一种汽车横梁自动化循环定位设备的制作方法

本发明涉及汽车制造生产工艺领域，特别涉及一种汽车横梁自动化循环定位设备。

背景技术：

汽车制造过程分为四大工艺，冲压，焊接，喷装，总装，汽车的横梁需历经冲压和焊接两个工艺流程，在两个成型工艺中，往往需要一定的设备对基材进行运输和定位。汽车横梁的焊接过程，以往通常由人工进行运输，然而随着柔性化生产线的发展，现在的生产线越来越倾向于自动化运输过程，故而很多企业开始选用不同类型的运输装置进行运输。

然而，现有技术的运输方式多是简单的一维线性运输方式，此种运输方式不仅设备占地面积大，而且还有着操作不方便等诸多限制条件，另外，先进的运输装置不能对汽车横梁的型号进行检测。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车横梁自动化循环定位设备，实现汽车横梁运输方式的二维化，充分利用空间，减小设备的体积，缩小设备的占地面积，并实现对最终产品的型号检测。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

公开一种汽车横梁自动化循环定位设备，包括升降装置，位移装置；

所述位移装置为上下两层结构，并且上层为下层呈180度旋转后的结构，所述上层与下层通过双层机架连接，所述的升降装置分别设置于位移装置的左右两侧，右侧的位移装置为左侧呈180度旋转后的结构；

所述位移装置的上层包括机架，倍速链运输机构、止动机构、型号检测机构、工装组件及控制开关；

所述倍速链运输机构安装在上机架上，驱动部分安装在上机架左端，张紧部分安装在上机架右端，驱动部分与张紧部分通过倍速链连接；

所述止动机构有三个，按机架的长边方向均匀分布机架内部，所述止动机构包括止动底座、止动气缸、阻挡架、距离传感器以及控制开关，所述距离传感器通过控制开关控制止动气缸的工作，所述止动底座为条状板块，与驱动轴平行并安装在机架内部，所述止动气缸固连在所述止动底座中间，所述阻挡架与所述止动气缸的活塞杆连接，所述阻挡架的初始位置低于倍速链上顶面所在的平面，所述距离传感器安装在止动底座左边，所述距离传感器距离止动底座的高度等于活塞杆初始行程；

所述工装组件直接置于机架内部的倍速链运输机构上，所述的工装组件与止动机构交替设置且数量相同，靠近驱动电机处以止动机构为终点，所述止动机构的顶端高于所述工装组件的底部。

所述型号检测机构包括前检测机构、后检测机构和摆杆检测机构，所述三个检测机构均设有距离传感器及相应的控制开关，所述前检测机构安装在终点端的止动机构的左前方的机架上，所述后检测机构安装在终点端的止动机构的左后方的机架上，所述前检测机构和后检测机构对位设置，所述摆杆检测机构安装在机架内部，位于距离前后检测机构所成的直线左方50cm处，所述摆杆机构能由控制开关控制摆动到与机架平齐的位置。

所述控制开关在机架外部，所述型号检测机构的三个距离传感器均连接至控制开关。

还包括气缸机架、气缸升降机，所述气缸升降机包括升降板，所述升降板上连接有传动连接装置，所述气缸升降机通过所述传动连接装置与升降板连接，所述气缸升降机两支架板还设有导轨，所述升降板两边上还设有滑块与导轨配合，还包括物料移动装置，所述物料移动装置包括升降底板、主动机构、两组驱动机构、驱动轴、驱动齿轮和传动链条；

所述气缸升降机安装在所述气缸机架左侧，所述升降底板位于气缸机架右侧，与所述升降板下部固连，所述主动机构设置在所述升降底板中部，所述两组驱动机构安装在升降底板上，对称分布在升降底板靠近前后边缘的位置；

所述主动机构包括电机安装板、电机和电机齿轮，所述电机安装板固连在所述升降底板中部，所述电机卧式安装在所述电机安装板上，所述电机的电机轴末端设置有电机齿轮；

所述驱动机构包括安装板、驱动链轮、张紧链轮，所述驱动机构，通过安装板安装在升降底板上，所述升降板上靠近后端边缘处为驱动链轮，靠近前端边缘处为张紧链轮，位于左右两侧中同一侧的所述驱动链轮和张紧链轮通过驱动链条连接；

