CN209288698U - 底盘预装线螺栓全自动拧紧装置 - Google Patents

Abstract

一种底盘预装线螺栓全自动拧紧装置，包括AGV小车、台架车、底部托板、安装于底部地板的顶部地板、传感器、二次定位夹具、机器人和处理器。AGV小车用于承述台架车，带动台架车运动。托板安装于台架车。传感器检测台架车的位置，传输该位置给所述处理器。处理器在该位置为预设位置的情况下，产生停止信号和定位信号，停止信号传输给AGV小车的执行机构以使得AGV小车停止。定位信号传输给所述二次定位夹具以使得二次定位夹具在XY向定位所述底部顶板，处理器还在将所述底部顶板定位后，根据预设流程控制所述机器人对位于所述托板的变速箱和发动机执行拧紧操作。

Description

底盘预装线螺栓全自动拧紧装置

技术领域

本实用新型涉及拧紧装置，尤其涉及底盘预装线螺栓全自动拧紧装置。

背景技术

在当今的汽车工业领域中，利用先进的全自动电动拧紧技术，不但可以保证产品的拧紧质量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，改善了人机工程，缩短了产品生产周期。

目前，国内汽车生产企业采用全自动电动拧紧技术均在发动机主机厂、变速箱主机厂及前后桥生产厂家实施，一种情况是由于需拧紧的工件扭矩较小，而且数量较多，所以进行集中全自动拧紧是较合理的方案，譬如上汽大众发动机厂拧紧发动机油底壳罩盖，一次性需拧紧16颗螺栓，极大提升工作效率。另一种由于螺栓的安装位置均处于一个平面，定位难度较低，但拧紧螺栓扭矩较大，操作工负荷也相应提升，采用全自动拧紧可极大改善人机工程，同时也存在一定经济效益，譬如上海汇众Phideon前后桥全自动拧紧，最大拧紧扭矩超过200Nm。但是，针对安装工件的位置不规则，而且安装扭矩较大，对于安装工件的定位设计及精度保证有着较高的要求的情况，上述方案无法达到这个要求。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有的拧紧装置无法保证精度且不适用于位置不规则且扭矩较大的变速箱和发动机的拧紧。

为解决上述问题，本实用新型提供一种底盘预装线螺栓全自动拧紧装置。该装置包括AGV小车、台架车、底部托板、安装于底部托板的顶部托板、传感器、二次定位夹具、机器人和处理器。所述AGV小车用于承载所述台架车，带动所述台架车运动。所述托板安装于台架车，随台架车运动。所述传感器检测台架车的位置，传输该位置给所述处理器。所述处理器在该位置为预设位置的情况下，产生小车控制信号和定位信号，所述小车控制信号传输给AGV小车的执行机构以使得AGV小车停止；所述定位信号传输给所述二次定位夹具以使得二次定位夹具对所述托板进行定位，所述处理器还在将所述托板定位后，根据预设流程控制所述机器人对位于所述托板的变速箱和发动机执行拧紧操作。

在一种方案中，所述二次定位夹具包括两相对设置的支架，支架上设置有万向球，所述底部托板上设置有定位块，该定位块与所述顶部托板相背且具有斜面和平面的定位块，该斜面和平面呈钝角，所述万向球沿着斜面运动后停留抵靠在所述平面上而实现Z向定位。

在一种方案中，所述定位块呈梯形。

在一种方案中，所述装置包括粗定位机构，该粗定位机构包括相对设置的支架，每个支架上设置有呈钝角的支撑臂，每个支撑臂的端部设置有导向轮，在所述AGV小车运动过程，所述底部顶板的相对两侧抵靠在每一个导向轮上。

在一种方案中，所述二次定位夹具包括相对设置的支架、固定在支架上的气缸、位于气缸的活塞杆端部的销杆、位于底部托板上的定位孔，所述气缸在定位信号的控制下伸长而使得销杆插入所述定位孔。

