CN115070689B - 一种车身底部螺栓拧紧装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式提供了一种车身底部螺栓拧紧装置及方法，包括，输送轨道；输送滑撬，设置于所述输送轨道上，用于运载车身沿着所述输送轨道前进；加工工位，设置于所述输送轨道的上方，且与所述输送轨道至少一段并列设置；托举机构，用于在所述输送滑撬运动至第一位置的情况下，将位于所述输送滑撬上的车身搬运至所述加工工位上，以完成底部螺栓拧紧操作，本申请能够应用托举机构实现车身在加工工位的切换，且将设置托举机构的运行速度，参考调整线的速度来设置保证了人工在车身底部的安全，应用托举机构来输送白车身，有效的降低了白车身的输送的辅助时间，提升了人工螺栓拧紧的时间。

Description

一种车身底部螺栓拧紧装置及方法

技术领域

本发明涉及螺栓拧紧方法技术领域，具体为一种车身底部螺栓拧紧装置及方法。

背景技术

新能源的车身工艺与传统车身工艺有着明显的区别，为了满足板件的连接性能要求，螺栓拧紧工艺也广泛应用在新能源车身各部位，尤其是车身底部的电池包支架的螺栓拧紧。

目前普遍的工艺方案采用是机器人将车身板件搬运至固定置台后，由人工进入置台进行拧紧，考虑机器人的取放件时间至少耗时25s，在60JPH产能要求下，折算为单工位节拍时间为49s，即人工螺栓拧紧时间只有24s时间，在这24s内每个人拧紧螺栓最多3个；若车身底部24个螺栓需要拧紧，则需要2个岗位，8个人来完成，需要4个大型七轴搬运机器人，造成项目成本增加。

另一种方案用转毂的形式，车身通过辊床滑撬输送至转毂机构下方，转毂的夹紧机构抱紧车身后，实现车身翻转180°后，人工站在转毂平台进行螺栓拧紧，考虑转毂的二次翻转和线体的输送时间，该工艺方案不能满足高节拍的线体，无法满足60JPH的产能要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车身底部螺栓拧紧装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种车身底部螺栓拧紧装置，输送轨道；

输送滑撬，设置于所述输送轨道上，用于运载车身沿着所述输送轨道前进；

加工工位，设置于所述输送轨道的上方，且与所述输送轨道至少一段并列设置；

托举机构，用于在所述输送滑撬运动至第一位置的情况下，将位于所述输送滑撬上的车身搬运至所述加工工位上，以完成底部螺栓拧紧操作，以及在所述输送滑撬运动至第二位置的情况下，将螺栓拧紧操作后的车身从所述加工工位搬运至所述输送滑撬上。

进一步地，所述输送轨道包括第一轨道、第二轨道和第三轨道，所述第一轨道和所述第三轨道平行，所述第二轨道与所述第一轨道和第三轨道相互垂直，所述第一位置位于所述第一轨道上，所述第二位置位于所述第三轨道上。

进一步地，所述加工工位包括加工部和中转部，所述中转部设置于所述加工工位靠近所述输送轨道的两端，所述加工部设置于两个所述中转部的中间。

进一步地，所述托举机构包括移动机构和Shuttle机构；

所述移动机构设置于中转部上，用于将位于所述输送滑撬上的车身搬运至所述中转部上，以及将螺栓拧紧操作后的车身从所述加工工位搬运至所述输送滑撬上；

所述Shuttle机构设置于所述加工工位两侧，用于将所述车身顶起，以执行所述螺栓拧紧操作，以及在所述车身完成所述螺栓拧紧操作后，将所述车身放下，以便于将所述车身放回中转部上。

进一步地，所述装置还包括旋转滚床，设置于所述第一轨道和所述第二轨道的连接处，以及所述第二轨道和所述第三轨道的连接处，用于将所述输送滑撬转动以将所述输送滑撬切换至不同的轨道。

进一步地，所述加工工位包括至少两个加工部。

进一步地，所述加工工位的加工时间与输送滑撬从所述第一位置运动至所述第二位置的时间相等。

进一步地，判断输送滑撬是否运动至第一位置；

在判断输送滑撬运动至第一位置的情况下，将车身搬运至加工工位上，以执行螺栓拧紧操作；

判断所述输送滑撬是否运动至第二位置；

在判断所述输送滑撬运动至第二位置的情况下，将车身从所述加工工位搬运至所述输送滑撬上

进一步地，将车身搬运至加工工位上包括：

采用移动机构将车身从所述输送滑撬移动至中转部；

采用Shuttle机构将所述车身顶起，以将所述车身移动至加工部。

进一步地，将车身从所述加工工位搬运至所述输送滑撬上包括：

采用Shuttle机构将所述车身顶起，以将所述车身移动至中转部；

采用移动机构将车身从所述中转部移动至输送滑撬。

本方案在空中二层布局，节省焊装车间地面的操作空间，应用托举机构实现车身在加工工位的切换，且将设置托举机构的运行速度，参考调整线的速度来设置保证了人工在车身底部的安全，应用托举机构来输送白车身，有效的降低了白车身的输送的辅助时间，提升了人工螺栓拧紧的时间。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧装置的整体结构示意图；

