CN218461452U - 车身四门铰链自动化装配系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车制造设备技术领域，具体涉及一种车身四门铰链自动化装配系统。一种车身四门铰链自动化装配系统，包括用于输送白车身的生产线，生产线的两侧边分别设置有车门铰链装配区域，每个车门铰链装配区域内沿生产线的前进方向均设置有搬运单元和安装单元；搬运单元沿生产线的前进方向设置有：自动落料机，具有出料通道；搬运机器人，连接有车门铰链抓手；安装单元沿生产线的前进方向设置有：拧紧机器人，连接有定位抓手及自动拧紧机构；送钉台，具有至少一个螺钉料盒。本实用新型经合理布局，可高效的完成白车身车门铰链的自动安装工艺，无需人工安装，自动化程度高。车门铰链的搬运和安装相互独立，互不影响，安装效率大大提高。

Description

车身四门铰链自动化装配系统

技术领域

本实用新型属于汽车制造设备技术领域，具体涉及一种车身四门铰链自动化装配系统。

背景技术

当前，我国是一个汽车制造业大国，各汽车厂焊接车间的白体总成、总成合拼线全部实现了全自动、无人作业，从而使产品质量和效率得到了保障。焊接白车身调整线由于装配质量、整车制造尺寸偏差和工艺等因素，不能实现对齐生产线装配的自动化无人作业。例如：

(1)门铰链螺钉均为手持蓄电池扳手，无法实现螺钉的同步拧紧，对装配人员技术要求较高，螺钉预定拧紧扭矩无法保证。

(2)需要2人或2人以上才能满足铰链装配工艺及节拍要求，无法实现减少操作人员，降低人工成本的目的。

因此，急需在减少操作工人人数的同时，调整生产线的自动化水平，提高装配节拍和装配质量，以达到节约成本、提高效率的目标。

实用新型内容

本实用新型针对白车身生产装配工艺中，对于车门铰链的安装，人工成本高、安装效率低的技术问题，目的在于提供一种车身四门铰链自动化装配系统。

一种车身四门铰链自动化装配系统，包括一用于输送白车身的生产线，所述生产线的两侧边分别设置有一车门铰链装配区域，每个所述车门铰链装配区域内沿所述生产线的前进方向均设置有一搬运单元和安装单元；

所述搬运单元沿所述生产线的前进方向设置有：

一自动落料机，具有出料通道；

一搬运机器人，连接有车门铰链抓手；

所述安装单元沿所述生产线的前进方向设置有：

一拧紧机器人，连接有定位抓手及自动拧紧机构；

一送钉台，具有至少一个螺钉料盒。

本实用新型在生产线两侧边分别设置一个车门铰链装配区域，两个车门铰链装配区域分别对白车身左右两侧的车门进行车门铰链的自动安装工艺。本实用新型对车门铰链装配区域又划分为两个相对独立的单元，两个单元的工作相互不影响，后侧的搬运单元主要用于将车门铰链搬运至后侧的白车身上，前侧的安装单元主要用于采用螺钉自动完成车门铰链的安装。在生产线的前进过程中，后侧放置有车门铰链的白车身前进至安装单元，通过安装单元进行下一轮安装。而同时，搬运单元继续对生产线送达的下一个白车身放置车门铰链。

本实用新型使用时，自动落料机可对车门铰链进行自动落料至出料通道，供搬运机器人经车门铰链抓手将出料通道处的车门铰链送至车身上，搬运机器人直接将车门铰链放置于车身上的螺钉孔处。拧紧机器人经自动拧紧机构获取侧边送钉台处的螺钉料盒内的螺钉，并移动至车身螺钉孔侧，通过定位抓手将螺钉孔处的车门铰链进行精确定位在车身上，通过自动拧紧机构将螺钉自动拧紧至螺钉孔内，实现车门铰链的自动拧紧工作。通过上述布局结构，车门铰链可完成自动送料及拧紧工作，无需人工干预，装配及自动化水平高。

