CN108817623A - 一种伺服焊装滑台机构 - Google Patents

Abstract

一种伺服焊装滑台机构，包括伺服电机、伺服电机变速箱、变速箱输出齿轮、滑台移栽小车、滑台齿条、滑台滑轨、滑台固定底座、滑行夹具、滑行夹具Y向导轮、滑行夹具Z向滚轮和滑行夹具定位插销；伺服电机通过伺服电机变速箱传动至变速箱输出齿轮，变速箱输出齿轮与滑台齿条啮合，使滑台移栽小车沿着滑台滑轨在装件位和焊接位之间移动；滑行夹具先通过滑行夹具Y向导轮、滑行夹具Z向滚轮切换到位，再通过滑行夹具定位插销固定在滑台移栽小车上，并移动至装件位/焊接位进行焊装作业。本发明不仅提高了滑台移栽小车位置精度，还解决了车型柔性问题，并通过装件位与焊接位分离，实现装件员工的安全防护；电控、气动切换简单，满足生产安全要求。

Description

一种伺服焊装滑台机构

技术领域

本发明涉及汽车车身工装领域，尤其是一种伺服焊装滑台机构。

背景技术

在SGMW焊装车间，前车体分拼生产线，按BOP一般分为6个手工焊装台。

然而随着自动化线建设，这种拼台逐渐不适用：

1、拼台本身无法柔性，专线专用，存储占空间大；

2、拼台位置无法精确固定，无法适用于机器人焊接。

发明内容

为解决车型柔性、自动化焊装问题，我们设计了一种伺服焊装滑台机构。

一种伺服焊装滑台机构，包括滑台控制端、伺服电机、伺服电机变速箱、变速箱输出齿轮、滑台移栽小车、滑台齿条、滑台滑轨、滑台固定底座、滑行夹具和滑行夹具定位插销，其中，滑台齿条、滑台滑轨均设在滑台固定底座上并沿着X方向铺设，滑台移栽小车设在滑台滑轨上, 滑台滑轨上设有装件位和焊接位；所述滑台控制端输出信号给伺服电机，伺服电机转动，通过伺服电机变速箱将转动传递至变速箱输出齿轮，变速箱输出齿轮与滑台齿条啮合，从而使滑台移栽小车沿着滑台滑轨做X方向移动；滑行夹具定位插销设在滑台移栽小车上，根据车型选定的滑行夹具通过滑行夹具定位插销固定在滑台移栽小车上；所述滑行夹具将前车体固定在滑台移栽小车内，并随着滑台移栽小车移动至装件位/焊接位进行焊装作业。

作为本发明的进一步改进，还包括设在滑台移栽小车上的滑行夹具Y向导轮、滑行夹具Z向滚轮, 所述滑行夹具Y向导轮提供Y向位移,所述滑行夹具Z向滚轮提供Z向支撑和X向位移；根据车型选定的滑行夹具先通过滑行夹具Y向导轮、滑行夹具Z向滚轮切换至设定位置，再通过滑行夹具定位插销固定在滑台移栽小车上。

作为本发明的进一步改进，所述滑行夹具Y向导轮为2套，2套滑行夹具Y向导轮并列设置，每套滑行夹具Y向导轮包括至少2个滚动面为XY平面的导轮；所述滑行夹具Z向滚轮为2套，2套述滑行夹具Z向滚轮并列设置，每套滑行夹具Z向滚轮包括至少2个滚动面为XZ平面的滚轮。

