(32)上下运动，所述的气供给系统(33)用于给随行夹具托盘(6)气源，所述的无线传输模块发射端(34)用于给随行夹具托盘(6)提供信号电源。
6.根据权利要求1所述的一种无线精密耦合式双层库位循环系统，其特征在于，所述的精定位滚床(1)安装在位于车型夹具切换位钢结构(2)上。
7.根据权利要求1所述的一种无线精密耦合式双层库位循环系统，其特征在于，所述的工位钢结构(4)上设有无线传输模块接收端(41)。
8.根据权利要求1所述的一种无线精密耦合式双层库位循环系统，其特征在于，所述的传输滚床(5)设有用于传输随行夹具托盘(6)的滚轮。
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