汽车塑料燃油箱内部零件集成焊接部件的传送系统的制作方法

汽车塑料燃油箱内部零件集成焊接部件的传送系统
[技术领域]
[0001]
本实用新型涉及汽车塑料燃油箱成型领域，具体地说是一种汽车塑料燃油箱内部零件集成焊接部件的传送系统。
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背景技术：
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[0002]
随着汽车塑料燃油箱的演化进程和排放的要求，汽车塑料燃油箱更趋向于将零部件集成至油箱内部。为了在汽车塑料燃油箱内部集成焊接内部零件，国内汽车塑料燃油箱生产厂是将油箱内部焊接件工装安装在机械手的零件装夹工装上，当机械手处于安装内部件装夹工位时，由操作者进入该区域，手动将零件装入机械手上的零件装夹工装上。当操作者确认零部件在机械手零件装夹工装完成后，机械手离开内部件装夹工位，送入塑料燃油箱内部进行焊接。然而，当汽车塑料燃油箱内部焊接零件较多并分散时，必然增加操作者的安装零件的时间和劳动强度或通过增加操作者数量进行该项工作，从而影响塑料燃油箱的生产时间或增加劳动成本。另外，由于机械手安全区域的要求，防护安全门是必须选项，即在设备运行过程中，机械手运动至零部件安装区域，在该区域和操作者之间须有安全门进行防护。
[0003]
因此，随着中国工业化的进程，企业和员工对设备的生产效率、人机工效、安全提出更高的要求。而传统的将汽车塑料燃油箱内部件由操作者放置到机械手工装上的方法很难满足安全、生产效率、人机工效的要求。
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技术实现要素：
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[0004]
本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种汽车塑料燃油箱内部零件集成焊接部件的传送系统，有别于市场上燃油箱普遍运用的机械手上直接安装零部件结构，节约了设备及人力的成本，提升了生产效率。
[0005]
为实现上述目的设计一种汽车塑料燃油箱内部零件集成焊接部件的传送系统，包括装载区11、卸载区14以及自装载区11至卸载区14依次设置的工作站一10、工作站二8、工作站三6、工作站四5，所述工作站一10为操作者装载零件工作站，所述工作站二8与工作站三6为输送零件工作站，所述工作站四5为主设备机器人提供卸载工作站，所述工作站三6、工作站二8的下方分别设有工作站五7、工作站六9，所述工作站五7与工作站六9为返回空托盘工作站，所述工作站一10、工作站二8、工作站三6、工作站四5构成上层传输系统并用于输送已经装载好的零部件，所述工作站四5、工作站五7、工作站六9、工作站一10构成下层传输系统并用于返回空托盘装置，所述工作站一10、工作站二8、工作站三6、工作站四5、工作站五7、工作站六9六个工作站构成上下两层输送循环系统。
[0006]
进一步地，所述工作站一10、工作站四5分别连接上下升降机构一、上下升降机构二，所述上下升降机构一、上下升降机构二分别电连接双伺服驱动伺服系统二12、双伺服驱动伺服系统一1，并由双伺服驱动伺服系统二12、双伺服驱动伺服系统一1控制，所述工作站一10、工作站四5同时同步并列运载两组零部件托盘以提供需焊接的零部件。
[0007]
进一步地，所述托盘设有四套，每套设有两个，且每套的两个托盘之间通过机械连接在一起，每个托盘上均设有载件工装3和定位柱4，所述定位柱4与机器人上的定位柱二对接在一起以保证定位。
[0008]
进一步地，所述工作站一10、工作站二8、工作站三6、工作站四5上均设置有双托盘2，所述工作站二8、工作站三6上的双托盘2为备用及缓冲托盘。
[0009]
进一步地，所述双伺服驱动伺服系统二12包括两个伺服电机和两套丝杠，所述工作站一10在双伺服驱动伺服系统二12的带动下升降，且在降到底部时接收下层传输系统的托盘，所述工作站一10左右两侧设有双气缸，自下层传输系统接收过来的托盘由左右两测的双气缸锁死定位后升降至操作者所需的装配高度，并在完成装配后上升到工作站二8、工作站三6的高度，以向其传送有零件的托盘。
[0010]
进一步地，所述工作站二8、工作站三6采用一套变频传送系统，所述变频传送系统包括变频电机和传动轴，所述传动轴上装设有齿轮，所述齿轮带动链条，并通过链条带动托盘，所述工作站二8、工作站三6用于接收工作站一10传输来的托盘，同时向工作站四5传递托盘。
