專利名稱：用于加工車身部件的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加工由多個零件組成的車身部件的設(shè)備，該 設(shè)備具有用于所述部件的傳送和定位單元以及位于所述傳送和定位 單元四周的多個加工站，通過引導將部件夾具經(jīng)過封閉的循環(huán)軌道上 的加工站，能夠?qū)⒈凰鰝魉秃投ㄎ粏卧目商鎿Q的部件夾具保持在 工位上的部件輸送到所述多個加工站。
背景技術(shù)：
在實踐中已知的上述類型的設(shè)備中，傳送和定位單元被構(gòu)造成旋 轉(zhuǎn)臺，在該旋轉(zhuǎn)臺上，至少一個部件夾具布置在其周圍。當旋轉(zhuǎn)臺旋 轉(zhuǎn)時，部件夾具沿環(huán)形運動至設(shè)置在環(huán)形外的加工站。更換部件夾具
很麻煩。首先必須使用更換裝置來移除待更換的部件夾具，并且將該 部件夾具移至上述設(shè)備之外。提取存放處的新部件夾具并通過更換裝 置輸送到旋轉(zhuǎn)臺。此外，上述設(shè)備需要大量的空間，而且?guī)缀醪贿m合 于預留的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種如技術(shù)領(lǐng)域部分所述的用于加工由多 個零件組成的車身部件的設(shè)備，該設(shè)備在節(jié)省結(jié)構(gòu)空間的同時能夠容 易且快速地更換部件夾具。
該目的在如技術(shù)領(lǐng)域部分所述的設(shè)備中通過以下方式實現(xiàn)，即 在傳送和定位單元的上面設(shè)置存儲器，該存儲器將各種類型的部件夾 具預先保持在循環(huán)軌道的指定位置上，在此，由傳送和定位單元支承 的部件夾具與由存儲器支承的不同類型的部件夾具更換。
部件夾具在傳送和定位單元上方的具體位置的特殊布置是節(jié)省空間的，并能夠快速且容易地更換部件夾具。傳送和定位單元的周圍 區(qū)域可被充分地自由地用于為其他單元如加工機器人、地面運送工 具、倉庫等留下位置，不同部件夾具的提供使得在同一加工廠房內(nèi)生 產(chǎn)不同的部件、甚至不同的車輛型號變得可能。因此，根據(jù)本發(fā)明的 加工廠柔性高且改裝時間短。
在本發(fā)明的一種實施方式中這些條件是極為有利的，該實施方式 的特征在于封閉的循環(huán)軌道上至少有兩個頂點，在這些頂點區(qū)域中設(shè) 置有加工站，當部件夾具沿封閉的循環(huán)軌道運動時，所述部件夾具不 會經(jīng)過相鄰的頂點之間的空間，該空間尤其用于設(shè)置加工機器人，并 且所述存儲器預先將部件夾具保持在上述頂點區(qū)域中。曲線軌道可以 是橢圓或擺線，特別是圓內(nèi)擺線或星形線。在本發(fā)明的具體實施方式
中，曲線軌道中指定的點就是這些頂點，部件夾具被存儲器預先保持 在所述指定點上。
在傳動技術(shù)方面，這樣的曲線軌道可以例如按如下方式實現(xiàn)，即 傳送和定位單元由轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)臂組成，其中旋轉(zhuǎn)臂偏心地安裝在所述 轉(zhuǎn)子上、沿著同轉(zhuǎn)子的軸線平行的軸線與所述轉(zhuǎn)子相反地被驅(qū)動、并 支撐部件夾具，其中，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)運動相互配合，使得所述 部件夾具經(jīng)過帶有頂點的封閉的曲線軌道。
優(yōu)選地，由存儲器預先保持的部件夾具被保持在共同的提升裝置 或者可以單獨下降的支架上。這樣，部件夾具可以降至易于更換的高 度。在更換的過程中，也可以使用裝備有相應(yīng)的夾持裝置的加工機器 人。
為了能夠加工盡可能多的類型的部件，大量不同類型的部件夾具 可以以能相繼徑向移動的方式存放在存儲器上。然后，很容易將正好 需要的部件夾具送到最佳的更換位置。
優(yōu)選的是，從傳送和定位單元上方通過設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)軸上 的旋轉(zhuǎn)分配器將能量和控制指令輸送給傳送和定位單元。對于能量和 控制指令的輸送線，線路樹通過連接桿形式的旋轉(zhuǎn)分配器連接到設(shè)置 在轉(zhuǎn)子軸線中心的源。


以下將借助附圖示意性所示的實施方式詳細描述本發(fā)明。附圖
為
圖1是用于加工部件的設(shè)備的俯視圖，該設(shè)備具有傳送和定位單 元、多個加工站以及多個用于加工才幾器人的空間。 圖2是圖1中設(shè)備的側(cè)視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，加工由多個零件組成的車身部件的設(shè)備具有傳送和 定位單元l,在該傳送和定位單元1周圍設(shè)有加工站2、 3、 4、 5。在 加工站2、 3、 4、 5之間存在空間6、 7、 8、 9，這些空間可用于不同 用途，特別是用來放置加工機器人、大量工具等。上述設(shè)備也可以按 這樣一種方式放置，即把廠房立柱設(shè)置在空間6、 7、 8、 9處。從而 可以實現(xiàn)位置關(guān)系的最佳匹配。在圖1的實施方式中，空間6、 7用 來放置僅示意性地以箱子表示的加工機器人10、 11、 12、 13。
