CN212552410U - 自动上件生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆生产制造技术领域，公开了一种自动上件生产线。所述自动上件生产线包括自动上件单元(1)和加工单元(2)；其中，所述自动上件单元(1)包括用于存储工件的库位(11)、用于从所述库位(11)抓取工件并将抓取的工件放入工作位(21)的第一机器人(12)；所述自动上件生产线包括用于固定工件的夹具，所述加工单元(2)包括为工件提供加工场所的工作位(21)及用于停放不同规格所述夹具的夹具库(22)。通过自动上件，根据工件的规格更换夹具，极大的提高了工作效率、降低了设备成本和工人的劳动强度。

Description

自动上件生产线

技术领域

本实用新型涉及车辆生产制造技术领域，具体地涉及一种自动上件生产线。

背景技术

目前，在汽车生产制造领域，汽车侧围生产线体通常采用人工上件的形式，使用多人抬或者是借用吊具的方式将汽车侧围从料箱中拿取然后在人工的辅助下固定在夹具上进而固定在工作位上；而且，目前，生产线往往只生产一种车型，无法导入一款不同的车型。目前，人们对车辆的要求越来越高，车型也越来越多，为了适应时代的需求，迫切需要一种生产线，能够适应多种不同的车型，而且，在生产不同的车型时，只需要在生产线中的某些生产单元中进行简单切换则可达到目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的汽车侧围需要手工上件的问题，提供一种生产线，利用该生产线能够适用于多种不同的车型，而且是自动上件，极大的提高了生产效率，降低了工人的劳动强度。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种自动上件生产线，所述自动上件生产线包括自动上件单元和加工单元；其中，所述自动上件单元包括用于存储工件的库位、用于从所述库位抓取工件并将抓取的工件放入工作位的第一机器人；所述自动上件生产线包括用于固定工件的夹具，所述加工单元包括为工件提供加工场所的工作位及用于停放不同规格所述夹具的夹具库。

进一步的，多个所述库位沿第一方向排成一排，所述自动上件单元包括沿所述第一方向延伸的第一轨道；所述第一机器人安装在所述第一轨道上并沿所述第一轨道的延伸方向运行。

进一步的，所述第一机器人包括机器人主体和可拆卸的连接在所述机器人主体上的抓手，且所述抓手包括多种规格。

进一步的，所述夹具库包括设置在所述夹具库的上部、用于存放所述抓手的抓手存储位。

进一步的，所述第一机器人包括用于控制所述机器人主体的操作的控制***和用于发现工件的视觉***，所述视觉***采集并传递工件的信息给所述控制***并通过所述控制***指示所述抓手动作。

进一步的，所述自动上件生产线包括沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第二轨道及安装在所述第二轨道上并沿所述第二轨道的延伸方向运行的用于将工件从所述工作位运走的第二机器人。

进一步的，所述夹具库包括夹具存储位，所述第一轨道和所述第二轨道位于第一平面内，所述夹具存储位和所述工作位位于所述第一轨道和所述第二轨道限定的第一平面内。

进一步的，所述夹具库和所述工作位位于所述第二轨道的同侧，且所述工作位位于所述自动上件单元和所述夹具库之间。

进一步的，所述自动上件生产线包括用于移动所述夹具的驱动单元、用于根据所述第一机器人抓取的工件规格自动更换所述工作位上的所述夹具的切换控制单元；所述切换控制单元分别和所述第一机器人及所述驱动单元电连接。

进一步的，所述自动上件生产线包括至少一条所述第二轨道和成对布置在每条所述第二轨道两侧的多个所述加工单元。

通过上述技术方案，通过自动上件，根据工件的规格更换夹具，极大的提高了工作效率、降低了设备成本和工人的劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型一种具体实施方式的自动上件生产线的示意图；

图2是图1中的夹具和夹具存储位及工作位的初始位置关系示意图。

附图标记说明

1-自动上件单元；2-加工单元；21-工作位；22-夹具库；11-库位；12-第一机器人；221-夹具存储位；222-抓手存储位；13-第一轨道；3-第二轨道；4-第二机器人。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指实际使用时候的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本实用新型提供一种自动上件生产线，所述自动上件生产线包括自动上件单元1和加工单元2；通过自动上件单元1自动将汽车侧围送入加工单元2中，来代替传统的用人工上件，其中，所述自动上件单元1包括用于存储工件的库位11、用于从所述库位11抓取工件并将抓取的工件放入工作位21的第一机器人12；通过第一机器人12利用抓手将库位11中的工件取出后沿第一轨道13运行至设定位置，然后第一机器人12的抓手连同工件一起在第一机器人12的控制下沿圆周运动，将工件置于工作位21上，实现汽车侧围在库位11到工作位21的自动传送；所述自动上件生产线包括用于固定工件的夹具，所述加工单元2包括为工件提供加工场所的工作位21及用于停放不同规格所述夹具的夹具库22。