[0011]
进一步地，所述工作站四5采用与工作站一10相同的双伺服驱动伺服系统及升降机构，所述工作站四5的升降高度高于工作站一10输送的高度；所述工作站五7、工作站六9采用一套变频传送系统，其结构与工作站二8、工作站三6相同。
[0012]
本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
[0013]
(1)适用于复杂多样的零部件装配：本实用新型既可以实现单一壳体内的零部件装载，又可以实现上下壳体同步零部件的装载，一人即可完成多样复杂零部件的装配，并且在托盘上装配，区别传统立式装配，操作起来简单，符合人机工效。
[0014]
(2)节约节拍，提高生产效率：本实用新型将预先装配好零件后同步传送到卸载区域指定位置，可保证多个机器人同步将零件抓走，节约了机器人等待操作者作业的时间；同时，工作站四获得工作站三传送过来的托盘后，利用其双伺服控制的特点可继续精准上升一定设置高度，实现与机器人对接，减少了机器人行走轨迹，又节约了机器人的作业时间。
[0015]
(3)人机工效特点突出：本实用新型工作站一为装载区域，由双伺服同步驱动控制，承载着双托盘的升降，可根据操作者的身高去设置停留在适合的装载高度，工作台面操作适合在零件需要角度摆放的时候作业，极大减少了操作者的体力。
[0016]
(4)安全性高：本实用新型装载区域远离机器人作业区域，安全方面设备防护装置只需要普通防护即可，极大的降低了安全隐患，节约了安全制造成本。
[0017]
综上：本实用新型采用汽车燃油箱内部焊接件独立传送系统，有别于市场上燃油箱普遍运用的机械手上直接安装零部件结构，节约了设备及人力的成本，提升了生产效率，值得推广应用。
[附图说明]
[0018]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0019]
图中：1、双伺服驱动伺服系统一 2、双托盘 3、载件工装 4、定位柱 5、工作站四 6、工作站三 7、工作站五 8、工作站二 9、工作站六 10、工作站一 11、装载区 12、双伺服驱动伺服系统二 13、变频拖链传送 14、卸载区。
[具体实施方式]
[0020]
下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：
[0021]
如附图1所示，本实用新型提供了一种汽车塑料燃油箱内部零件集成焊接部件的传送系统，包括装载区11、卸载区14以及自装载区11至卸载区14依次设置的工作站一10、工作站二8、工作站三6、工作站四5，工作站一10为操作者装载零件工作站，工作站二8与工作站三6为输送零件工作站，工作站四5为主设备机器人提供卸载工作站，工作站三6、工作站二8的下方分别设有工作站五7、工作站六9，工作站五7与工作站六9为返回空托盘工作站，工作站一10、工作站二8、工作站三6、工作站四5构成上层传输系统并用于输送已经装载好的零部件，工作站四5、工作站五7、工作站六9、工作站一10构成下层传输系统并用于返回空托盘装置，工作站一10、工作站二8、工作站三6、工作站四5、工作站五7、工作站六9六个工作站构成上下两层输送循环系统。
[0022]
其中，工作站一10、工作站四5分别连接上下升降机构一、上下升降机构二，上下升降机构一、上下升降机构二分别电连接双伺服驱动伺服系统二12、双伺服驱动伺服系统一1，并由双伺服驱动伺服系统二12、双伺服驱动伺服系统一1控制，工作站一10、工作站四5同时同步并列运载两组零部件托盘以提供需焊接的零部件；托盘设有四套，每套设有两个，且每套的两个托盘之间通过机械连接在一起，每个托盘上均设有载件工装3和定位柱4，定位柱4与机器人上的定位柱二对接在一起以保证定位。进一步地，工作站一10、工作站二8、工作站三6、工作站四5上均设置有双托盘2，工作站二8、工作站三6上的双托盘2为备用及缓冲托盘。
[0023]
本实用新型中，双伺服驱动伺服系统二12包括两个伺服电机和两套丝杠，工作站一10在双伺服驱动伺服系统二12的带动下升降，且在降到底部时接收下层传输系统的托盘，工作站一10左右两侧设有双气缸，自下层传输系统接收过来的托盘由左右两测的双气缸锁死定位后升降至操作者所需的装配高度，并在完成装配后上升到工作站二8、工作站三6的高度，以向其传送有零件的托盘。工作站二8、工作站三6采用一套变频传送系统，变频传送系统包括变频电机和传动轴，传动轴上装设有齿轮，齿轮带动链条，并通过链条带动托盘，工作站二8、工作站三6用于接收工作站一10传输来的托盘，同时向工作站四5传递托盘。工作站四5采用与工作站一10相同的双伺服驱动伺服系统及升降机构，工作站四5的升降高度高于工作站一10输送的高度；工作站五7、工作站六9采用一套变频传送系统，其结构与工作站二8、工作站三6相同。