作为本发明的进一步改进，所述滑台滑轨为2根并分别设在滑台齿条的两侧。

作为本发明的进一步改进，还包括安装在滑台移栽小车上的滑台到位检测开关，所述滑台到位检测开关在滑台移栽小车移动到位后，控制伺服电机停止转动。

作为本发明的进一步改进，还包括安装在滑台固定底座尾端的滑台限位块，所述滑台限位块对滑台移栽小车进行限位。

作为本发明的进一步改进，还包括安装在滑台固定底座上的阀岛。

作为本发明的进一步改进，还包括安装在滑台移栽小车的Y方向两侧的坦克链。

作为本发明的进一步改进，还包括安装在滑台滑轨上的滑台滑轨保护罩。

作为本发明的进一步改进，所述滑台固定底座的整体长度为6.8米，所述滑台移载小车的长度为2.6米，装件位与焊接位沿着X方向分布并且由中间光栅分开。

本发明的基本工作是：滑台控制端输出信号给伺服电机，伺服电机转动，通过伺服电机变速箱将转动传递到变速箱输出齿轮上，变速箱输出齿轮通过与滑台齿条的啮合作用，将转动转变成滑台移载小车在滑台滑轨上的直线滑动（X方向位移），伺服电机控制旋转圈数，从而控制滑台移载小车的滑动距离，同时滑台到位检测开关检测滑台到位情况，就控制了滑台移载小车在装件位及焊接位之间的移动。不同车型的滑行夹具切换时依靠滑行夹具背面板与滑行夹具Y向导轮的相互配合（Y方向位移）、并与滑行夹具Z向滚轮的相对移动（Z方向支撑，X方向位移）完成位置的调整，切换到位后依靠滑行夹具定位插销位置限位利用门闩式快速夹钳等固定方式，固定在滑台移载小车上，需要焊装的前车体再通过滑行夹具进行固定，前车体就能在装件位及焊接位之间进行移动了；通过设立中间光栅，实现了装件位与焊接位的分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.为解决滑台移栽小车在X方向上的位置精度问题，我们采用伺服电机控制：伺服电机精度达到±0.1mm；Y方向上我们依靠双滑轨实现精确控制，Z方向上则直接安装在滑台滑轨上，通过滑台固定底座提供Z方向支撑。通过上述设计，滑台移栽小车的整体精度满足了机器人放件，取件，焊接等相关要求。

2.滑台固定底座整体长度达到6.8米，滑台移载小车长2.6米，装件位与焊接位由中间光栅分开，实现装件员工的安全防护；设立坦克链和阀岛，电控、气动切换简单，满足生产安全要求。

3.滑行夹具可以随时切换，车型柔性方便快捷；导入新车型只需要重新设计滑行夹具，方便快捷，降低导入成本，缩短项目开发周期；不同车型只需要在线旁存储滑行夹具，对比老式生产线占用存储场地小。

4.一般情况下采用两个本发明（伺服焊装滑台机构）一个工位的生产模式，即：两个伺服焊装滑台机构沿着X方向并排设立，一个伺服焊装滑台机构的滑台移栽小车移动至装件位上作业时，另外一个伺服焊装滑台机构的滑台移栽小车移动至焊接位进行作业，装件、焊接两不误，非常适合高节拍生产。

附图说明

图1是本发明提供的一种伺服焊装滑台机构的轴测图。

图2是图1的局部放大图。

图3是本发明提供的一种伺服焊装滑台机构的主视图。

图4是图3的局部放大图。

图5是本发明提供的一种伺服焊装滑台机构的左视图。

图6是本发明提供的一种伺服焊装滑台机构的俯视图。

图7是图6的局部放大图。

图8是实施例2提供的一种伺服焊装滑台机构在作业状态的主视图。

图9是图8的A-A剖面图。

图10是图9中滑行夹具与滑行夹具Y向导轮、滑行夹具Z向滚轮的相对位置关系图。

附图标记说明：1-伺服电机，2-伺服电机变速箱，3-变速箱输出齿轮，4-滑台移栽小车，5-滑台齿条，6-滑台滑轨，61-装件位，62-焊接位，7-滑台固定底座，8-滑行夹具，9-滑行夹具定位插销，10-滑行夹具Y向导轮1，11-滑行夹具Z向滚轮，12-滑台滑轨保护罩，13-滑台到位检测开关，14-滑台限位块，15-阀岛，16-坦克链。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图及具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1