通过自动上件，并根据工件的规格更换夹具，极大的提高了工作效率、降低了设备成本和工人的劳动强度。

其中，多个库位11沿第一方向排成一排，所述自动上件单元1包括沿所述第一方向延伸的第一轨道13；所述第一机器人12安装在所述第一轨道13上并沿所述第一轨道13的延伸方向运行。这样，通过将多个库位11排成一排，利用第一机器人12根据需要抓取例如为汽车侧围的工件，利用这种方式存取汽车侧围比将汽车侧围放在立体库中的方式要极大的节约存取时间。因为利用这种方式，在存取工件的时候，存取动作主要是发生在水平方向，这样，就极大程度的减小了存取件时间。而当工件位于立体库中时，取件往往需要在水平方向、上下方向上都要有较大范围的运动，取件的时间较长。

优选地，库位11包括用于放置汽车侧围的托架，所述托架包括多个间隔布置的位于同一水平面内的卡槽，每个卡槽对应可以放置一个汽车侧围；每个汽车侧围竖直卡设在对应的卡槽里，这样，可以在较小的平面内设置放置更多的汽车侧围。

优选地，工件存入上述库位11中时采用装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的AGV小车，这样，能极大的提高存储速度。AGV小车将汽车侧围从其他地方运输至库位11中，并将汽车侧围存放在上述卡槽中，实现自动存放。

优选地，所述第一机器人12包括机器人主体和可拆卸的连接在所述机器人主体上的抓手，且所述抓手包括多种规格。根据第一机器人12要抓取的工件的规格，第一机器人12自动更换不同规格的抓手。例如，在需要抓取工件的时候，第一机器人12从机器人主体上自动卸下和该工件不匹配的抓手并将其放进指定位置，然后选取并安装和该工件相匹配的抓手至机器人主体上。通过更换不同的抓手，利用不同规格的抓手来抓取不同规格的工件，能够实现从库位11上抓取不同工件，进而实现一个生产线能够生产多种规格的工件。

优选地，所述夹具库22包括设置在所述夹具库的上部、用于存放所述抓手的抓手存储位222。如图1所示的一种具体实施方式中，根据第一机器人12的抓手位于工作位21的上部的特点，将夹具放置在夹具库22的下部的夹具存储位221中，抓手放置在位于夹具库22上部的抓手存储位222中，这样，夹具在切换的时候，减少了在上下方向上的运行时间，抓手在切换的时候，也减少了在上下方向上的运行时间，既提高了空间的利用率，又方便了例如抓手和夹具的存取，极大的提高了工作效率。

优选地，所述第一机器人12包括用于控制所述机器人主体的操作的控制***和用于发现工件的视觉***，所述视觉***采集并传递工件的信息给所述控制***并通过所述控制***指示所述抓手动作。利用视觉***快速准去的发现目标工件，利用控制***接收视觉***传来的信号并控制抓手动作，实现从库位11上抓取快捷准确的抓取工件。

优选地，所述自动上件生产线包括沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第二轨道3及安装在所述第二轨道3上并沿所述第二轨道3的延伸方向运行的用于将工件从所述工作位21运走的第二机器人4。

工件在工作位21上加工完毕后，通过第二机器人4自动将其输送往下一工序。其中，第二机器人4采用和第一机器人12相同的抓手，以抓取同样规格的工件。

优选地，所述夹具库22包括夹具存储位221，所述第一轨道13和所述第二轨道3位于第一平面内，所述夹具存储位221和所述工作位21位于所述第一轨道13和所述第二轨道3限定的第一平面内。这样设置，第一机器人12从库位11取工件然后将工件放在工作位21上、夹具从工作位21切换至夹具存储位221、夹具从夹具存储位221切换至工作位21，这些动作都主要以在第一平面内的平移为主要动作，这样就尽可能的减少了在其他方向上的移动，从而节约了时间，提高了工作效率。