所述驱动轴安装在所述升降底板的后部，两端各连接一个驱动链轮，所述驱动齿轮安装在驱动轴上，位置与所述电机齿轮相对，所述驱动齿轮与所述电机齿轮通过传动链条传动。

所述的两个升降装置的物料移动装置的出料口分别连接位移装置的左端和右端。作为本发明的进一步改进，所述位移装置的上层右端还设置有顶升装置。

作为本发明的进一步改进，所述顶升装置包括顶升底座、顶升气缸、顶升板、侧压气缸和承压滑块；所述顶升底座为条状板块，两端分别固连在机架的前后两长条边框上，所述顶升气缸安装在顶升底座中间，所述顶升板连接顶升气缸活塞杆，所述侧压气缸安装在顶升底板左边，其活塞杆连接承压滑块，所述承压滑块与顶升板连接。

作为本发明的进一步改进，所述的顶升气缸和侧压气缸均安装有两个磁性开关。

作为本发明的进一步改进，所述工装组件包括工装组件底板，左侧工装组件及右侧工装组件，所述左侧工装组件与右侧工装组件镜像安装在所述工装组件底板两短边，所述工装组件能对多种型号的汽车横梁进行精确定位。

作为本发明的进一步改进，所述左侧安装组件与右侧安装组件的结构均为长方形板块结构，板块的两短边分别设置连接块，所述两连接块的高度不同。

作为本发明的进一步改进，所述工装组件底板两侧设置有滚珠轴承，每一侧的滚珠轴承为两个。

作为本发明的进一步改进，所述升降板上的传动连接装置包括第一支座，第二支座，两根链条吊杆，所述第一支座固连在升降板上，所述第二支座为t型结构，与第一支座连接，所述两根链条吊杆分别连接在第二支座的两个t型伸出项上。

作为本发明的进一步改进，所述升降底板设置有后挡板、左挡板以及右挡板，所述后挡板安装在升降底板后侧，所述左挡板设置在升降板和左驱动机构之间的升降底板上，所述右挡板设置在升降底板右外侧面，安装在右侧的驱动链轮的外侧。

作为本发明的进一步改进，所述左、右挡板内侧分别设置有导向机构，所述导向机构包括导向安装板和导向块，所述导向安装板安装在左、右挡板的内侧面，所述导向块安装在导向安装板上。

采用上述技术方案，由于两个升降转置分别设置于位移装置的两端，并且位移装置设置了上下两层镜像设置的倍速链传输装置，使得工装组件能从右升降机顶部出发，由人工或这机器加入横梁至工装组件，下降至右升降机下部，进入位移装置下层，通过位移装置位移至左升降机下部，再升上左升降机上部，进入位移装置继续位移至上层右部可取出横梁，在位移过程中，设置的六个止动机构能进行横梁的焊接工艺等。

此技术方案实现了汽车横梁的循环定位焊接，缩小了设备的体积，减小了占地面积，而后出料时通过型号检测机构能实现型号的检测。

附图说明

图1为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的结构图；

图2为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的位移装置结构图；

图3为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的升降装置结构图；

图4为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的止动机构结构图；

图5为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的工装组件结构图；

图6为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的顶升装置结构图；

图7为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的物料移动装置的俯视图；

图8为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的物料移动装置的主视图；

图9为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的传动连接转置的结构图；

图10为本发明实施例中汽车横梁自动化循环定位设备的升降装置原理图。

图中，1-机架，2-倍速链运输机构，3-止动机构，4-型号检测机构，5-工装组件，31-止动底座，32-止动气缸，33-阻挡架，34-距离传感器，41-前检测机构，42-后检测机构，43-摆杆检测机构，431-摆动气缸，432-摆杆，51-工装组件底板，52-左侧工装组件，53-右侧工装组件，54-滚珠轴承，6-顶升装置，61-顶升底座，62-顶升气缸，63-顶升板，64-侧压气缸，65-承压滑块，7-气缸升降机，71-导轨，8-升降板，81-传动连接装置，82-滑块，811-支架，812-支架二，813-链条吊杆，9-物料移动装置，91-升降底板，92-主动机构，921-电机安装板，922-电机，923-电机齿轮，924-调整块，93-驱动机构，931-安装板，932-驱动链轮，933-张紧链轮，94-驱动轴，95-驱动齿轮，96-后挡板，97-左挡板，98-右挡板，10-气缸机架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