如图1-7、10所示的一种伺服焊装滑台机构，包括滑台控制端、伺服电机1、伺服电机变速箱2、变速箱输出齿轮3、滑台移栽小车4、滑台齿条5、滑台滑轨6、滑台固定底座7、滑行夹具8和滑行夹具定位插销9。

其中，滑台齿条5、滑台滑轨6均设在滑台固定底座7上并沿着X方向铺设，滑台移栽小车4设在滑台滑轨6上， 滑台滑轨6上设有装件位61和焊接位62（图3）。

工作时，所述滑台控制端输出信号给伺服电机1，伺服电机1转动，通过伺服电机变速箱2将转动传递至变速箱输出齿轮3，变速箱输出齿轮3与滑台齿条5啮合，从而使滑台移栽小车4沿着滑台滑轨6做X方向移动；滑行夹具定位插销9设在滑台移栽小车4上，根据车型选定的滑行夹具8通过滑行夹具定位插销9固定在滑台移栽小车4上；所述滑行夹具8将前车体固定在滑台移栽小车4内，并随着滑台移栽小车4移动至装件位61/焊接位62进行焊装作业。

本实施例还包括设在滑台移栽小车4上的滑行夹具Y向导轮10、滑行夹具Z向滚轮11。

所述滑行夹具Y向导轮10提供Y向位移,所述滑行夹具Z向滚轮11提供Z向支撑和X向位移；根据车型选定的滑行夹具8先通过滑行夹具Y向导轮10、滑行夹具Z向滚轮11切换至设定位置，再通过滑行夹具定位插销9固定在滑台移栽小车4上。

进一步的，所述滑行夹具Y向导轮10为2套，2套滑行夹具Y向导轮10并列设置，每套滑行夹具Y向导轮10包括至少2个（优选为2个）滚动面为XY平面的导轮；所述滑行夹具Z向滚轮11为2套，2套述滑行夹具Z向滚轮11并列设置，每套滑行夹具Z向滚轮11包括至少2个（优选为6个）滚动面为XZ平面的滚轮。

图10示出了一种本实施例所采用的滑行夹具8，可以看出，滑行夹具8依靠其背面板与滑行夹具Y向导轮10的相互配合（Y方向位移）、并与滑行夹具Z向滚轮的11相对移动（Z方向支撑，X方向位移）完成位置的调整。

采用滑行夹具Y向导轮10、滑行夹具Z向滚轮11，配合滑行夹具定位插销9，其优点是：滑行夹具可以随时切换，车型柔性方便快捷；导入新车型只需要重新设计滑行夹具，方便快捷，降低导入成本，缩短项目开发周期；不同车型只需要在线旁存储滑行夹具，对比老式生产线占用存储场地小。

进一步的，所述滑台滑轨6为2根并分别设在滑台齿条5的两侧。为解决滑台移栽小车在Y方向上的位置精度问题，我们依靠双滑轨实现精确控制，Z方向上则直接安装在滑台滑轨上，通过滑台固定底座提供Z方向支撑。通过上述设计，滑台移栽小车的整体精度满足了机器人放件，取件，焊接等相关要求。

本实施例还包括安装在滑台滑轨6上的滑台滑轨保护罩12。

本实施例还包括安装在滑台移栽小车4上的滑台到位检测开关13，所述滑台到位检测开关13在滑台移栽小车4移动到位后，控制伺服电机1停止转动。

注明：本实施例所采用的滑台到位检测开关实际为行程开关，行程开关是位置开关(又称限位开关)的一种，是一种常用的小电流主令电器，利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。

进一步的，本实施例还包括安装在滑台固定底座7尾端的滑台限位块14，所述滑台限位块14对滑台移栽小车4进行限位。

进一步的，本实施例还包括安装在滑台固定底座7上的阀岛15。

注明：阀岛（Valve Terminal），是由多个电控阀构成的控制元器件，它集成了信号输入/输出及信号的控制，犹如一个控制岛屿。本实施例的阀岛起到了气路控制中枢的作用。

