CN215671713U - 一种气动升降滑移门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动升降滑移门，侧立柱、固定围栏、滑移门、直线气缸、插销气缸、安全开关、接近开关和PLC控制器；所述固定围栏两侧固定连接在侧立柱下端，所述滑移门滑动连接在侧立柱上，所述直线气缸固定在固定围栏上并与滑移门驱动连接；所述插销气缸固定在固定围栏上，插销气缸推杆末端的插销与垂直开设在滑移门下沿上的销孔相匹配；所述安全开关安装在侧立柱上端，接近开关安装在侧立柱下端；所述直线气缸、插销气缸、安全开关和接近开关分别与PLC控制器信号连接。本实用新型所述气动升降滑移门通过机械阻隔的方式，在操作人员所处的上料区域与机器人的抓料活动区域之间设立防护门屏障，确保操作人员的人身安全，且占地空间小。

Description

一种气动升降滑移门

技术领域

本实用新型属于上料安全防护装置技术，适用于白车身生产过程中，具体涉及一种气动升降滑移门。

背景技术

目前，随着工业的快速发展及市场对汽车需求量的增加，车辆的自动化生产技术愈发成熟，伴随着汽车自动化率越来越高，车辆的生产效率及产品质量稳步提升。

在车辆的白车身生产过程中，车身焊接是其中重要的生产工序，现有车身焊装车间中，普遍采用的是人工上件，并配合机器人抓取件的上料工艺过程，由于在该上料工序中，需要操作人员与机器人之间的协调配合，故需要重点考虑操作工人的安全防护问题，避免操作人员在上件过程中与机器人之间发生接触而引发安全事故。

现有技术中，在人工上料口的防护方面，主要采用的是电子光幕，通过电子光幕将操作人员所处的上料区域与机器人的抓料活动区域相分隔，且电子光幕两侧设有一定的安全距离，一旦机器人越过安全距离，越界触碰电子光幕则触发相应的报警信号，机器人在收到报警信号后进行应急处置，停机或是反向运动，避免与操作人员发生触碰。

上述现有技术，在实际生产应用过程中往往会存在以下不足：

1、由于上料口空间有限，为了能最大限度地提供工件的上料技抓取空间，以及为了满足上料过程中的特殊工艺要求，往往造成电子光幕两侧的安全距离不够，难以达到工业的安全标准要求，存在较大的安全隐患。

2、由于机器人都是通过控制程序实现动作，程序控制相对复杂，一旦出现程序错乱的问题，机械人极容易出现伤人动作，造成重大人身安全事故。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的工业安全距离不够，以及机器人因程序错乱导致伤人事件的问题，本实用新型提供了一种气动升降滑移门，通过机械阻隔的方式，在操作人员所处的上料区域与机器人的抓料活动区域之间设立防护门屏障，确保操作人员的人身安全，且占地空间小。