在一种方案中，所述底部顶板的底部设置有弹簧机构，该弹簧机构包括四个挡块，四个压缩弹簧、四根档杆和固定块，所述固定块设置在托板底部，所述四个挡块设置在托板底部且位于所述固定块的四侧，每一根档杆的两端分别连接所述固定块和一个挡块且套有一个压缩弹簧。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、由于该套装置具有二次定位夹具，通过该二次定位实现X、Y、Z三个位置的固定，机器人仅需按照产品数模的差异来规划行走轨迹，实现不规则的螺栓位置拧紧的需求。

2、原先变速箱上部螺栓由于扭矩超过100Nm，人工拧紧需采用反作用力杆来减少工人关节受力程度，而采用精定位并采用机器人拧紧后无需考虑该问题，仅需考虑机器人的第六轴满足扭矩最大的反向作用力即可。

附图说明

图1是本实用新型底盘预装线的整体工装的示意图；

图2是本实用新型底盘预装线螺栓全自动拧紧装置的示意图；

图3是图2中A部分的局部放大图；

图4是本图2所示底盘预装线螺栓全自动拧紧装置的主视图；

图5是图4所示的底盘预装线螺栓全自动拧紧装置的剖视图；

图6是图5中B部分的放大图，着重显示粗定位装置；

图7是沿图5的D-D向的剖视图，着重示意出定位块。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1至图7，本实用新型的装置包括AGV小车1、台架车2、底部托板31、安装于底部托板31的顶部托板32、传感器、相对设置的支架4、粗定位装置、二次定位夹具6、机器人(7a、7b)、机器人控制柜(8a、8b)、充电站9和处理器。机器人控制柜编写及控制机器人的行走轨迹，同时与主控的PLC互通信息，满足相应条件后执行下一步轨迹动作。所述AGV小车1用于承载所述台架车2，带动台架车2沿预设路线运动。所述底部托板31安装于所述台架车2上，随所述台架车2运动而运动。所述顶部托板32安装于底部托板31，用于承载发动机和变速箱，在本实施方式中，顶部托板32通过轴承与底部托板31连接。所述传感器用于检测AGV小车1(或者台架车2)的位置，传输该位置至所述处理器。所述处理器在接收到传感器检测的位置后，判断该位置与预设的位置是否相等，如果相等，表明AGV小车1(或者台架车2)已经运动到指定位置需要停车，此时，处理器产生小车控制信号该控制信号传输给小车的执行机构使得AGV小车停止，如果不相等，表明AGV小车还未运动到指定位置，处理器产生控制信号控制AGV小车1继续运动直至检测到的位置与预设位置相等。所述装置还包括相对设置的支架4，每一个支架4上设置有呈钝角的支撑臂41。每个支撑臂41上设置有导向轮42。在本实用新型中，底部顶板31的顶面指承载所述顶部托板32的表面。该托板32的表面用于承载所述发动机和变速箱，底部指与底部顶板31顶面相背的表面。特别的，底部托板31的相对边缘设置定位块5，该定位块5具有斜面51和平面52，斜面51和平面52构成钝角。所述支架4上设置有万向球22。图7箭头示意出台架车2的运动方向。所述万向球22沿着斜面运动至所述平面52并抵靠在所述平面52和支架4之间，从而，实现Z方向的定位。作为一种实施方式，所述定位块是T形块。

请参阅图3，所述装置包括粗定位装置。该粗定位装置包括所述支撑臂41和导向轮42，在所述AGV小车运动过程，所述底部顶板31的相对两侧抵靠在每一个导向轮42上，实现粗定位。在粗定位之后，本实用新型通过二次定位夹具对所述底部顶板31进行精确定位。所述二次定位夹具6包括相对设置的支架4、固定在支架4上的气缸61、位于向气缸的活塞杆端部的销杆62、位于底部顶板31的定位孔63。所述气缸61在定位信号的控制下伸长而使得销杆62插入所述定位孔63，由此，台架车不会在XY向移动，实现XY向的定位，要移动所述台架车2时，所述气缸的销杆62收缩而脱离所述定位孔63，然后，给予小车控制指令而使得台架车离开该位置。