图2为根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧装置的Shuttle机构和车身连接结构示意图；

图3为根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧装置的Shuttle机构结构示意图；

图4为根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧方法流程图。

附图标记说明

1、第一轨道 2、移动机构

3、第一位置 4、中转部

5、旋转滚床 6、第二轨道

7、加工部 8、第二位置

9、第三轨道 10、Shuttle机构

具体实施方式

在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

另外，若本发明实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1为根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧装置的整体结构示意图；图2为根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧装置的Shuttle机构和车身连接结构示意图；图3为根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧装置的Shuttle机构结构示意图；图4为根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧方法流程图：

在该图1中，该装置可以包括输送轨道、输送滑撬、加工工位和托举机构，其中，输送滑撬设置于输送轨道上，用于运载车身沿着输送轨道前进；加工工位设置于输送轨道的上方，且与输送轨道至少一段并列设置；托举机构用于在输送滑撬运动至第一位置的情况下，将位于输送滑撬上的车身搬运至加工工位上，以完成底部螺栓拧紧操作，以及在输送滑撬运动运动至第二位置的情况下，将螺栓拧紧操作后的车身从加工工位搬运至输送滑撬上。

具体地，将输送轨道设置在中空二层，节省焊装车间地面的操作空间，输送滑撬载车身移动至第一位置3时，托举机构将车身移动至加工工位上，车身在加工工位上移动并且完成底部螺栓拧紧操作，同时输送滑撬在车身脱离后，继续在沿着输送轨道移动，直至移动至第二位置8处，将加工好的车身通过托举机构移动至输送滑撬上，滑撬载车身输送至其它工位，进行车身的下一步加工。

进一步地，输送轨道包括第一轨道1、第二轨道6和第三轨道9，第一轨道1和第三轨道9平行，第二轨道6与第一轨道1和第三轨道9相互垂直，第一位置3位于第一轨道1上，第二位置8位于第三轨道9上。

具体地，参考图1第一轨道1和第三轨道9的朝向相反，输送滑撬可以依次通过第一轨道1、第二轨道6和第三轨道9，第二轨道6与第一轨道1和第三轨道9相互垂直，可以有效的避免输送轨道流向较窄的问题，缩小占地面积，当输送滑撬将车身移动至第一轨道1的第一位置3处时，托举机构将车身移动至加工工位上，车身水平方向在加工工位上并排摆放，节省线体面积，车身在加工工位上移动并且完成底部螺栓拧紧操作，同时输送滑撬在车身脱离后，继续移动，通过第二轨道6，直至移动至第三轨道9的第二位置8处，将加工好的车身通过托举机构移动至输送滑撬上，滑撬载车身由第三轨道9移动至其它工位，进行车身的下一步加工。

进一步地，加工工位包括加工部7和中转部4，中转部4设置于加工工位靠近输送轨道的两端，加工部7设置于两个中转部的中间。

具体地，参考图1，当输送滑撬将车身移动至第一轨道1的第一位置3处时，托举机构将车身从输送滑撬上移动至中转部4，托举机构将车身从中转部4上移动至加工部7处，在加工部7处完成车身底部螺栓的拧紧，当车身底部的螺栓拧紧后，托举机构将车身继续移动，移动至靠近第三轨道9的中转部4上，同时，输送滑撬，通过第二轨道6后，移动至第三轨道9的第二位置8处，托举机构将车身从中转部4移动至位于第二位置8处的输送滑撬上，输送滑撬载车身移动至下一序工艺。

进一步地，托举机构包括移动机构2和Shuttle机构10，移动机构2设置于中转部4上，用于将位于输送滑撬上的车身搬运中转部4上，以及将螺栓拧紧操作后的车身从加工工位搬运至输送滑撬上；Shuttle机构10设置于加工工位两侧，用于将车身顶起，以执行螺栓拧紧操作，以及在车身完成螺栓拧紧操作后，将车身放下，以便于将车身放回中转部4上。