一种气动升降滑移门，侧立柱2、固定围栏3、滑移门4、直线气缸6、插销气缸7、安全开关8、接近开关9和PLC控制器；

所述固定围栏3两侧固定连接在侧立柱2下端，所述滑移门4滑动连接在侧立柱2上，所述直线气缸6固定在固定围栏3上并与滑移门4驱动连接；

所述插销气缸7固定在固定围栏3上，插销气缸7推杆末端的插销与垂直开设在滑移门4下沿上的销孔相匹配；

所述安全开关8安装在侧立柱2上端，接近开关9安装在侧立柱2下端；

所述直线气缸6、插销气缸7、安全开关8和接近开关9分别与PLC控制器信号连接。

进一步地，两根侧立柱2竖直且平行设置，两根侧立柱2的底部分别通过地脚支座1固定安装在上料口地面上。

进一步地，所述侧立柱2采用铝型材。

进一步地，所述滑移门4由门框及门面板组成；

所述门框采用铝合金型材；

所述门面板镶嵌在门框内，并采用聚碳酸酯材质的透明面板。

进一步地，两组所述插销气缸7对称地固定在所述固定围栏3上沿左右两侧。

进一步地，所述安全开关8的安装位置与所述滑移门4上升至极限位置时的上沿位置相对应。

进一步地，所述接近开关9的安装位置与所述滑移门4下降至极限位置时的下沿位置相对应。

进一步地，还包括限位块；

所述限位块安装在固定围栏3上沿。

进一步地，两组所述限位块10分别安装在所述固定围栏3上沿左右两侧。

更进一步地，所述限位块10由连接座与限位单元组成；

所述连接座固定安装在固定围栏3上；

所述限位单元沿水平方向铰接在连接座上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所述气动升降滑移门，通过机械阻隔的方式，在操作人员所处的上料区域与机器人的抓料活动区域之间设立防护门屏障，并通过PLC向气缸发送相应的控制指令，通过气缸控制滑移门升降，进而实现上料口打开或关闭，确保工人上件安全。

2、本实用新型所述气动升降滑移门，在滑移门的升降行程端点均设有位置开关，尤其是在滑移门上升到位时，上料口完全闭合，此时触发安全开关，进而控制机器人停止抓料动作，待工人上件完毕后，滑移门下降，当滑移门下降到位后触发接近开关，上料口完全打开，机器人再进行抓料动作，安全开关的设置有效避免机器人因程序错乱导致安全事件发生。

3、本实用新型所述气动升降滑移门，设有一组插销气缸，当滑移门上升到位后，插销气缸控制插销伸出并插入滑移门边框，对滑移门上下运动进行限位，使得即使控制滑移门升降的直线气缸出现断气故障时，滑移门仍能可靠地悬停在上升位置处，防止滑移门掉落。

4、本实用新型所述气动升降滑移门，刚度方向上的中部位置设有一组限位块，所述限位块在滑移门上升或下降到位时，能过有效对滑移门进行升降方向上的限位，确保滑移门升降到位的精度。

5、本实用新型所述气动升降滑移门，滑移门面板采用聚碳酸酯材质的透明面板，便于观察机器人抓料动作，且滑移门边框采用铝型材，材质较轻且坚固耐用。

6、本实用新型所述气动升降滑移门，占地面积小，结构简单，牢固可靠，完全满足工业安全标准，适用于大多数焊装车间人工上料口安全防护。

附图说明

图1为本实用新型所述气动升降滑移门的正面立体结构示意图；

图2为本实用新型所述气动升降滑移门的反面立体结构示意图；

图中：

1-地脚支座， 2-侧立柱， 3-固定围栏，

4-滑移门， 5-直线导轨， 6-直线气缸

7-插销气缸， 8-安全开关， 9-接近开关，

10-限位块。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本实用新型所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本具体实施例公开了一种气动升降滑移门，所述启动升降滑移门设置在焊装车间的上料口位置，将人工上件区域与机器人抓料区域之间机械隔离，确保人工上料区域内，操作工人的人身安全。

如图1和图2所示，所述气动升降滑移门包括：地脚支座1、侧立柱2、固定围栏3、滑移门4、直线导轨5、直线气缸6、插销气缸7、安全开关8、接近开关9、限位块10和PLC控制器；其中：

两根所述侧立柱2竖直且平行设置，两根侧立柱2的底部分别通过地脚支座1固定安装在上料口地面上，所述侧立柱2采用铝型材加工而成，质轻且保坚固耐用。

所述固定围栏3为矩形面板，固定围栏3竖直设置在侧立柱2的下半段位置处，且两侧分别固定在对应一侧的侧立柱2上。

所述滑移门4竖直设置，且与固定围栏3相互平行。

两根所述直线导轨5分别与两根侧立柱2一一对应设置，直线导轨5沿着侧立柱2的长度方向固定在侧立柱2上，滑移门4的两侧固定有滑块，并通过滑块滑动连接在对应一侧的直线导轨5上

所述直线气缸6竖直设置在固定围栏3上，所述直线气缸6的缸体端竖直固定在固定围栏3的水平中间位置，直线气缸6的推杆端与滑移门4相连接，在直线气缸6的驱动下，滑移门4沿着直线导轨5上下直线运动；

