汽车顶盖输送与对中机构设计
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《 装备 制 造技术 ） ） ２ ０ １ ５年第 ７期
汽车顶盖 输送 与对 中机构设计
张 涛， 骆佳光
（ 上 汽 通用 五菱 汽车 股份 有 限公 司 ， 广西 柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ７ ）
摘 要： 利 用剪刀叉式升降机构 与齿轮 齿条输送机构相结合 ， 设计 了一种顶盖输送机 构。 顶盖输送过程 中采用托架定位 ， 托 架安装 于剪刀叉 式升 降机构上 ， 输送机 构输送 剪刀叉机构往 复运动 ， 实现 顶盖输送和 定位 ； 行走机 构采用滚轮在轨道
上行走 。使 用这种 输送与对 中对 中输 送过 程稳定可靠 ， 输送到位精度 高。
关键词 ： 升降机构 ； 剪刀 叉； 顶盖输送 ； 齿轮齿条 中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ８ ． ４ 文献标识码 ＿ ＾ 文章编 号： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ７ — ０ ０ １ １ － ０ ４
顶 盖 分拼 线一 般设 计 ４个 或 ５个 拼 台 ， 最后 两个 括 驱动 执行 装 置和 剪叉 装置 。在 驱 动机 构 的驱 动下 ， 拼台为 自动输送和机器人抓取顶盖拼台。 某汽车顶盖 驱 动执 行 装 置 产生 小 位 移行 程 的 同 时将 驱 动 力传 递 分 拼焊 接线 共 ４个 拼 台 ，焊接 工 位为 １ ＃ 、 ２ ＃拼 台 ， 输 送 工位 为 ３ ＃ 、 钳 拼台 ， 在３ ＃拼 台放 置顶 盖焊 合 总成 ，
根 据 输 送要 求 ， 输 送 机 构 为往 复 输 送 ， 顶 盖 分 拼
３ ＃ 、 ４ ＃安 装 有 顶 盖 工装 ，输 送 过 程 中不 能 与 工 装 干
＃升降机构升 涉， 所 以输送机构必须有升降功能 ， 分别在高于工装 输送 。其运动过程可以概括为在顶盖 ３ 输送顶盖至 ４ ＃ 、 升降机构下降把顶盖 位 置 和低 于 工 装 位 置运 动 ，避 免 干 涉 。顶 盖输 送 至 起把顶盖托起 、 ＃工 位 、 输 送机 构 返 回至 顶盖 ３ ＃ 。为 了精 简 ４ ＃拼 台 后 ， 顶 盖后部定 位孔需对 齐定位销 ， 从 而 顶 放置 在 ４ 提 高可靠性 ， 经过多次考虑和讨论 ， 决定采用 盖下降过程 中能顺利进 销 ，这要求输送过程具有较 机构 ， 套剪刀叉升降机构 ，使 升降机构在顶盖 ３ ＃ 与４ ＃ 高 的精 度 ，保 证 输 送 到 ４＃拼 台 的顶 盖定 位 块 对 齐 定位 销 。 之间往返 。输送方式简图如图 ３ 所示。
种 顶 盖输 送及 对 中机 构 。
图 １ 顶 盖 分 拼 线 示 意 图
１ ． 剪７ ３叉上乎板 ２ ． 剪 刀 叉 Ｆ平 板 ３、 ４ ． 剪刀叉连杆
１ 设计 方案
１ ． １ 总体 方 案
图 ２ 剪刀叉升降机构 方案
１ ． ３ 输 送 方案
该 输 送 机 构 的 目的是 把 顶 盖 从 顶 盖 ３ ＃工 位 输 送 至顶 盖 ４ ＃工 位 ，机 器 人抓 手 在 顶 盖 ４ 群工位 抓 取 顶盖 ， ３ ＃工 位 同 时继续 可 以放 置 零 件 ， 以供 下 一循 环
线 上线 焊接 ， 在 机器 人 抓取顶 盖 的同 时 ， 允许 ３ ＃拼 台