进一步的，本实施例还包括安装在滑台移栽小车4的Y方向两侧的坦克链16。

注明：坦克链，一般应用在机床机械等的电缆、油管、气管、水管、风管上，起牵引和保护作用。本实施例的坦克链起到了保护气管电控线路在移动过程中不损坏的作用。

进一步的，所述滑台固定底座7的整体长度为6.8米，所述滑台移载小车4的长度为2.6米，装件位61与焊接位62沿着X方向分布并且由中间光栅分开，实现装件员工的安全防护。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例采用两个本发明的伺服焊装滑台机构一个工位的生产模式，即：两个伺服焊装滑台机构沿着X方向并排设立，一个伺服焊装滑台机构的滑台移栽小车移动至装件位上作业时，另外一个伺服焊装滑台机构的滑台移栽小车移动至焊接位进行作业，装件、焊接两不误，非常适合高节拍生产。

本实施例已经成功运用在宝骏车架一、车架二、车架三和东车柔性线项目上，如图8-9所示。

本实施例解决了多车型柔性生产切换困难、生产线场地及人员利用率以及存在的人机工程、安全隐患等问题，尤其在节拍提升上效果显著。

后续运用还发现，本发明满足现场车型切换时间要求，满足车间切换人员操作要求，能够保证该项目顺利完成实现生产；同时后续项目的设计中，该发明得到了很好的应用与推广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，包括滑台控制端、伺服电机、伺服电机变速箱、变速箱输出齿轮、滑台移栽小车、滑台齿条、滑台滑轨、滑台固定底座、滑行夹具和滑行夹具定位插销，其中，滑台齿条、滑台滑轨均设在滑台固定底座上并沿着X方向铺设，滑台移栽小车设在滑台滑轨上, 滑台滑轨上设有装件位和焊接位；所述滑台控制端输出信号给伺服电机，伺服电机转动，通过伺服电机变速箱将转动传递至变速箱输出齿轮，变速箱输出齿轮与滑台齿条啮合，从而使滑台移栽小车沿着滑台滑轨做X方向移动；滑行夹具定位插销设在滑台移栽小车上，根据车型选定的滑行夹具通过滑行夹具定位插销固定在滑台移栽小车上；所述滑行夹具将前车体固定在滑台移栽小车内，并随着滑台移栽小车移动至装件位/焊接位进行焊装作业。

2.根据权利要求1所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，还包括设在滑台移栽小车上的滑行夹具Y向导轮、滑行夹具Z向滚轮,所述滑行夹具Y向导轮提供Y向位移,所述滑行夹具Z向滚轮提供Z向支撑和X向位移；根据车型选定的滑行夹具先通过滑行夹具Y向导轮、滑行夹具Z向滚轮切换至设定位置，再通过滑行夹具定位插销固定在滑台移栽小车上。

3.根据权利要求2所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，所述滑行夹具Y向导轮为2套，2套滑行夹具Y向导轮并列设置，每套滑行夹具Y向导轮包括至少2个滚动面为XY平面的导轮；所述滑行夹具Z向滚轮为2套，2套述滑行夹具Z向滚轮并列设置，每套滑行夹具Z向滚轮包括至少2个滚动面为XZ平面的滚轮。

4.根据权利要求1所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，所述滑台滑轨为2根并分别设在滑台齿条的两侧。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，还包括安装在滑台移栽小车上的滑台到位检测开关，所述滑台到位检测开关在滑台移栽小车移动到位后，控制伺服电机停止转动。

6.根据权利要求5所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，还包括安装在滑台固定底座尾端的滑台限位块，所述滑台限位块对滑台移栽小车进行限位。

7.根据权利要求6所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，还包括安装在滑台固定底座上的阀岛。

8.根据权利要求7所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，还包括安装在滑台移栽小车的Y方向两侧的坦克链。

9.根据权利要求8所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，还包括安装在滑台滑轨上的滑台滑轨保护罩。

10.根据权利要求9所述的一种伺服焊装滑台机构，其特征在于，所述滑台固定底座的整体长度为6.8米，所述滑台移载小车的长度为2.6米，装件位与焊接位沿着X方向分布并且由中间光栅分开。