当所述滑移门4在直线气缸6的驱动下沿着所述直线导轨5向上运动至指定位置时，位于侧立柱2上半段的滑移门4将与位于侧立柱2下半段的固定围栏共同组成完整的防护门结构，将两侧的人工上件区域与机器人抓料区域完全隔离，此时上料口处于关闭状态；

当所述滑移门4在直线气缸6的驱动下沿着所述直线导轨5向下运动至指定位置时，位于侧立柱2下半段的滑移门4将与同样位于侧立柱2下半段的固定围栏相叠置，侧立柱2上半段形成开放的门口，此时上料口处于打开状态；

所述滑移门4由门框及门面板组成，其中，所述门框采用质轻且坚固耐用的铝合金型材组合而成，所述门面板镶嵌在门框内，并采用聚碳酸酯材质的透明面板，质轻耐用，便于升降驱动，且透明材质便于观察两侧区域内的动态。

所述插销气缸7有两组，对称地固定在所述固定围栏3左右两侧，所述插销气缸7的缸体端垂直于滑移门4的门面板并水平固定在固定围栏3的上沿，插销气缸7的推杆端部设有插销，在插销气缸7的驱动下，插销气缸7推杆端的插销沿着垂直于滑移门4的门面板方向直线运动，所述插销气缸7推杆端的插销与开设在滑移门4门框下端的销孔相配合；当滑移门4在直线气缸6的驱动下沿着所述直线导轨5向上运动至指定高度位置后，所述插销气缸7驱动其推杆端的插销向前直线运动，插销插入滑移门4门框下端的销孔内，此时，即使出现直线气缸6断气的情况，滑移门4在插销的定位支撑下，也会避免下滑，为滑移门提供断气失效保障。

所述安全开关8固定安装在一侧的侧立柱2的上端，且安全开关8的位置与所述滑移门4上升至极限位置时的上沿位置相对应；

当所述滑移门4在直线气缸6的驱动下沿着直线导轨5上升至极限位置时，所述滑移门4将上料口完全闭合，此时安全开关8被触发，说明此时工人开始上件，人工上件区域与机器人抓料区域之间应处于相对隔离状态，此时机器人停止工作，以避免因程序错乱而出现伤人事件；待上料完毕后，滑移门4下降，安全开关8复位，机器人处于准备工作状态。

所述接近开关9固定安装在一侧的侧立柱2的下端，且接近开关9的位置与所述滑移门4下降至极限位置时的下沿位置相对应；

当所述滑移门4在直线气缸6的驱动下沿着直线导轨5下降至极限位置时，所述滑移门4将上料口完全打开，此时接近开关9被触发，说明此时工人已上件完毕，需要机器人对工件进行抓取，故人工上件区域与机器人抓料区域之间应处于敞开连通状态，以便于机器人进行抓件；待抓取完毕后，在操作人员的控制下，所述滑移门4将再次上升，重复前述过程。

所述限位块10有两组，两组所述限位块10分别安装在所述固定围栏3上沿左右两侧，且两组所述限位块10对称设置在两组插销气缸7的外侧；

所述限位块10由连接座与限位单元组成，其中，所述连接座固定安装在固定围栏3上，所述限位单元沿水平方向铰接在连接座上，在所述滑移门4上升或下降运动过程中，所述限位单元相对于连接座向内旋转，以避免与滑移门4发生碰撞；当所述滑移门4上升至极限位置时，将所述限位单元相对于连接座向外旋转，以使滑移门4的底部压靠在限位单元的上表面，此时说明滑移门4已上升到位；当所述滑移门4下降至极限位置时，将所述限位单元相对于连接座向外旋转，以使滑移门4的底部压靠在限位单元的下表面，此时说明滑移门4已下降到位。

上述气动升降滑移门中，所述直线气缸6、插销气缸7、安全开关8和接近开关9分别与PLC控制器信号连接；其中：

所述直线气缸6与插销气缸7的信号接收端分别与PLC控制器的信号输出端相连，通过PLC控制器控制直线气缸6与插销气缸7的动作；

所述安全开关8和接近开关9的信号输出端分别与PLC控制器的信号接收端相连，PLC控制器通过接收安全开关8和接近开关9发出的信号，进而判断滑移门4的位置信息，以控制机器人、直线气缸6或插销气缸7动作。