一种汽车横梁自动化循环定位设备，如图1所示，包括升降装置，位移装置；

所述位移装置为上下两层结构，并且上层为下层呈180度旋转后的结构，所述上层与下层通过双层机架连接，所述的升降装置分别设置于位移装置的左右两侧，右侧的位移装置为左侧呈180度旋转后的结构；

如图2所示，所述位移装置的上层包括机架1、倍速链运输机构2、止动机构3、型号检测机构4、工装组件5以及控制开关；

所述倍速链运输机构2安装在上机架上，驱动部分安装在上机架左端，张紧部分安装在上机架右端，驱动部分与张紧部分通过倍速链连接；

所述止动机构3有三个，按机架1的长边方向均匀分布机架内部，如图3所示，所述止动机构3包括止动底座31、止动气缸32、阻挡架33、距离传感器34以及控制开关，所述距离传感器34通过控制控制止动气缸32的工作，所述止动底座31为条状板块，与驱动轴212平行并安装在机架1内部，所述止动气缸32固连在所述止动底座31中间，所述阻挡架33与所述止动气缸32的活塞杆连接，所述阻挡架33的初始位置低于倍速链上顶面所在的平面，所述距离传感器34安装在止动底座31左边，所述距离传感器34距离止动底座的高度等于活塞杆初始行程；

所述工装组件5直接置于机架1内部的倍速链运输机构2上，所述的工装组件5与止动机构3交替设置且数量相同，靠近驱动电机211处以止动机构3为终点，所述止动机构3的顶端高于所述工装组件4的底部。

所述型号检测机构4包括前检测机构41、后检测机构42和摆杆检测机构43，所述三个检测机构均设有距离传感器及相应的控制开关，所述前检测机构41安装在终点端的止动机构3的左前方的机架1上，所述后检测机构42安装在终点端的止动机构3的左后方的机架1上，所述前检测机构41和后检测机构43对位设置，所述摆杆检测机构43安装在机架1内部，位于距离前后检测机构所成的直线左方50cm处。

所述控制开关在机架1外部，所述型号检测机构的三个距离传感器均连接至控制开关。

如图3所示，所述升降装置包括包括气缸机架10、气缸升降机7，所述气缸升降机7包括升降板8，所述升降板8上连接有传动连接装置81，所述气缸升降机7通过所述传动连接装置81与升降板8连接，所述气缸升降机7两支架板还设有导轨71，所述升降板8两边上还设有滑块82与导轨72配合，还包括物料移动装置9，所述物料移动装置9包括升降底板91、主动机构92、两组驱动机构93、驱动轴94、驱动齿轮95和传动链条96；

所述气缸升降机1安装在所述气缸机架4左侧，所述升降底板91安装在气缸机架4右侧，与所述升降板8下部固连，所述主动机构92设置在所述升降底板91中部，所述两组驱动机构93安装在升降底板91上，对称分布在升降底板91靠近前后边缘的位置；

所述主动机构92包括电机安装板921、电机922和电机齿轮923，所述电机安装板921固连在所述升降底板91中部，所述电机922卧式安装在所述电机安装板921上，所述电机922的电机轴末端设置有电机齿轮923；

所述驱动机构93包括安装板931、驱动链轮932、张紧链轮933，所述驱动机构93，通过安装板931安装在升降底板91上，所述升降板91上靠近后端边缘处为驱动链轮932，靠近前端边缘处为张紧链轮933，位于左右两侧中同一侧的所述驱动链轮932和张紧链轮933通过驱动链条连接；

所述驱动轴94安装在所述升降底板91的后部，两端各连接一个驱动链轮932，所述驱动齿轮95安装在驱动轴94上，位置与所述电机齿轮923相对，所述驱动齿轮94与所述电机齿轮923通过传动链条传动。