通过在X、Y和Z方向定位所述底部顶板21，这样，AGV小车1从运行到停止的位置误差能控制在±10mm，X及Y向的误差满足精度要求。

请参阅图4，所述托板底部设置有弹簧机构10，该弹簧机构10包括四个挡块101，四个压缩弹簧102、四根档杆103和固定块104，所述固定块设置在底部托板31的底部，所述四个挡块设置在托板底部且位于所述固定块的四侧，每一根档杆的两端分别连接所述固定块和一个挡块且套有一个压缩弹簧。四根挡杆中任意相邻两挡杆相交呈90度，可以这样理解，四根挡杆相当于坐标系的X正向、X负向、Y正向和Y负向。

请参阅图1至图5，本实用新型工作过程如下：

首先，AGV小车1带动台架车2沿着预设轨迹运动，在运动过程中，当台架车2上的底部托板31的相对两侧抵靠导向轮42，被导向轮42导向而继续运动，实现台架车(托板)的粗定位；

接着，所述传感器检测所述台架车2的当前位置，将检测到的位置传输给处理器。所述处理器比较该位置和预存的位置，在该位置与预存的位置不相等的情况下，产生移动指令，在该位置与预存的位置相等的情况下产生停止指令、顶升指令和定位指令。所述AGV小车接收所述移动指令继续移动直至所述处理器产生停止指令。所述AGV小车接收所述停止指令而停止运动。所述顶升气缸接收所述顶升指令而使得气缸的活塞杆伸入所述凹槽内(梯形块伸入梯形槽)实现Z方向定位。

接着，所述气缸在所述定位指令的控制下使得各自的销杆伸入底部顶板31的定位孔内实现X向和Y向的定位，这样，通过X、Y、Z向实现托板的精准定位。

接着，充电站9伸出充电臂开始充电；

最后，处理器根据机器人控制柜中编写的行走轨迹控制所述机器人(7a、7b)对发动机和变速箱执行拧紧操作。

Claims (6)

1.底盘预装线螺栓全自动拧紧装置，其特征在于，包括AGV小车、台架车、底部托板、安装于底部托板的顶部托板、传感器、二次定位夹具、机器人和处理器，其中，

所述AGV小车用于承载所述台架车，带动所述台架车运动；

所述托板安装于台架车，随台架车运动；

所述传感器检测台架车的位置，传输该位置给所述处理器；

所述处理器在该位置为预设位置的情况下，产生小车控制信号和定位信号，所述小车控制信号传输给AGV小车的执行机构以使得AGV小车停止；所述定位信号传输给所述二次定位夹具以使得二次定位夹具在XY向定位所述底部顶板，所述处理器还在将所述底部顶板定位后，根据预设流程控制所述机器人对位于所述托板的变速箱和发动机执行拧紧操作。

2.根据权利要求1所述的底盘预装线螺栓全自动拧紧装置，其特征在于，所述二次定位夹具包括两相对设置的支架，每一支架上设置有万向球，所述底部托板上设置有定位块，该定位块与所述顶部托板相背且具有斜面和平面的定位块，该斜面和平面呈钝角，所述万向球沿着斜面运动后停留抵靠在所述平面上而实现Z向定位。

3.根据权利要求2所述的底盘预装线螺栓全自动拧紧装置，其特征在于，所述定位块呈梯形。

4.根据权利要求1所述的底盘预装线螺栓全自动拧紧装置，其特征在于，所述装置包括粗定位机构，该粗定位机构包括相对设置的支架，每个支架上设置有呈钝角的支撑臂，每个支撑臂的端部设置有导向轮，在所述AGV小车运动过程，所述底部顶板的相对两侧抵靠在每一个导向轮上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的底盘预装线螺栓全自动拧紧装置，其特征在于，所述二次定位夹具包括相对设置的支架、固定在支架上的气缸、位于气缸的活塞杆端部的销杆、位于底部托板上的定位孔，所述气缸在定位信号的控制下伸长而使得销杆插入所述定位孔。

6.根据权利要求1所述的底盘预装线螺栓全自动拧紧装置，其特征在于，所述底部顶板的底部设置有弹簧机构，该弹簧机构包括四个挡块，四个压缩弹簧、四根档杆和固定块，所述固定块设置在托板底部，所述四个挡块设置在托板底部且位于所述固定块的四侧，每一根档杆的两端分别连接所述固定块和一个挡块且套有一个压缩弹簧。