具体地，参考图2-3，当输送滑撬将车身移动至第一轨道1的第一位置3处时，移动机构2伸出，插入滑撬与车身之间，然后将车身在三维方向上由Z向提升，使得车身与输送滑撬发生脱离，移动机构2带动车身缩回后下降，将车身放置在中转部4上，Shuttle机构10运行至中转部4处并位于车身端部底部的下方，Shuttle机构10向上顶升，带动车身移动至加工部7，当Shuttle机构10带动车身移动至加工部7时，工作人员在加工部将车身底部的螺栓拧紧，当车身底部的螺栓拧紧后，Shuttle机构10带动车身继续移动，移动至于第三轨道9靠近的中转部4上，Shuttle机构10向下移动，将车身放置在中转部4上，以便于后续移动机构2将车身移动至输送滑撬上，可以Shuttle机构10的运行速度，调整加工线体的速度，可以保证了人工在车身底部的安全，利用Shuttle机构10来输送白车身，有效的降低了白车身的输送的辅助时间，提升了人工螺栓拧紧的时间，在本发明的一个实施方式中，移动机构2可以采用移栽叉，Shuttle机构10为电动轨道和伸缩气缸的组合，电动轨道带动伸缩气缸在加工工位处往返移动，伸缩气缸带动车身在三维方向上的Z向上提升或下降，移栽叉和Shuttle机构10的配合大大降低了设备的成本。

进一步地，该装置还包括旋转滚床5，该旋转滚床5可以设置于第一轨道1和第二轨道6的连接处，以及第二轨道6和第三轨道9的连接处，用于将输送滑撬转动以将输送滑撬切换至不同的轨道。

具体地，参考图1，旋转滚床5可以将输送滑撬从第一轨道1切换至第二轨道6，然后从第二轨道6切换至第三轨道9，以完成输送滑撬的转向，从而实现输送滑撬在第三轨道9上可以接应加工后的车身，确保输送滑撬载车身在线体上正常运转。

进一步地，加工工位包括至少两个加工部7。

具体地，由于Shuttle机构10输送一个工位耗时51s，考虑升降耗时4s，人工拧螺栓时间为47s，按照每个螺栓拧紧耗时8s，即每个工位单个节拍内，每个人可以拧紧六个，考虑车身底部二十四个螺栓只需两个工位，四个人工即可完成拧紧，因此加工工位设置两个加工部7，符合高节拍的加工速度要求。

进一步地，加工工位的加工时间与输送滑撬从第一位置3运动至第二位置8的时间相等。

具体地，车身从输送滑撬上脱离到车身底部的螺栓拧紧后重新放置于输送滑撬上的时间段和输送滑撬从第一位置3运动至第二位置8的时间段一致，使得输送滑撬的速度符合车体底部螺栓安装的节拍，可以确保线体正常的运转，有效的避免输送滑撬滞留在线体上或车身没有滑撬接应，导致的加工效率的降低的问题。

如图4所示是根据本发明的一个实施方式的一种车身底部螺栓拧紧方法的流程图，在该图4中，该方法可以包括：

在步骤S10中，判断输送滑撬是否运动至第一位置3，其中，输送滑撬载车身移动至第一位置3时，输送滑撬暂时停止移动，便于后续的加工操作，若输送滑撬没有移动至第一位置3时，则输送滑撬继续移动，直至移动至第一位置。

在步骤S11中，在判断输送滑撬运动至第一位置3的情况下，将车身搬运至加工工位上，以执行螺栓拧紧操作，其中，当输送滑撬载车身移动至第一位置3时，输送滑撬暂停移动，将输送滑撬上的车身移动至加工工位，便于进行车身底部螺栓拧紧的操作，当车身脱离输送滑撬后，输送滑撬继续移动。

在步骤S12中，判断输送滑撬是否运动至第二位置8，其中，当输送滑撬移动至第二位置8时，暂停移动，为接应车身做准备，若输送滑撬为达到第二位置8处，则输送滑撬继续移动直至到达第二位置8处。

在步骤S13中，在判断输送滑撬运动至第二位置8的情况下，将车身从加工工位搬运至输送滑撬上，其中，当输送滑撬到达第二位置8处时，车身从加工工位上移动至输送滑撬上，当车身放置在输送滑撬后，输送滑撬载车身继续移动，进行下一序加工。

进一步地，将车身搬运至加工工位上包括：采用移动机构2将车身从输送滑撬移动至中转部，其中，移动机构2伸出，插入输送滑撬与车身之间，然后将车身在三维方向上由Z向提升，使得车身与输送滑撬发生脱离，移动机构2带动车身缩回后下降，将车身放置在中转部4上，在本发明的一个实施方式中，移动机构2可以采用移栽叉。