作为优选方案，所述自动落料机包括：

多个自动落料装置及对应的所述出料通道，多个所述出料通道沿所述生产线的前进方向垂直的方向并排设置在所述生产线的侧边。

作为优选方案，所述自动落料机还包括：

多个余料报警传感器，数量与所述出料通道相同，设置在所述出料通道的出料端侧，用于感应出料端侧是否存在车门铰链。

作为优选方案，所述搬运单元内还设置有：

一铰链料架，位于所述自动落料机侧边。

作为优选方案，所述铰链料架优选采用堆栈式结构。

作为优选方案，所述搬运机器人为多个，沿所述生产线的前进方向垂直的方向并排设置在所述自动落料机侧边。

作为优选方案，所述拧紧机器人为两个，分别为前门拧紧机器人和后门拧紧机器人，两个所述拧紧机器人沿所述生产线的前进方向以预设距离设置；

所述送钉台为两个，分别为前门送钉台和后门送钉台，所述前门送钉台位于所述前门拧紧机器人侧边，所述后门送钉台位于所述后门拧紧机器人侧边。

作为优选方案，所述安装单元内还设置有：

一抓手机器人，设置在两个所述拧紧机器人之间远离所述生产线的侧边；

若干抓手放置架，放置有定位抓手，若干所述抓手放置架分布于所述抓手机器人周边。

作为优选方案，所述送钉台还包括：

至少一个自动投料箱，数量与所述螺钉料盒相同，所述自动投料箱通过送钉管道连通对应的所述螺钉料盒。

作为优选方案，所述车门铰链装配区域内还设置有：

一对中台，位于所述搬运单元和所述安装单元之间，设置有控制装置和交互装置，所述控制装置分别连接所述交互装置及所述车门铰链装配区域内的所有受控装置的控制端和检测装置的信号输入端，该受控装置例如所述自动落料机、搬运机器人、拧紧机器人、自动拧紧机构、抓手机器人和自动投料箱等，该检测装置例如余料报警传感器。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型采用车身四门铰链自动化装配系统，具有如下优点：

1、经合理布局，可高效的完成白车身车门铰链的自动安装工艺，无需人工安装，自动化程度高。

2、车门铰链的搬运和安装相互独立，互不影响，安装效率大大提高。

3、自动落料机可同时提供多种相同或不同类型的车门铰链，可实现多件缓存功能，减少人工上件频率。铰链料架设置在自动落料机侧边，人工上件强度低。设置余料报警传感器可实现自动检测余料报警功能，提醒人工上件。

4、多个搬运机器人的设置，可在出料通道较多的情况下，通过多个搬运机器人之间的配合，无需改进现有搬运机器人的工作行程范围，依然可以实现搬运车门铰链功能。

5、前门拧紧机器人和后门拧紧机器人及其对应的送钉台设置，可同时完成白车身左右两侧四个车门铰链的同时安装工序，安装效率高。

6、抓手机器人和抓手放置架的设置，为拧紧机器人提供了更多定位抓手的选择，拧紧机器人可以根据白车身的型号不同，选择不同类型的定位抓手。

7、自动投料箱的设计，可以实现螺钉的自动排序和运输至螺钉料盒，供拧紧机器人连接的自动拧紧机构拿取。

8、工作人员可通过对中台的控制装置和交互装置对车门铰链装配区域内的所有受控装置进行控制，例如参数的修改、动作的查看及数据的采集等。

附图说明

图1为本实用新型的一种工艺布局示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，一种车身四门铰链自动化装配系统，包括生产线，该生产线用于输送白车身4，在生产线上放置有若干白车身4，白车身4通过生产线运输至不同的工作工位。本实用新型中，在生产线的左右两侧分别设置有一个车门铰链装配区域，每个车门铰链装配区域内沿生产线的前进方向均设置有搬运单元和安装单元。即在生产线的后方左右两侧设置有搬运单元，在生产线的前方左右两侧设置有安装单元。搬运单元和安装单元的界限以两者中的装置可独立工作为目的，界限位置无需清晰。如图1中所示的箭头为生产线的前进方向，即为白车身4前后车门的连线方向。生产线的左右方向为该前进方向垂直的方向，即为白车身4左右车门的连线方向。

本实用新型在生产线两侧边分别设置一个车门铰链装配区域，两个车门铰链装配区域分别对白车身4左右两侧的车门进行车门铰链的自动安装工艺。本实用新型对车门铰链装配区域又划分为两个相对独立的单元，两个单元的工作相互不影响，后侧的搬运单元主要用于将车门铰链搬运至后侧的白车身4上，前侧的安装单元主要用于采用螺钉自动完成车门铰链的安装。在生产线的前进过程中，后侧放置有车门铰链的白车身4前进至安装单元，通过安装单元进行下一轮安装。而同时，搬运单元继续对生产线送达的下一个白车身4放置车门铰链。

