一种柔性往复输送机构的制作方法

本发明涉及汽车自动化制造，特别涉及一种柔性往复输送机构。

背景技术：

1、在现代工业制造行业中，汽车制造业是高度自动化的工业之一，其中焊接工艺是车架生产过程中的关键环节之一，焊接工位的自动化直接影响到生产效率和产品质量。

2、为了提高生产效率和焊接质量，多种自动化技术被广泛应用于汽车车架的输送和焊接中。目前，常见的汽车车架输送焊接方法主要有两种：

3、1.辊床输送法：汽车车架需要在辊床上进行多工位多工序的焊接，车架在每个工位上被定位和焊接后，再传送到下一个焊接工位。虽然此方法可以实现连续生产，但在长期运行中存在明显的设备磨损，辊床长时间使用后精度降低、辊床输送设备容易超程现象，也需频繁处理解决输送设备超程的问题，并且需要在现场准备暂存区以堆放滑橇设备，这不仅影响焊接质量，还可能导致生产延误和增加维护成本；辊床的固定设计也限制了对新车型的兼容能力，降低了生产线兼容多种产品的灵活性，因此对汽车焊接工序的生产效率有很大的影响。

4、2.机器人夹具传输法：采用机器人装备特殊夹具，机器人能够提供了更好的灵活性和适应性，抓取并传输汽车车架至相应的焊接工位，但高昂的初始投资和对机器人的高依赖使得中小型企业难以承受。而且机器人系统在处理重型车架时，对载重和精确度控制的需求高，对维护和操作技术要求也较高。导入新车时，机器人需通过更换夹具来实现，还需要额外的时间来调整夹具和控制程序，会增加了生产准备时间，导致出现对新车型导入兼容性低等问题，从而影响汽车焊接工序的生产效率。

5、所以现有的汽车焊接工位中的输送设备的缺点：首先，高投入的成本和长期维护成本，限制了自动化传输技术在汽车制造中的全面普及和全面应用。其次，现有方法在适应新车型和改变生产线配置时，缺乏灵活性和性价比，这在汽车市场的快速变化的环境中显得尤为突出。最后，设备的耐用性和精度随时间降低，需要频繁的调整和维护，这影响了生产的连续性和稳定性。

6、综上所述，本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：

7、现有汽车焊接工位的输送设备，存在精度变化大稳定性低和车型导入兼容性低不够灵活的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种柔性往复输送机构，以解决现有汽车焊接工位的输送设备，存在精度变化大稳定性低和车型导入兼容性低不够灵活的问题。

2、本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

3、为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

4、本发明提供了一种柔性往复输送机构，包括车身顶升输送单元、伺服电机传动单元、车身激光检测单元、nc夹具单元和plc控制单元；所述nc夹具单元、所述车身顶升输送单元和所述伺服电机传动单元均安装固定于产线地面上；所述伺服电机传动单元布置于所述车身顶升输送单元下，所述伺服电机传动单元与所述车身顶升输送单元的固定架连接，且所述伺服电机传动单元的传动齿轮与所述车身顶升输送单元的传动齿条啮合传动，驱动所述车身顶升输送单元上的滑架前后滑移；所述传动齿轮与所述伺服电机传动单元的传动轴连接；所述传动齿条与所述滑架连接；所述车身激光检测单元，布置于所述车身顶升输送单元的输送起点的两侧，用于扫描检测导入的整车车身的数据，并导入至所述plc控制单元中；所述nc夹具单元布置于所述车身顶升输送单元内，所述nc夹具单元设置有多个，所述车身顶升输送单元的顶升部件的数量和位置也与所述nc夹具单元对应设置；其中在所述车身顶升输送单元的输送起点和终点分别至少设置有一个；所述plc控制单元与所述nc夹具单元、所述车身顶升输送单元、所述伺服电机传动单元和所述车身激光检测单元均电性连接；所述plc控制单元根据导入的车型数据调取对应的作业程序，控制所述车身顶升输送单元通过滑架上的顶升部件将整车车身顶升，并运送至相应工位上，所在工位的所述nc夹具单元用于将整车车身顶升，配合相应工位上的作业工序进行作业。