继 续 放 置零 件 ，输 送 机 构返 回继 续 进 行 下一 工 作 循 环。 顶 盖分 拼 线示 意 如 图 １ 所示。 为进 步 一提 高 ４ ＃拼 对顶 盖 定位 。本 文 针对 这种 顶 盖 的输送 形 式 ， 设计 了
一
机构具有结构紧凑 、 承载量大 、 驱动装置通过性强和 操 控性 好 的特 点 ，因而 在各 种 场 合 中得 到 了 广泛 应
用【 ” 。该 机构 具有 自稳定 性 ， 举升 过程 平稳 ， 举 升 高度 台顶盖的定位精度 ， 在顶盖后部增加使用两个定位销 范 围较 大 ， 且结 构简 洁 ， 如图 ２ 所示。
＿
Ｚ
图 ３ 输盖 定 位方 案
图 ５ 剪 刀 叉 升 降 机 构 运 动 分 析 简 图
设 图 中实 线 与 Ｃ Ｄ所 示 为剪 刀 叉 机 构 初 始 顶盖定位需要保证定位精度高、 定位可靠 ， 采用 Ｂ ’ 与Ｃ Ｄ’ 所 示 为该 机 构 带 动上 平 板 铅 托架对定位进行定位 ，托架上安装定位块对零件定 位 置 ，虚线 Ａ’ 垂上 升 Ａｘ 后 的位置 ， Ａ 点 滑块 副运 动距 离 为 Ａｙ 。首 位 。定位块数 量选择 ６ 个， 左右各 ３ 个， 分布于顶盖 先证 明上平板为铅垂升降 ，即上平板在水平方 向上 前部 、 中部 与 后部 。如 图 ４所示 。 没有 位移 ，只需 要证 明三角 形 ＡＢ Ｃ在运 动过 程 中保 持 直 角三 角 形 。二 杆 等 长 且铰 接 与 中 点 ０， 所 以 Ａ０ ＝ Ｏ Ｃ ＝ Ｏ Ｂ， 该关系在剪刀叉运动保持不变 ， 由此可 以 推出 ： Ｏ Ａ Ｃ＝ Ｏ Ｃ Ａ， ＯＣ Ｂ＝／Ｏ ＢＣ ， 所 以 Ｏ ＡＣ ＋ Ｏ Ｂ Ｃ ＝ Ｏ Ｃ Ａ ＋ Ｏ Ｃ Ｂ ＝ ＬＢ Ｃ Ａ， 根据 三角 形 中两 角 之 和等于第 三角 的补 角 ， 所 以 Ｏ ＡＣ ＋ Ｏ Ｂ Ｃ＝ １ ８ ０ 。 １ ． 顶盖 ２ 简 送托架（ 前部 ） ３ ． 输送托架 （ 中部 ） ４ ． 输送托架 （ 后部 ） ５ 剪刀叉 升降机构 ＬＢ Ｃ Ａ， 所 以 得 到 ＬＢ Ｃ Ａ＝ １ ８ ０ 。 一 ８ｃ Ａ， 从 而 Ｂ 图 ４ 顶 盖 定位 方 案 ９ ０ 。 ． 所 以剪 刀 叉 机 构 所 带 动 上 平 板 的运 动 为 铅 垂 升降 运动 。 １ ． ５ 动 力与 传 动方 案 计算滑块倒槽的长度 ， 即△ 值 。 减速 电机 、 齿轮齿条是常见的传动方式 ， 该方式 在 三 角 形 Ａ— ＢＣ 中 ， 根 据 勾 股 定 理 ，即 ｘ 一 △ ） 传 动 可靠 ， 成 本低 ， 易 于维 护 。本设 计 采 用 减 速 电机 ＋ （ ｙ ＋ △ｙ ） ： Ａ。 Ｂ ’ 。 与齿轮 固定安装 ， 齿轮与齿条啮合 ， 带动齿条运动 ， 整 理可 得 出 △ 与 Ａｙ的关 系 ： 齿条安装于升降机构上 ， 带动升降机构往返。
一
１ ． ２ 升 降机 构方 案
升降机构采用剪刀叉机构 ，剪叉式升 降机构包
收稿 日期 ： ２ ０ １ ５ — ０ ４ — １ ０
作者 简介 ： 张涛（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 河南人 ， 本科 ， 助理工程 师 ， 主要从事 车身工装夹具及 输送 线的设计。
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎ ｏ ． ７， ２ ０ １ ５
给剪叉装置 。剪叉装置作为剪叉式升降机构的主体
具有折叠伸展性能 ，它受到驱动执行装置的驱动并 通过输送机构输送至 ４ ＃ 拼台 ， 在４ ＃ 拼 台对顶盖进行 将驱动执行装置的小位移行程放大成竖直方向的较 定位 ， 定位完成后 ， 机 器 人 抓 手抓 取 顶 盖 搬 运 至 总 拼 大行程 ， 从而推动升降平 台的上下移动。剪叉式升降