优选地，所述夹具库22和所述工作位21位于所述第二轨道3的同侧，且所述工作位21位于所述自动上件单元1和所述夹具库22之间。这样尽可能的缩小了夹具存储位221和工作位21之间的距离，减少了夹具在动工作位21和夹具存储位221之间的切换距离，为节约时间提供了保障。

优选地，所述自动上件生产线包括用于移动所述夹具的驱动单元、用于根据所述第一机器人12抓取的工件规格自动更换所述工作位21上的所述夹具的切换控制单元；所述切换控制单元分别和所述第一机器人12及所述驱动单元电连接。这样，可以在第一机器人12从库位11中抓取工件的同时，夹具同时在工作位21和夹具存储位221之间切换，这样就避免或者缩短了第一机器人12从库位11中抓取了工件后夹具还没有运行至工作位21需要等待的时间、或者夹具在夹具存储位221和工作位21之间切换完毕后第一机器人12从库位11抓取的工件还没有运行至工作位21时夹具需要等待工件的等待时间。

优选地，所述自动上件生产线包括至少一条所述第二轨道和成对布置在每条所述第二轨道3两侧的多个所述加工单元2。这样设置，一个生产线可以根据需要生产任意规格的工件，只要场地允许。

优选地，所述自动上件生产线还包括安全保护装置，所述安全保护装置包括电子围栏，所述电子围栏设置在工作位21背离所述第二轨道3的一侧并从所述上件单元1延伸至夹具库22以防止人员在正常工作的时候进入，从而避免发生不必要的意外伤亡事故。

优选地，所述自动上件生产线包括沿一条所述第二轨道的延伸方向对称布置多对所述加工单元2以完成不同的加工工艺。如图1所示的一种具体实施方式中，所述自动上件生产线包括两对沿第二轨道3的长度延伸方向布置的加工单元2，其中，靠近上件单元1的一对加工单元2用于焊接；远离所述上件单元1的一对加工单元2用于往工件上安装其他零部件。

优选地，所述自动上件生产线包括设置在所述第二轨道3背离所述上件单元1的一端部上空的起重设备和用于所述起重设备运行的第三轨道。通过所述起重设备将加工完毕的工件运往指定地点。这样设置，充分的利用了空间，能够降低厂房的面积。

下面讲述如图1所示的一种具体实施方式的自动上件生产线的工作过程，其中，该自动上件生产线包括一条第二轨道3和沿第二轨道3对称布置的两个加工单元2；其中，需要加工的工件为汽车的左、右汽车侧围，工作位21设置为焊接位，汽车侧围在工作位21处进行焊接，该生产线能够使三个车型的左、右侧围共线生产。

首先，汽车侧围通过AGV小车引入库位11中；4个库位11沿第一轨道13的长度延伸方向布置，第二轨道3的延伸方向垂直于第一轨道13的延伸方向，4个库位11沿第二轨道3对称布置；第一机器人12骑行在第一轨道13上，根据需要焊接的不同车型，第一机器人12接受指令，并将第一机器人12的抓手进行切换，然后从库位11中抓取汽车侧围并将其送往工作位21；夹具同时在工作位21和夹具存储位221之间进行切换。当正确的夹具到达工作位21后，随即第一机器人12抓取的汽车侧围落入该夹具上，随后工人将该工位剩余零件一起上到工作位21，并被该夹具夹紧。然后，利用焊接机器人进行焊接，其中，焊接机器人可采用多台，每台焊接机器人可根据焊接的需要设置在不同的位置，多个焊接机器人可以设置在第一平面内，也可以设置在第一平面的上空任意位置，或者，一部分焊接机器人设置在第一平面内，一部分焊接机器人设置在第一平面的上空任意位置。当焊接机器人将汽车侧围焊接完毕后，运行在第二轨道3上的第二机器人4将焊接完毕的汽车侧围运输至远离所述上件单元1的下一个加工单元2。其中，第二机器人4的抓手在切换的时候与汽车侧围的焊接同步，汽车侧围焊接完毕时，第二机器人4的抓手也切换完毕，然后第二机器人4将焊接完毕的汽车侧围沿着第二轨道3送往下一个加工单元2，这样进一步提高了工作效率。然后，在该加工单元2中将其他零部件安装在汽车侧围上，这一工序完成后，汽车侧围经设置在第二轨道3背离所述上件单元1的一端部上空的起重设备运送至指定地点。