5、在其中一个实施例中，每个工位的所述顶升部件均设有多个，多个所述顶升部件安装于所述滑架的两侧上；所述顶升部件包括安装座、导向柱、顶升气缸和顶升块；所述安装座与所述滑架连接，所述导向柱滑动安装于所述安装座内，所述顶升气缸安装于所述安装座内，所述导向柱与所述顶升气缸并排布置；所述顶升块安装于所述顶升气缸的伸缩端，并与所述导向柱的一端连接；所述顶升气缸竖向布置，且伸缩端朝向上。

6、在其中一个实施例中，所述nc夹具单元包括多支具备多个自由度的升降臂；所述顶升臂具有横向和纵向平移的，以及竖向升降的自由度。

7、在其中一个实施例中，所述顶升臂内设置有横向、纵向和竖向的线性移动模组，以及顶升指；顶升指安装于竖向的线性移动模组上，竖向的线性移动模组安装于横向的线性移动模组或、纵向的线性移动模组上；所述顶升指的平移和升降动作均由线性模组完成。

8、在其中一个实施例中，所述线性移动模组均由电机驱动。

9、在其中一个实施例中，所述车身激光检测单元安装固定于产线地面上；所述车身激光检测单元包括多自由度底座、扫描臂和激光扫描传感器；所述多自由度底座包括沿所述滑架长度方向平移的滑轨组、沿所述滑架远离或靠近方向平移的滑轨组和沿竖直方向升降的滑轨组；所述扫描臂安装于沿竖直方向升降的滑轨组上，所述激光扫描传感器安装于所述扫描臂的末端上。

10、在其中一个实施例中，所述滑轨组均由气缸驱动。

11、还提供了一种工位间输送作业方法，其特征在于，包括以下步骤：根据整车车型的工序要求，设置多个工位，每个工位均需要布置一个nc夹具单元在车身顶升输送单元中；

12、在导入车型时，将整车车身放置在位于车身顶升输送单元的输送起点的nc夹具单元上，随后nc夹具单元的升降臂将整车车身顶升，车身激光检测单元移动扫描整车车身，并将扫描的车型数据导入plc控制单元中；

13、在输送时，plc控制单元控制，滑架两侧的顶升部件将整车车身顶升，随后nc夹具单元的升降臂随即下降，伺服电机传动单元驱动滑架滑移至下一工位的nc夹具单元处；

14、在作业时，滑架将整车车身移动至对应的工位上，工位内的nc夹具单元的升降臂上升，并顶升整车车身，滑架两侧的顶升部件随即下降，随即展开整车车身的加工操作。

15、本发明的有益效果如下：

16、(1)柔性往复输送机构整合所述nc夹具单元、所述车身顶升输送单元、所述伺服电机传动单元和所述plc控制单元，以提高汽车车身的传输效率和精度。

17、通过所述plc控制单元根据导入的车型数据调取对应的作业程序，控制所述车身顶升输送单元通过滑架上的顶升部件将整车车身顶升，并运送至相应工位上，整车车身运送到位并被所述nc夹具单元夹持后，滑架上的顶升部件随即下降，所在工位的所述nc夹具单元夹持整车车身，随即即可配合相应工位上的作业工序进行作业，完成对整车车身施工的工艺；

18、其中，所述车身顶升输送单元在所述伺服电机传动单元的精确传动下，能够控制整车车身精确到达相应的工位，能够避免整车车身在输送过程中产生平移，确保车身在输送过程中的高速传输，大幅提升生产线的运行效率。所述nc夹具单元通过利用数控技术，能够灵活更换车身支撑位置，实现对不同车型的快速适应，降低更换模具的成本和时间，并且可以配合相应工位上的其他施工设备进行适当的位移，方便施工设备进行快速施工，进一步加快产线上各个工位的施工效率。

19、(2)此外，所述车身激光检测单元布置于所述车身顶升输送单元的输送起点的两侧，用于扫描检测导入的整车车身的数据，并导入至所述plc控制单元中；通过整合所述车身激光检测单元和所述plc控制单元，采用激光扫描传感器可扫描整车车身的数据，识别出不同车型，再通过plc控制单元针对不同车型编程，在使用时只需调用相应的程序；对于新车型只需更改部分零件和电气程序即可快速导入生产线，大大提高汽车生产线的兼容性，从而提高产线的制造效率。

20、通过柔性往复输送机构的应用，汽车制造产线能实现更高效率、更低成本和更高兼容性的生产工序，改进不仅降低了前期投资成本，而且使得制造汽车的生产线的调整速度能够跟得上，新车型的换代速度，进一步提高了生产线的自动化程度和稳定性，对汽车制造业的发展具有重要意义。