傳送和定位單元1具有用于未示出的待加工部件的可更換的部件 夾具14,例如已知的張緊架。該部件夾具14通過傳送和定位單元1 沿具有頂點16、 17、 18、 19的圓弧軌道15運動至加工站2、 3、 4、 5。 在頂點16、 17、 18、 19處，部件夾具14以及受其保持的部件被至少 一個其附近的加工才幾器人10、 11、 12、 13保持在適當?shù)奈恢蒙?。?部件夾具14處于圖1所示的位置時，加工機器人10以及加工機器人 13都能對該部件進行加工。該特殊的曲線軌道15使得具有傳送和定 位單元1以及加工機器人10、 11、 12、 13的設(shè)備非常緊湊，從而占 據(jù)盡可能少的面積。
上述依照圖1中的具有四個頂點16、 17、 18、 19的圓弧曲線軌 道15或者具有不同頂點數(shù)的曲線軌道，是在本發(fā)明中具有特殊構(gòu)造 和傳動機構(gòu)的傳送和定位單元的實施方式下產(chǎn)生的。如圖2所示，傳 送和定位單元1在固定基座20上具有轉(zhuǎn)子21，該轉(zhuǎn)子具有細節(jié)上未示出的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。在轉(zhuǎn)子21上與旋轉(zhuǎn)軸22偏心地設(shè)置有能繞與 旋轉(zhuǎn)軸線22平行的軸線24旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臂23。在驅(qū)動方面，旋轉(zhuǎn)臂 23通過齒輪驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)子22耦合，使得轉(zhuǎn)子22和旋轉(zhuǎn)臂23朝相 反的方向旋轉(zhuǎn)。這樣，例如在基座20上以不可旋轉(zhuǎn)的方式保持外部 插齒的齒輪圈，所述齒輪圏與受轉(zhuǎn)子22支撐且與可相對于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 的中間齒輪嚙合。中間齒輪與傳動齒輪接合，該傳動齒輪可旋轉(zhuǎn)地安 裝在轉(zhuǎn)子22的自由端上并且以不可旋轉(zhuǎn)的方式與旋轉(zhuǎn)臂23的驅(qū)動軸 相連。通過齒輪的各種齒數(shù)比以及轉(zhuǎn)子22和旋轉(zhuǎn)臂23的有效臂長能 夠產(chǎn)生不同的曲線軌道。在任何情況下，轉(zhuǎn)子22和旋轉(zhuǎn)臂23的反向 自轉(zhuǎn)滿足以下關(guān)系角度總和-節(jié)拍角度=轉(zhuǎn)子21的自轉(zhuǎn)角度，其 中，角度總和=360° ,相鄰頂點16、 17、 18、 19或加工站之間的節(jié) 拍角度=旋轉(zhuǎn)臂23或部件夾具14在相鄰加工站之間的自轉(zhuǎn)角度，并 且轉(zhuǎn)子21的自轉(zhuǎn)角度是為了使旋轉(zhuǎn)臂23或者部件夾具14進一步地 轉(zhuǎn)過節(jié)拍角度(即從一個加工站到下一個加工站)而轉(zhuǎn)子21需要轉(zhuǎn) 過的角度。
旋轉(zhuǎn)臂23的自由端以可更換的方式支撐部件夾具14，特別是張 緊架，通過該部件夾具可以將待加工的部件保持在精確預定的工位 上。為了協(xié)助在這個位置的定位，在加工站2、 3、 4、 5中可以分別 設(shè)置對中單元2a、 3a、 4a、 5a，所述對中單元由垂直安裝在旋轉(zhuǎn)臂 23或部件夾具14上的支撐輪2&*以及固定的連接導塊2a**、 3a**、 4a**、 5&**組成，支撐輪2&*在部件夾具14基本徑向移動的過程中進 入上述導塊。
在旋轉(zhuǎn)臂23上，用于提供能量及控制指令的旋轉(zhuǎn)分配器26被布 置在旋轉(zhuǎn)臂23的旋轉(zhuǎn)軸線24上，該旋轉(zhuǎn)分配器26通過固定的連接 點連接到例如工廠的天花板上。
星狀的(在實施方式中是十字狀的)存儲器30通過支架35設(shè)置 在工廠的天花板上，所述存儲器30具有用于多個不同類型的部件夾 具32、 33的四個頂點16、 17、 18、 19。存儲器30可以與所有的支架 35、 36、 37—起降下，或者上述支架35、 36、 37可以單獨降下。每個支架35、 36、 37都安裝有夾緊裝置35*、 36*、 37*，通過所述夾緊 裝置可以將部件夾具32、 33以固定的方式保持在有利于更換的位置。 部件夾具的更換以下列方式進行