汽车顶盖 输送 与对 中机构设计
张 涛， 骆佳光
（ 上 汽 通用 五菱 汽车 股份 有 限公 司 ， 广西 柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ７ ）
摘 要： 利 用剪刀叉式升降机构 与齿轮 齿条输送机构相结合 ， 设计 了一种顶盖输送机 构。 顶盖输送过程 中采用托架定位 ， 托 架安装 于剪刀叉 式升 降机构上 ， 输送机 构输送 剪刀叉机构往 复运动 ， 实现 顶盖输送和 定位 ； 行走机 构采用滚轮在轨道
上行走 。使 用这种 输送与对 中对 中输 送过 程稳定可靠 ， 输送到位精度 高。
关键词 ： 升降机构 ； 剪刀 叉； 顶盖输送 ； 齿轮齿条 中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ８ ． ４ 文献标识码 ＿ ＾ 文章编 号： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ７ — ０ ０ １ １ － ０ ４
顶 盖 分拼 线一 般设 计 ４个 或 ５个 拼 台 ， 最后 两个 括 驱动 执行 装 置和 剪叉 装置 。在 驱 动机 构 的驱 动下 ， 拼台为 自动输送和机器人抓取顶盖拼台。 某汽车顶盖 驱 动执 行 装 置 产生 小 位 移行 程 的 同 时将 驱 动 力传 递 分 拼焊 接线 共 ４个 拼 台 ，焊接 工 位为 １ ＃ 、 ２ ＃拼 台 ， 输 送 工位 为 ３ ＃ 、 钳 拼台 ， 在３ ＃拼 台放 置顶 盖焊 合 总成 ，
根 据 输 送要 求 ， 输 送 机 构 为往 复 输 送 ， 顶 盖 分 拼
３ ＃ 、 ４ ＃安 装 有 顶 盖 工装 ，输 送 过 程 中不 能 与 工 装 干
＃升降机构升 涉， 所 以输送机构必须有升降功能 ， 分别在高于工装 输送 。其运动过程可以概括为在顶盖 ３ 输送顶盖至 ４ ＃ 、 升降机构下降把顶盖 位 置 和低 于 工 装 位 置运 动 ，避 免 干 涉 。顶 盖输 送 至 起把顶盖托起 、 ＃工 位 、 输 送机 构 返 回至 顶盖 ３ ＃ 。为 了精 简 ４ ＃拼 台 后 ， 顶 盖后部定 位孔需对 齐定位销 ， 从 而 顶 放置 在 ４ 提 高可靠性 ， 经过多次考虑和讨论 ， 决定采用 盖下降过程 中能顺利进 销 ，这要求输送过程具有较 机构 ， 套剪刀叉升降机构 ，使 升降机构在顶盖 ３ ＃ 与４ ＃ 高 的精 度 ，保 证 输 送 到 ４＃拼 台 的顶 盖定 位 块 对 齐 定位 销 。 之间往返 。输送方式简图如图 ３ 所示。
种 顶 盖输 送及 对 中机 构 。
图 １ 顶 盖 分 拼 线 示 意 图
１ ． 剪７ ３叉上乎板 ２ ． 剪 刀 叉 Ｆ平 板 ３、 ４ ． 剪刀叉连杆
１ 设计 方案
１ ． １ 总体 方 案
图 ２ 剪刀叉升降机构 方案
１ ． ３ 输 送 方案
该 输 送 机 构 的 目的是 把 顶 盖 从 顶 盖 ３ ＃工 位 输 送 至顶 盖 ４ ＃工 位 ，机 器 人抓 手 在 顶 盖 ４ 群工位 抓 取 顶盖 ， ３ ＃工 位 同 时继续 可 以放 置 零 件 ， 以供 下 一循 环
线 上线 焊接 ， 在 机器 人 抓取顶 盖 的同 时 ， 允许 ３ ＃拼 台
继 续 放 置零 件 ，输 送 机 构返 回继 续 进 行 下一 工 作 循 环。 顶 盖分 拼 线示 意 如 图 １ 所示。 为进 步 一提 高 ４ ＃拼 对顶 盖 定位 。本 文 针对 这种 顶 盖 的输送 形 式 ， 设计 了