以左侧的搬运单元为例，沿生产线的前进方向设置有铰链料架11、自动落料机12和搬运机器人13。

铰链料架11位于自动落料机12后侧侧边。铰链料架11可根据车门铰链的规格类型不同设置有多个，多个铰链料架11可沿生产线的前进方向垂直的方向(即左右方向)成排设置。铰链料架11优选采用堆栈式结构。以实现车门铰链料架的叠放。

自动落料机12具有出料通道，搬运机器人13可拆卸的连接有车门铰链抓手，搬运机器人13以便可以根据车门铰链的类型不同更换对应的车门铰链抓手。自动落料机12可对车门铰链进行自动落料至出料通道，供搬运机器人13经车门铰链抓手将出料通道处的车门铰链送至白车身4上。搬运机器人13直接将车门铰链放置于车身上的螺钉孔处。

自动落料机12可包括有多个自动落料装置及对应的出料通道，多个出料通道沿生产线的前进方向垂直的方向并排设置在生产线的侧边。铰链料架设置在自动落料机侧边，人工上件强度低。如图1中所示，设置有7个自动落料装置及对应的出料通道。多个自动落料装置可放置多种相同或不同类型的车门铰链，可实现多件缓存功能，减少人工上件频率。

自动落料机12还包括多个余料报警传感器，余料报警传感器的数量与出料通道相同，余料报警传感器与出料通道一一对应，单个余料报警传感器设置在其对应的出料通道的出料端侧，余料报警传感器用于感应出料端侧是否存在车门铰链。设置余料报警传感器可实现自动检测余料报警功能，提醒人工上件。余料报警传感器可以采用接近开关或红外对射传感器等用于检测工件的传感器。

搬运机器人13为多个，搬运机器人13沿生产线的前进方向垂直的方向并排设置在自动落料机12侧边。如图1中所示，根据多个自动落料装置在左右方向上的距离，设置了2个搬运机器人13。搬运机器人的设置，可在出料通道较多的情况下，通过多个搬运机器人之间的配合，无需改进现有搬运机器人的工作行程范围，依然可以实现搬运车门铰链功能。

以左侧的安装单元为例，沿生产线的前进方向设置有拧紧机器人和送钉台，拧紧机器人可拆卸的连接有定位抓手及自动拧紧机构，拧紧机器人可以根据车门铰链的类型不同更换对应的定位抓手。送钉台具有至少一个螺钉料盒。送钉台上的螺钉料盒数量可以根据实际生产白车身时需要的螺钉型号不同，设置对应数量的螺钉料盒，以适用于更多车型的白车身。拧紧机器人经自动拧紧机构获取侧边送钉台处的螺钉料盒内的螺钉，并移动至车身螺钉孔侧，通过定位抓手将螺钉孔处的车门铰链进行精确定位在车身上，通过自动拧紧机构将螺钉自动拧紧至螺钉孔内，实现车门铰链的自动拧紧工作。

拧紧机器人优选为两个，分别为前门拧紧机器人21和后门拧紧机器人22，两个拧紧机器人沿生产线的前进方向以预设距离设置。送钉台优选为两个，分别为前门送钉台23和后门送钉台24，前门送钉台23位于前门拧紧机器人21侧边，后门送钉台24位于后门拧紧机器人22侧边。如图1中所示，单个安装单元中，沿生产线的前进方向依次设置有前门拧紧机器人21、前门送钉台23、后门拧紧机器人22和后门送钉台24。这样的设置，可同时完成白车身4左右两侧四个车门铰链的同时安装工序，安装效率高。

安装单元内还设置有抓手机器人25和若干抓手放置架26。抓手机器人25设置在两个拧紧机器人之间远离生产线的侧边。若干抓手放置架分别放置有定位抓手，若干抓手放置架分布于抓手机器人25周边。如图1中所示，在抓手机器人25的周边均匀分布有4个抓手放置架26。多个抓手放置架26之间可根据需要放置相同或不同的定位抓手。