在實施方式中，支架35處于空閑狀態(tài)，不再需要的部件夾具14 已經(jīng)被置于支架35下面，該支架35被降下并用其夾緊裝置35*夾住 部件夾具14。當部件夾具14從旋轉(zhuǎn)臂23上脫開后，該部件夾具14 通過支架35抬升至其上方的存放位置。為了給旋轉(zhuǎn)臂23裝載新的部 件夾具例如33,通過傳送和定位單元1的旋轉(zhuǎn)將旋轉(zhuǎn)臂23帶入加工 站5。通過支架37將部件夾具33從其上方的存放位置降低到其下方 的可更換位置，在該下方的可更換位置處，部件夾具37與旋轉(zhuǎn)臂23 連接并從夾持裝置37*釋放。
通過將部件夾具及其支架以可相繼徑向移動的方式設(shè)置在存儲 器30上，存儲器30可以在無需耗費大量設(shè)備技術(shù)的情況下裝載不同 類型的部件夾具。從而，所需的部件夾具可以通過徑向移動進入適于 更換的位置。
權(quán)利要求
1、一種用于加工由多個零件組成的車身部件的設(shè)備，該設(shè)備具有用于該部件的傳送和定位單元(1)以及設(shè)置在所述傳送和定位單元(1)四周的多個加工站(2，3，4，5)，通過引導所述傳送器和定位單元(1)的可更換的部件夾具(14)經(jīng)過封閉的循環(huán)軌道(15)上的加工站(2，3，4，5)，能夠?qū)⒈凰霾考A具(14)保持在工位上的部件輸送到所述多個加工站，其特征在于在所述傳送和定位單元(1)上方設(shè)置有存儲器(30)，該存儲器(30)用于將不同類型的部件夾具(14，32，33)預先保持在循環(huán)軌道(15)的指定位置上，在該位置上，受所述傳送和定位單元(1)支承的部件夾具(14)能夠與由存儲器(30)支承的不同類型的部件夾具(32，33)更換。
2、 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于封閉的循環(huán)軌道具 有至少兩個頂點(16， 17， 18, 19)，在這些頂點間的區(qū)域設(shè)置有加 工站(2， 3， 4， 5),當部件夾具(14 )沿封閉的循環(huán)軌道(15 )運 動時，所述部件夾具(14)不會經(jīng)過相鄰頂點(16， 17, 18, 19)之 間的空間(6, 7, 8, 9),并且所述存儲器(30)預先將部件夾具(32, 33)保持在所述頂點(16, 17， 18, 19)的區(qū)域中。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于所述傳送和定 位單元(1 )包括轉(zhuǎn)子(21)和旋轉(zhuǎn)臂(23 ),所述旋轉(zhuǎn)臂(23 )偏心 地設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子(21)上、圍繞同轉(zhuǎn)子軸線(22)平行的軸線(24) 與所述轉(zhuǎn)子(21)反向地被驅(qū)動、并且支撐所述部件夾具(14)，其中， 所述轉(zhuǎn)子(21)和所述旋轉(zhuǎn)臂(23)的旋轉(zhuǎn)運動互相配合，使得所述 部件夾具(14 )經(jīng)過帶有頂點(16, 17, 18, 19)的封閉的曲線軌道 (15)。
4、 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的設(shè)備，其特征在于由所 述存儲器預先保持的部件夾具(32, 33 )通過支架保持在共同的升降 裝置或者能單獨下降的支架(36, 37 )上。
5、 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的設(shè)備，其特征在于多個部件夾具(32, 33 )以能相繼徑向移動的方式安裝在存儲器(30)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及加工部件、尤其是車身的設(shè)備。所述設(shè)備具有用于部件的傳送和定位單元1和多個加工站(2，3，4，5)，這些加工站位于所述傳送和定位單元(1)四周，且被傳送和定位單元(1)的部件夾具(14)支撐的部件可進給至準備加工的位置。為了使部件從一個加工站(2)傳送至另一加工站(3，4，5)時占據(jù)盡可能小的表面積，傳送和定位單元由轉(zhuǎn)子(21)和旋轉(zhuǎn)臂(23)組成，旋轉(zhuǎn)臂(23)偏心置于所述轉(zhuǎn)子(21)上、與轉(zhuǎn)子反向驅(qū)動并支撐部件夾具(14)。轉(zhuǎn)子(21)和旋轉(zhuǎn)臂(23)同步驅(qū)動，通過部件夾具(14)沿著包括相鄰的頂點(16，17，18，19)間的空間(6，7，8，9)封閉的曲線軌道(15)更換。
文檔編號B62D65/02GK101437718SQ200780016098
公開日2009年5月20日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月5日
發(fā)明者J·基平, T·克萊姆 申請人:蒂森克虜伯·德勞茨·諾幫有限責任公司