为了适应三种车型的需要，夹具需要有三种：A夹具、B夹具、C夹具；三种夹具在夹具存储位221和工作位21之间的切换是这样实现的：如图2所示，三种夹具此时的位置设置为初始状态，夹具存储位221包括1#位、2#位、3#位、4#位、5#位；此时，A夹具处在工作位21；B夹具处在3#位；C夹具处在4#位。

当需要更换B夹具至工作位21时，将B夹具沿第一方向从3#位移至2#位；然后将A夹具沿第二方向从工作位21经1#位到达5#位并停留在此位置；然后B夹具沿第一方向从2#位经1#位；然后B夹具再沿第二方向移动至工作位21，实现B夹具和A夹具的切换。

当需要更换C夹具至工作位21时，将C夹具沿第一方向从4#经位移至5#位；然后再将C夹具沿第二方向从5#经位移至1#位；再将C夹具沿第一方向从1#经位移至2#位。

再将A夹具沿第二方向从工作位21经1#位到达5#位并停留在此位置；然后C夹具沿第一方向从2#位移至1#位；然后C夹具再沿第二方向移动至工作位21，实现C夹具和A夹具的切换。

采用这种方法能够将夹具在夹具存储位221和工作位21之间切换时间缩短至1分钟以内，采用这种生产线，既能满足多车型共线生产，又减少了非增值时间，为汽车生产提高了效益。

当然，只要有足够的空间，为了适应更多种车型，夹具库22中可根据多种车型设置更多夹具存储位221。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型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，本实用新型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实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动上件生产线，其特征在于，所述自动上件生产线包括自动上件单元(1)和加工单元(2)；其中，

所述自动上件单元(1)包括用于存储工件的库位(11)、用于从所述库位(11)抓取工件并将抓取的工件放入工作位(21)的第一机器人(12)；

所述自动上件生产线包括用于固定工件的夹具，所述加工单元(2)包括为工件提供加工场所的工作位(21)及用于停放不同规格所述夹具的夹具库(22)。

2.根据权利要求1所述的自动上件生产线，其特征在于，多个所述库位(11)沿第一方向排成一排，所述自动上件单元(1)包括沿所述第一方向延伸的第一轨道(13)；所述第一机器人(12)安装在所述第一轨道(13)上并沿所述第一轨道(13)的延伸方向运行。

3.根据权利要求2所述的自动上件生产线，其特征在于，所述第一机器人(12)包括机器人主体和可拆卸的连接在所述机器人主体上的不同规格的抓手，且所述抓手包括多种规格。

4.根据权利要求3所述的自动上件生产线，其特征在于，所述夹具库(22)包括设置在所述夹具库的上部、用于存放所述抓手的抓手存储位(222)。

5.根据权利要求3所述的自动上件生产线，其特征在于，所述第一机器人(12)包括用于控制所述机器人主体的操作的控制***和用于发现工件的视觉***，所述视觉***采集并传递工件的信息给所述控制***并通过所述控制***指示所述抓手动作。

6.根据权利要求5所述的自动上件生产线，其特征在于，所述自动上件生产线包括沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的第二轨道(3)及安装在所述第二轨道(3)上并沿所述第二轨道(3)的延伸方向运行的用于将工件从所述工作位(21)运走的第二机器人(4)。

7.根据权利要求6所述的自动上件生产线，其特征在于，所述夹具库(22)包括夹具存储位(221)，所述第一轨道(13)和所述第二轨道(3)位于第一平面内，所述夹具存储位(221)和所述工作位(21)位于所述第一轨道(13)和所述第二轨道(3)限定的第一平面内。

8.根据权利要求7所述的自动上件生产线，其特征在于，所述夹具库(22)和所述工作位(21)位于所述第二轨道(3)的同侧，且所述工作位(21)位于所述自动上件单元(1)和所述夹具库(22)之间。

9.根据权利要求8所述的自动上件生产线，其特征在于，所述自动上件生产线包括用于移动所述夹具的驱动单元、用于根据所述第一机器人(12)抓取的工件规格自动更换所述工作位(21)上的所述夹具的切换控制单元；所述切换控制单元分别和所述第一机器人(12)及所述驱动单元电连接。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的自动上件生产线，其特征在于，自动上件生产线包括至少一条所述第二轨道和成对布置在每条所述第二轨道(3)两侧的多个所述加工单元(2)。

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