进一步地，采用Shuttle机构10将车身顶起，以将车身移动至加工部7，其中，Shuttle机构10运行至中转部4处并位于车身端部底部的下方，Shuttle机构10向上顶升，带动车身移动至加工部7，当Shuttle机构10带动车身移动至加工部7时，工作人员在加工部将车身底部的螺栓拧紧，在本发明的一个实施方式中，Shuttle机构10为电动轨道和伸缩气缸的组合，电动轨道带动伸缩气缸在加工工位处往返移动，伸缩气缸带动车身在三维方向上的Z向上提升或下降，移栽叉和Shuttle机构10的配合大大降低了设备的成本。

进一步地，将车身从加工工位搬运至输送滑撬上包括采用Shuttle机构10将车身顶起，以将车身移动至中转部4，其中，当车身底部的螺栓拧紧后，Shuttle机构10带动车身继续移动，移动至中转部4上，Shuttle机构10向下移动，将车身放置在中转部4上，以便于后续移动机构2将车身移动至输送滑撬上，可以Shuttle机构10的运行速度，调整加工线体的速度，可以保证了人工在车身底部的安全，利用Shuttle机构10来输送白车身，有效的降低了白车身的输送的辅助时间，提升了人工螺栓拧紧的时间。

进一步地，采用移动机构2将车身从中转部4移动至输送滑撬，其中，移动机构2将车身在三维方向上由Z向提升，使得车身与中转部4发生脱离，移动机构2伸出，带动车身移动至输送滑撬的上方，移动机构2带动车身下降，将车身放置在输送滑撬，最后移动机构2缩回。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种车身底部螺栓拧紧装置，其特征在于，包括：

输送轨道；

输送滑撬，设置于所述输送轨道上，用于运载车身沿着所述输送轨道前进；

加工工位，设置于所述输送轨道的上方，且与所述输送轨道的至少一段并列设置；

托举机构，用于在所述输送滑撬运动至第一位置的情况下，将位于所述输送滑撬上的车身搬运至所述加工工位上，以完成底部螺栓拧紧操作，以及在所述输送滑撬运动至第二位置的情况下，将螺栓拧紧操作后的车身从所述加工工位搬运至所述输送滑撬上；

所述加工工位包括加工部和中转部，所述中转部设置于所述加工工位靠近所述输送轨道的两端，所述加工部设置于两个所述中转部的中间；

所述托举机构包括移动机构和Shuttle机构；

所述移动机构设置于中转部上，用于将位于所述输送滑撬上的车身搬运至所述中转部上，以及将螺栓拧紧操作后的车身从所述加工工位搬运至所述输送滑撬上；

所述Shuttle机构设置于所述加工工位两侧，用于将所述车身顶起，以执行所述螺栓拧紧操作，以及在所述车身完成所述螺栓拧紧操作后，将所述车身放下，以便于将所述车身放回中转部上；

所述加工工位的加工时间与输送滑撬从所述第一位置运动至所述第二位置的时间相等。

2.根据权利要求1所述的一种车身底部螺栓拧紧装置，其特征在于，所述输送轨道包括第一轨道、第二轨道和第三轨道，所述第一轨道和所述第三轨道平行，所述第二轨道与所述第一轨道和第三轨道相互垂直，所述第一位置位于所述第一轨道上，所述第二位置位于所述第三轨道上。

3.根据权利要求2所述的一种车身底部螺栓拧紧装置，其特征在于，所述装置还包括旋转滚床，设置于所述第一轨道和所述第二轨道的连接处，以及所述第二轨道和所述第三轨道的连接处，用于将所述输送滑撬转动以将所述输送滑撬切换至不同的轨道。

4.根据权利要求1所述的一种车身底部螺栓拧紧装置，其特征在于，所述加工工位包括至少两个加工部。

5.一种车身底部螺栓拧紧方法，用于控制如权利要求1至4任一所述的拧紧装置，其特征在于，包括：

判断输送滑撬是否运动至第一位置；

在判断输送滑撬运动至第一位置的情况下，将车身搬运至加工工位上，以执行螺栓拧紧操作；

判断所述输送滑撬是否运动至第二位置；

在判断所述输送滑撬运动至第二位置的情况下，将车身从所述加工工位搬运至所述输送滑撬上。

6.根据权利要求5所述的一种车身底部螺栓拧紧方法，其特征在于，将车身搬运至加工工位上包括：

采用移动机构将车身从所述输送滑撬移动至中转部；

采用Shuttle机构将所述车身顶起，以将所述车身移动至加工部。

7.根据权利要求5所述的一种车身底部螺栓拧紧方法，其特征在于，将车身从所述加工工位搬运至所述输送滑撬上包括：

采用Shuttle机构将所述车身顶起，以将所述车身移动至中转部；

采用移动机构将车身从所述中转部移动至输送滑撬。