一種柔性發(fā)動(dòng)機(jī)托盤上線定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

萬(wàn)陽(yáng)，于建新，管大林，鄒文峰，諸允杰

（1.安徽華菱汽車有限公司，安徽 馬鞍山 243061；2.重型專用車發(fā)動(dòng)機(jī)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 馬鞍山 243061）

1 設(shè)計(jì)背景

發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝成品下線轉(zhuǎn)運(yùn)，貯存，遠(yuǎn)程儲(chǔ)運(yùn)等過(guò)程中對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)托盤工裝都有不同的要求，生產(chǎn)過(guò)程中不同系列的發(fā)動(dòng)機(jī)需要通過(guò)不同類型的轉(zhuǎn)運(yùn)托盤工裝來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)，貯存，遠(yuǎn)程儲(chǔ)運(yùn)等。轉(zhuǎn)運(yùn)托盤工裝主要分為10L 系列、12L 系列轉(zhuǎn)運(yùn)托盤工裝；發(fā)動(dòng)機(jī)下線時(shí)，操作工需先選擇對(duì)應(yīng)機(jī)型的托盤，用kbk 起吊系統(tǒng)將托盤水平放置于地面板鏈系統(tǒng)固定位置，轉(zhuǎn)運(yùn)托盤工裝隨地面板鏈勻速行進(jìn)到達(dá)激光定位點(diǎn)，靜置于發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝成品下掛正下方。操作工將前后四個(gè)支架安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)相應(yīng)位置，然后緩慢降下發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)人工干預(yù)找準(zhǔn)銜接位置將發(fā)動(dòng)機(jī)固定于轉(zhuǎn)運(yùn)托盤支腿上。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)支架與轉(zhuǎn)運(yùn)托盤工裝支腿銜接時(shí)定位不準(zhǔn)易造成發(fā)動(dòng)機(jī)外部件損傷。

現(xiàn)有的作業(yè)方法，托盤吊裝上線過(guò)程中托盤相對(duì)地面板鏈的空間位置無(wú)法確定；人工干預(yù)過(guò)多，作業(yè)效率低；無(wú)法有效避免發(fā)動(dòng)機(jī)下線過(guò)程中外部件的損傷概率；作業(yè)過(guò)程存在安全隱患，基于以上多種原因，設(shè)計(jì)一款柔性發(fā)動(dòng)機(jī)托盤上線定位系統(tǒng)是工藝優(yōu)化工作的重點(diǎn)，也是工藝先期策劃的重點(diǎn)。

2 方案介紹

2.1 柔性發(fā)動(dòng)機(jī)托盤上線定位系統(tǒng)三維數(shù)模，如圖1 所示

圖1 柔性發(fā)動(dòng)機(jī)托盤上線定位系統(tǒng)三維數(shù)模

2.1.1 定位工裝D 三維數(shù)模，如圖2 所示

圖2 定位工裝D 三維數(shù)模

2.1.2 定位工裝D 細(xì)節(jié)三維數(shù)模，如圖3、圖4 所示

圖3 搖臂Y 三維數(shù)模

圖4 定位銷X 三維數(shù)模

2.1.3 柔性發(fā)動(dòng)機(jī)托盤上線定位系統(tǒng)主要部件（結(jié)構(gòu)）功能如下

（1）激光定位J：發(fā)動(dòng)機(jī)到達(dá)位置后觸發(fā)激光定位信號(hào)，地面板鏈系統(tǒng)停止運(yùn)行。

（2）升降機(jī)S：將噴涂完成后的發(fā)動(dòng)機(jī)從高空積放鏈下降到地面板鏈上。

（3）定位工裝D：定位不同類型的托盤上線后的空間位置。

（4）定位板B：定位托盤垂直地面板鏈運(yùn)行方向上的空間位置。

（5）定位孔K：安裝定位銷X。

（6）定位擋板C：定位托盤平行地面板鏈運(yùn)行方向上的空間位置。

（7）搖臂Y：調(diào)節(jié)定位板B 的位置。

（8）定位銷X：固定定位板B 的最終位置。

2.1.4 柔性發(fā)動(dòng)機(jī)托盤上線定位系統(tǒng)定位原理

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)積放鏈轉(zhuǎn)運(yùn)至升降機(jī)位置，停止器打開，吊具與積放鏈推頭脫離后停止前進(jìn)，配合止退器固定吊具位置，保證吊具在升降機(jī)上的空間位置恒定；

（2）計(jì)算每種機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)支架投影位置，轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)托盤支腿空間位置，因每種托盤的支腿空間位置相對(duì)托盤固定，將支腿空間位置轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)托盤的空間位置；

（3）地面板鏈系統(tǒng)為規(guī)則長(zhǎng)方形，將升降機(jī)正下方的托盤空間位置轉(zhuǎn)換至托盤上線位置；

（4）因托盤平行板鏈前進(jìn)方向的位置固定，只需要控制垂直于板鏈前進(jìn)方向的空間位置，通過(guò)制作一種可調(diào)節(jié)尺寸的工裝來(lái)控制托盤垂直于板鏈前進(jìn)方向的空間位置，通過(guò)定位銷快速調(diào)節(jié)。

2.1.5 操作流程

（1）根據(jù)機(jī)型選擇對(duì)應(yīng)的托盤，將定位銷X 插入對(duì)應(yīng)的定位孔K；

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂Y，調(diào)節(jié)定位板B 的位置至定位銷X 處；定位擋板C 狀態(tài)固定，控制托盤平行板鏈運(yùn)行方向的位置；

（3）用KBK 起吊托盤上線，使托盤相應(yīng)的面緊密貼合定位板B、定位擋板C 放置在板鏈上；

（4）托盤隨地面板鏈勻速行進(jìn)到達(dá)激光定位點(diǎn)J，靜置于工件正下方，無(wú)需人工干預(yù)，發(fā)動(dòng)機(jī)下線過(guò)程支架與支腿即可準(zhǔn)確銜接。

2.1.6 托盤上線工作原理示意，如圖5 所示

圖5 托盤上線工作原理示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合各種轉(zhuǎn)運(yùn)托盤工裝的外形尺寸并在此基礎(chǔ)上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)定位支架進(jìn)行空間投影，用以確定托盤支腿的空間位置，計(jì)算后轉(zhuǎn)化為托盤的空間位置，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)三維數(shù)模與轉(zhuǎn)運(yùn)托盤工裝的三維數(shù)模進(jìn)行配合驗(yàn)證，確認(rèn)數(shù)模配合沒有問(wèn)題后制作樣件并進(jìn)行過(guò)程驗(yàn)證，收集并反饋樣件問(wèn)題，進(jìn) 一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的定位系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，鎖定三維數(shù)模并出圖紙對(duì)樣件進(jìn)行優(yōu)化；經(jīng)過(guò)上萬(wàn)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)托盤吊裝上線的動(dòng)態(tài)驗(yàn)證，柔性發(fā)動(dòng)機(jī)托盤上線定位系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)要求，滿足多種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)托盤吊裝上線定位，大大提高了作業(yè)效率，降低了外部件損壞風(fēng)險(xiǎn)，降低了現(xiàn)場(chǎng)管理成本及人工成本，超出預(yù)期效果。