本实用新型所述气动升降滑移门的工作过程如下：

当机器人完成抓料，需要人工上件时，操作人员在人工上件区域内按下上件按钮，PLC控制器向直线气缸6发出推杆伸出的控制信号，滑移门4在直线气缸6的驱动下上升，当滑移门上升到位时，安全开关8被触发并向PLC控制器发出安全警示信号，此时PLC控制器根据接收到的安全警示信号向机器人发出停止工作的控制信号，以保证机器人不会有安全程序错乱，与此同时，限位块10的限位单元被旋出，滑移门4的底部顶压在限位单元上，PLC控制器向插销气缸7发出推杆伸出的控制信号，插销气缸7将推杆端部插销插入滑移门4底端的销孔内，确保直线气缸6断气滑移门也不会下落，此时滑移门在上料口处完全关闭，实现人工上件区域与机器人抓料区域之间相对隔离，确保操作人员上件安全；

当操作人员上料完毕后，需要机器人对工件进行抓取，限位块10的限位单元被旋入，操作人员在人工上件区域内按下复位按钮，PLC控制器向销气缸7发出推杆收缩的控制信号，插销气缸7将推杆端部插销从滑移门4底端的销孔内拔出，然后，PLC控制器向直线气缸6发出推杆收缩的控制信号，滑移门4在直线气缸6的驱动下下降，当滑移门下降到位时，接近开关9被触发并向PLC控制器发出到位信号，此时PLC控制器根据接收到的安全警示信号向机器人发出准备开始工作的控制信号，此时滑移门在上料口处完全打开，便于机器人抓取工件完成上料动作。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气动升降滑移门，其特征在于：

侧立柱(2)、固定围栏(3)、滑移门(4)、直线气缸(6)、插销气缸(7)、安全开关(8)、接近开关(9)和PLC控制器；

所述固定围栏(3)两侧固定连接在侧立柱(2)下端，所述滑移门(4)滑动连接在侧立柱(2)上，所述直线气缸(6)固定在固定围栏(3)上并与滑移门(4)驱动连接；

所述插销气缸(7)固定在固定围栏(3)上，插销气缸(7)推杆末端的插销与垂直开设在滑移门(4)下沿上的销孔相匹配；

所述安全开关(8)安装在侧立柱(2)上端，接近开关(9)安装在侧立柱(2)下端；

所述直线气缸(6)、插销气缸(7)、安全开关(8)和接近开关(9)分别与PLC控制器信号连接。

2.如权利要求1所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

两根侧立柱(2)竖直且平行设置，两根侧立柱(2)的底部分别通过地脚支座(1)固定安装在上料口地面上。

3.如权利要求1或2所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

所述侧立柱(2)采用铝型材。

4.如权利要求1所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

所述滑移门(4)由门框及门面板组成；

所述门框采用铝合金型材；

所述门面板镶嵌在门框内，并采用聚碳酸酯材质的透明面板。

5.如权利要求1所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

两组所述插销气缸(7)对称地固定在所述固定围栏(3)上沿左右两侧。

6.如权利要求1所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

所述安全开关(8)的安装位置与所述滑移门(4)上升至极限位置时的上沿位置相对应。

7.如权利要求1所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

所述接近开关(9)的安装位置与所述滑移门(4)下降至极限位置时的下沿位置相对应。

8.如权利要求1所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

还包括限位块；

所述限位块安装在固定围栏(3)上沿。

9.如权利要求8所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

两组所述限位块(10)分别安装在所述固定围栏(3)上沿左右两侧。

10.如权利要求8或9所述一种气动升降滑移门，其特征在于：

所述限位块(10)由连接座与限位单元组成；

所述连接座固定安装在固定围栏(3)上；

所述限位单元沿水平方向铰接在连接座上。

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