[0024]
本实用新型所述系统由六个工作站构成上下两层输送结构：工作站一为操作者装载零件工作站，工作站二与工作站三为输送零件工作站，工作站四为主设备机器人提供卸载工作站，工作站五与工作站六为返回空托盘工作站；其中工作站一与工作站四采用双伺服驱动系统控制的上下升降机构，能够同时同步并列运载两组零部件托盘为油箱上下壳体同时提供需要焊接的零部件，而且承担着接收与返回空托盘的功能；这样六个工作站就构成了上下两层输送循环系统：工作站一、工作站二、工作站三、工作站四构成上传输装置，主要输送已经装载好的零部件，工作站四、工作站五、工作站六、工作站一构成下传输装置，主要用于返回空托盘装置；托盘设计了四套，每套两个，分别为油箱上下壳体提供所需的零部件，这两个托盘通过机械连接在一起，为了同步传输，四套托盘能够更好的为设备节约节拍时间。每套托盘上面的工装设计根据产品3d要求，在位置与角度上一致的基础上，为了操作
者装配简单，机器人卸载容易，工装除了仿型设计外，利用导轨、轴承、弹簧、簧片等做到预夹紧、自锁效果，机器人抓取零部件时起到自动解锁的装置。并且每个托盘都有两个定位柱，与机器人上的定位柱对接在一起保证定位准确。
[0025]
工作站一由双伺服驱动的升降机构，具体由两个伺服电机、两套丝杠构成，两套丝杠同时带动两套托盘的升降，两套丝杠同步升降两米宽的硬连接双托盘。工作站一升降机构降到底部时可以接收下层传送系统的托盘，接收方式采用变频系统带动链条运输的方式，具体由变频电机、传动轴，传动轴上带有齿轮、齿轮带动专用链条，每个托盘拥有两条链条，共计四条专用链条，接收过来的托盘传送到位置后，左右两测由双气缸进行锁死，这样就可以升降到操作者所需的装配高度，操作者完成装配后，退出装载区域后，启动后机构上升到工作站二与工作站三的高度，向它们传送到有零件的托盘。
[0026]
工作站二与工作站三采用一套变频传送系统，这样可以节约制造上的成本，具体由变频电机和传动轴构成，传动轴上带有齿轮、齿轮带动专用链条，每个托盘拥有两条链条，共计四条专用链条，此站起到接收工作站一来的托盘，同时向工作站四传递托盘，工作站二与工作站三应用一套机构，但分成了两个站，工作站二有件可以直接向工作站三传送，工作站三有件工作站二没有，工作站三可以返回工作站二去接受工作站一的件。
[0027]
工作站四同样采用的是双伺服驱动的升降机构，与工作站一类似，只是在升降高度上比工作站一输送的高度更高，以满足与机器人作业时对接和减少机器人的作业时间。工作站五与工作站六也是采用一套变频传送系统，与工作站二与工作站三类似，充当返回空托盘的责任。
[0028]
输送结构运输的是托盘，托盘上装载着各种零部件的夹具工装，工装夹具在设计上既要使操作者装配简单容易，又要保证托盘在运输过程中稳定，同时保证机器人抓取零部件时自锁、自夹紧的零部件自动松开。为此利用了导轨、轴承、弹簧、簧片部件的特性，设计出预夹力，自锁自脱的特殊工装。
[0029]
本实用新型无需操作者确认零件在机械手零件装夹工装是否安装完成，提高了装配的效率，同时因装夹位置符合人机工效减轻了工人的劳动负荷，节约了设备及人力的成本。即，本实用新型在使用过程中，工人只需在平台上进行快速完成有别于传统立式装配零件的过程，既节约了时间，提高生产效率，又可以降低工人的劳动强度。
[0030]
此外，由于在装配零件过程中难免遇到零件不合格的特例，这时需要将零件拆除掉，如果直接装配到机械手夹爪上，操作者处理任何突发状况都会占用主体设备加工时间，有时甚至造成产品报废，本实用新型在此设计四套相同托盘，其中工作站二与工作站三为备用及缓冲托盘，工作站一装载时有问题，工作站二或工作站三可以继续执行传送工作不影响机器人获得零件，提高制造效率，同时为工作站一操作者留有处理问题的时间。另外，如果在传统机械手上装配，面对多样复杂零部件时，操作者的作业高低范围在一米以上，有零件角度要求的情况下装配困难，本实用新型托盘装配等同于桌面上操作，在人机功效方面充分得到体现。除此之外，本实用新型装载区域远离机器人作业区域，安全方面设备防护装置只需要普通防护即可，极大的降低了安全隐患，而若直接在机械手夹爪上装配则需要用安全门等防护，故本实用新型节约了安全制造成本。
[0031]
本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用
新型的保护范围之内。