所述升降装置有两个，两升降装置的物料移动装置的出料口分别连接位移装置的左端和右端。

如图10所示，所属气缸升降机7通过链条连接升降板8上的连接传动装置81，带动整个升降板8的升降运动。

工作时，汽车横梁放入工装组件5，从右端升降装置上方出发，由升降装置移动到下端，通过物料移动装置9移入位移装置，进入位移装置下层的工装组件5随着倍速链运输机构向左运行，历经三个止动机构3，可在这三个止动位置进行三个焊接工步，止动机构3的工作过程为：当距离传感器34检测到工装组件5的存在时，控制止动气缸32升起活塞杆，带动阻挡架33升起阻挡工装组件，在工步完成后，止动气缸32降下活塞杆；工装组件继续在倍速链运输机构2上运行，进入左侧升降装置，左侧升降装置由物料移动装置9移动至气缸升降机7下部，气缸升降机7升起，然后继续由物料移动装置9移动至位移装置上层，继续在上层重复在下层的动作，历经三个止动机构3向右运行，当运行到位移装置上层右端时，摆杆检测机构43的距离传感器检测到工装组件5，将摆杆摆动至与机架1平行的位置，工装组件5通过，通过后，再摆动至与水平面垂直的位置，其上的距离传感器对横梁进行感应，前型号检测机构41、后检测机构42也进行检测，根据距离传感器感应得到的距离信息通过控制开关进行汽车横梁型号的识别，之后由人工或者机器手取料。

作为本发明的进一步改进，所述位移装置的上层右端还设置有顶升装置6。

在位移装置上层右端取料时，为了提高取料精度，设置顶升装置6，使得汽车横梁不会在倍速链上晃动。

作为本发明的进一步改进，所述顶升装置包括顶升底座61、顶升气缸62、顶升板63、侧压气缸64和承压滑块65；所述顶升底座61为条状板块，两端分别固连在机架1的前后两长条边框上，所述顶升气缸62安装在顶升底座61中间，所述顶升板63连接顶升气缸62活塞杆，所述侧压气缸64安装在顶升底板61左边，其活塞杆连接承压滑块65，所述承压滑块65与顶升板连接63。

顶升装置由气缸作为动力源来实现顶升动作，过程安全高效，另外设置的侧压气缸64通过承压滑块65能够调整顶升板63的横向位移，进而调整工装组件5的横向位移，使得工装组件5既不会在倍速链上前后晃动，也不会左右晃动，提高取料精度。

作为本发明的进一步改进，所述的顶升气缸62和侧压气缸64均安装有两个磁性开关。

磁性开关气缸是指在气缸的活塞上安装有磁环，在缸筒上直接安装磁性开关，磁性开关用来检测气缸行程的位置。因此，就不需要在缸筒上安装行程阀或行程开关来检测气缸活塞位置。

作为本发明的进一步改进，所述工装组件5包括工装组件底板51，左侧工装组件52及右侧工装组件53，所述左侧工装组件52与右侧工装组件53镜像安装在所述工装组件底板两短边，所述工装组件能对多种型号的汽车横梁进行精确定位。

工装组件5的左右两工装组件能够很好地对汽车横梁进行定位。

作为本发明的进一步改进，所述左侧安装组件52与右侧安装组件53的结构均为长方形板块结构，板块的两短边分别设置连接块，所述两连接块的高度不同。

左侧安装组件52与右侧安装组件53均有两侧不过同高度的连接块，使得其能定位各种形状的汽车横梁。

作为本发明的进一步改进，所述工装组件底板51两侧设置有滚珠轴承54，每一侧的滚珠轴承为两个。

工装组件5在倍速链23上的运输方式为直接放置与倍速链23上，依靠滑动摩擦力使得工装组件5运动，假装两侧的滚珠轴承后，能令工装组件5在机架两侧面的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少摩擦力，使得运动更平滑。

作为本发明的进一步改进，所述升降板8上的传动连接装置81包括第一支座811，第二支座812，两根链条吊杆813，所述第一支座811固连在升降板8上，所述第二支座812为t型结构，与支座811连接，所述两根链条吊杆813分别连接在第二支座812的两个t型伸出项。

有两个支座共同构成的传动连接装置能够把升降板的连接点从横向连接变成纵向连接，使得气缸升降机上的链条能够有效地紧固连接升降板。

作为本发明的进一步改进，所述升降底板9设置有后挡板96、左挡板97以及右挡板98，所述后挡板96安装在升降底板9后侧，所述左挡板97设置在升降板8和左驱动机构之间的升降底板91上，所述右挡板98设置在升降底板9右外侧面，安装在右侧驱动链轮的外侧。

当工装组件5在物料移动装置运行时，设置的后挡板以及左右挡板能够避免工装组件5在移动过程中因机器的震动或其他原因而偏离位置。

作为本发明的进一步改进，所述左挡板97、右挡板98内侧分别设置有导向机构，所述导向机构包括导向安装板和导向块，所述导向安装板安装在左、右挡板的内侧面，所述导向块安装在导向安装板上。

导向机构用于精确地实现工装组件5的横向移动，使其不会在移动过程发生偏转等事故。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。