一
机构具有结构紧凑 、 承载量大 、 驱动装置通过性强和 操 控性 好 的特 点 ，因而 在各 种 场 合 中得 到 了 广泛 应
用【 ” 。该 机构 具有 自稳定 性 ， 举升 过程 平稳 ， 举 升 高度 台顶盖的定位精度 ， 在顶盖后部增加使用两个定位销 范 围较 大 ， 且结 构简 洁 ， 如图 ２ 所示。
＿
Ｚ
图 ３ 输盖 定 位方 案
图 ５ 剪 刀 叉 升 降 机 构 运 动 分 析 简 图
设 图 中实 线 与 Ｃ Ｄ所 示 为剪 刀 叉 机 构 初 始 顶盖定位需要保证定位精度高、 定位可靠 ， 采用 Ｂ ’ 与Ｃ Ｄ’ 所 示 为该 机 构 带 动上 平 板 铅 托架对定位进行定位 ，托架上安装定位块对零件定 位 置 ，虚线 Ａ’ 垂上 升 Ａｘ 后 的位置 ， Ａ 点 滑块 副运 动距 离 为 Ａｙ 。首 位 。定位块数 量选择 ６ 个， 左右各 ３ 个， 分布于顶盖 先证 明上平板为铅垂升降 ，即上平板在水平方 向上 前部 、 中部 与 后部 。如 图 ４所示 。 没有 位移 ，只需 要证 明三角 形 ＡＢ Ｃ在运 动过 程 中保 持 直 角三 角 形 。二 杆 等 长 且铰 接 与 中 点 ０， 所 以 Ａ０ ＝ Ｏ Ｃ ＝ Ｏ Ｂ， 该关系在剪刀叉运动保持不变 ， 由此可 以 推出 ： Ｏ Ａ Ｃ＝ Ｏ Ｃ Ａ， ＯＣ Ｂ＝／Ｏ ＢＣ ， 所 以 Ｏ ＡＣ ＋ Ｏ Ｂ Ｃ ＝ Ｏ Ｃ Ａ ＋ Ｏ Ｃ Ｂ ＝ ＬＢ Ｃ Ａ， 根据 三角 形 中两 角 之 和等于第 三角 的补 角 ， 所 以 Ｏ ＡＣ ＋ Ｏ Ｂ Ｃ＝ １ ８ ０ 。 １ ． 顶盖 ２ 简 送托架（ 前部 ） ３ ． 输送托架 （ 中部 ） ４ ． 输送托架 （ 后部 ） ５ 剪刀叉 升降机构 ＬＢ Ｃ Ａ， 所 以 得 到 ＬＢ Ｃ Ａ＝ １ ８ ０ 。 一 ８ｃ Ａ， 从 而 Ｂ 图 ４ 顶 盖 定位 方 案 ９ ０ 。 ． 所 以剪 刀 叉 机 构 所 带 动 上 平 板 的运 动 为 铅 垂 升降 运动 。 １ ． ５ 动 力与 传 动方 案 计算滑块倒槽的长度 ， 即△ 值 。 减速 电机 、 齿轮齿条是常见的传动方式 ， 该方式 在 三 角 形 Ａ— ＢＣ 中 ， 根 据 勾 股 定 理 ，即 ｘ 一 △ ） 传 动 可靠 ， 成 本低 ， 易 于维 护 。本设 计 采 用 减 速 电机 ＋ （ ｙ ＋ △ｙ ） ： Ａ。 Ｂ ’ 。 与齿轮 固定安装 ， 齿轮与齿条啮合 ， 带动齿条运动 ， 整 理可 得 出 △ 与 Ａｙ的关 系 ： 齿条安装于升降机构上 ， 带动升降机构往返。
一
１ ． ２ 升 降机 构方 案
升降机构采用剪刀叉机构 ，剪叉式升 降机构包
收稿 日期 ： ２ ０ １ ５ — ０ ４ — １ ０
作者 简介 ： 张涛（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 河南人 ， 本科 ， 助理工程 师 ， 主要从事 车身工装夹具及 输送 线的设计。
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎ ｏ ． ７， ２ ０ １ ５
给剪叉装置 。剪叉装置作为剪叉式升降机构的主体
具有折叠伸展性能 ，它受到驱动执行装置的驱动并 通过输送机构输送至 ４ ＃ 拼台 ， 在４ ＃ 拼 台对顶盖进行 将驱动执行装置的小位移行程放大成竖直方向的较 定位 ， 定位完成后 ， 机 器 人 抓 手抓 取 顶 盖 搬 运 至 总 拼 大行程 ， 从而推动升降平 台的上下移动。剪叉式升降