抓手放置架26的设置位置以至少一个抓手放置架26位于前门拧紧机器人21能到达的行程范围内，至少一个抓手放置架26位于后门拧紧机器人22能到达的行程范围内。周边所有的抓手放置架26位于抓手机器人25能到达的行程范围内。根据不同的白车身4车型和车门铰链，可能需要不同的定位抓手对车门铰链进行精确定位，抓手机器人和抓手放置架的设置，为拧紧机器人提供了更多定位抓手的选择，抓手机器人可将远离拧紧机器人的定位抓手搬运至拧紧机器人行程范围内的抓手放置架26，拧紧机器人可以根据白车身4的型号不同，选择不同类型的定位抓手。

送钉台还包括至少一个自动投料箱，自动投料箱的数量与螺钉料盒相同，自动投料箱通过送钉管道连通对应的螺钉料盒。自动投料箱的设计，可以实现螺钉的自动排序和运输至螺钉料盒，供拧紧机器人连接的自动拧紧机构拿取。

车门铰链装配区域内还设置有对中台3，对中台3位于搬运单元和安装单元之间，对中台3设置有控制装置和交互装置，控制装置分别连接交互装置及车门铰链装配区域内的所有受控装置的控制端和检测装置的信号输入端，该受控装置例如自动落料机12、搬运机器人13、拧紧机器人、自动拧紧机构、抓手机器人25和自动投料箱等，该检测装置例如余料报警传感器。

本实用新型生产线两侧的车门铰链装配区域内的铰链料架、自动落料装置、搬运机器人13、车门铰链抓手、拧紧机器人、定位抓手、自动拧紧机构、螺钉料盒、抓手机器人25、抓手放置架26、自动投料箱、控制装置和交互装置等均可以采用现有技术中的现有装置，本实用新型将现有装置通过合理布局，车门铰链可完成自动送料及拧紧工作，无需人工干预，装配及自动化水平高。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种车身四门铰链自动化装配系统，包括一用于输送白车身的生产线，其特征在于，所述生产线的两侧边分别设置有一车门铰链装配区域，每个所述车门铰链装配区域内沿所述生产线的前进方向均设置有一搬运单元和安装单元；

所述搬运单元沿所述生产线的前进方向设置有：

一自动落料机，具有出料通道；

一搬运机器人，连接有车门铰链抓手；

所述安装单元沿所述生产线的前进方向设置有：

一拧紧机器人，连接有定位抓手及自动拧紧机构；

一送钉台，具有至少一个螺钉料盒。

2.如权利要求1所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述自动落料机包括：

多个自动落料装置及对应的所述出料通道，多个所述出料通道沿所述生产线的前进方向垂直的方向并排设置在所述生产线的侧边。

3.如权利要求2所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述自动落料机还包括：

多个余料报警传感器，数量与所述出料通道相同，设置在所述出料通道的出料端侧，用于感应出料端侧是否存在车门铰链。

4.如权利要求1、2或3所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述搬运单元内还设置有：

一铰链料架，位于所述自动落料机侧边。

5.如权利要求4所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述铰链料架采用堆栈式结构。

6.如权利要求1所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述搬运机器人为多个，沿所述生产线的前进方向垂直的方向并排设置在所述自动落料机侧边。

7.如权利要求1所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述拧紧机器人为两个，分别为前门拧紧机器人和后门拧紧机器人，两个所述拧紧机器人沿所述生产线的前进方向以预设距离设置；

所述送钉台为两个，分别为前门送钉台和后门送钉台，所述前门送钉台位于所述前门拧紧机器人侧边，所述后门送钉台位于所述后门拧紧机器人侧边。

8.如权利要求7所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述安装单元内还设置有：

一抓手机器人，设置在两个所述拧紧机器人之间远离所述生产线的侧边；

若干抓手放置架，放置有定位抓手，若干所述抓手放置架分布于所述抓手机器人周边。

9.如权利要求1、7或8所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述送钉台还包括：

至少一个自动投料箱，数量与所述螺钉料盒相同，所述自动投料箱通过送钉管道连通对应的所述螺钉料盒。

10.如权利要求1所述的车身四门铰链自动化装配系统，其特征在于，所述车门铰链装配区域内还设置有：

一对中台，位于所述搬运单元和所述安装单元之间，设置有控制装置和交互装置，所述控制装置分别连接所述交互装置及所述车门铰链装配区域内的所有受控装置的控制端和检测装置的信号输入端。

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