工业生产线的组装站制造技术

本发明专利技术涉及一种工业生产线的组装站(1")，所述组装站用于将多个元件(7)装配到零件(4)上，其特征在于，所述站包括至少一个装配有机器人部件(5)的自动运行模块，所述机器人部件确保同时抓取多个元件(7)，然后将所述元件逐个地装配到所述零件(4)上。

Assembly station of industrial production line

The invention relates to an assembly station (1 \) of an industrial production line, which is used to assemble a plurality of elements (7) to a part (4), which is characterized by a station including at least one automatic running module equipped with a robot part (5), which ensures that a plurality of elements (7) are captured at the same time, and then the elements are set by one by one. The ground is assembled to the part (4).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工业生产线的组装站
本专利技术涉及工业生产线的组装站的设计以及所述组装站在工业生产线中的实施。本专利技术致力于尤其(但不仅仅)在动力系统领域中的机械零件的组装，所述机械零件例如用于装配在机动类型的车辆上。
技术介绍
当前，用于所制造产品的组装线通常由一连串的手动或自动组装站构成。自动类型的组装站使用经特定地研究用于给定产品类型(“产品类型”理解为产品家族及其变型)以及给定生产能力的特定专用机器。这些机器的设计原理在于组合特定用于每个操作的工具(例如螺丝刀、抓取器、钳……)。这导致机器复杂、整体化、不太适用于其它家族的产品、相对难以修改和重新构造。每个机器的特异性构造了整体组装方法，这解释了为什么每个生产线的设计时间较长：对于每个要制造的产品的新参照，对于每次产品发展，需重新设计工具。另外，对于要组装的给定产品的生产率的每次增大，需在现有生产线上添加工具，这要求增大所述生产线的大小以及重新构造所述生产线，这对于所述生产线在(可另外包括多个生产线的)生产地点中的布置产生较大影响。所述生产线的重新定尺寸还可影响要执行的操作的顺序以及影响产生在要手动操作的组装站之间的距离，这可导致使操作者所介入的站重组在相邻区域中，以使操作者避免过大的移动。
技术实现思路
本专利技术的目的因此在于设计一种用于装配在更灵活的生产线上的新型组装站，该生产线尤其在所生产产品的类型方面和在生产率的变化方面更加灵活。本专利技术的目的尤其在于克服上述缺点。本专利技术的目的首先在于提供一种工业生产线的组装站，所述组装站用于将多个元件装配到零件上，例如所述站包括至少一个装配有(尤其是协同类型的)机器人部件的自动运行模块，所述机器人部件确保同时抓取多个元件，然后将所述元件逐个地装配到所述零件上。优选地，所述自动运行模块包括用于在3个、优选地6个自由度上操控机器人部件的操控部件。使用足够灵活的机器人部件，可容易地根据要组装的产品对机器人部件重新编程。根据一种实施方式，所述零件是发动机气缸盖，并且，所述元件是所述气缸盖的气门。在本申请的文本中，为了简单，可给出解释并基于该实施例详细描述本专利技术的优点，但本专利技术适用于零件或元件的任何组装，尤其是机械零件的彼此组装。目前，存在用于将气门引入到内燃机的气缸盖中的两种方法：手动类型的方法(由操作者执行任务)和自动类型的方法(使用重载型机器人)。使用手动类型的方法，操作者直接用手单件地引入气门。手动类型的方法适用于能力相对较低的车间(每年200至320000件)。操作者需要大约一分钟的时间来将所有气门引入到气缸盖中。使用自动类型的方法，配备有抓取器的机器人同时引入同一排的所有气门。自动类型的方法能够确保高生产能力(每年320000至640000件)。这两种方法不容易互换。在产品的生命过程中使生产线的生产能力发展，这是难以管理的。事实上，自动站(尤其是当继续使用要装配到气缸盖中的气门的示例时的用于引入气门的自动站)是复杂且需要高投资的站，并且所述站的收益率尤其根据气门的包装(conditionnements)质量或根据气门或气缸盖的尺寸多样化而波动。为了使引入操作可由机器人执行，优选地，首先将气缸盖预先地相对于所述气缸盖的传送部件定中心。可能还需要在抓取器上设置机械的重新定中心元件。自动部件(尤其是抓取器)的整体的复杂性不允许对于不同产品的较大灵活性：所述站和所述抓取器不能够对不同类型的气缸盖执行给定的操作。本专利技术旨在借助于协同机器人单件地(因此逐个地)将元件(在该示例中为气门)引入到零件(在该示例中为气缸盖)上。协同机器人理解成能够在紧邻操作者处进行操作的机器人，该机器人因此不再是布置在框架中以保护操作者的大尺寸机器人的类型。这些协同机器人具有较小的尺寸，并且装配有传感器类型的足够的所有安全部件以避免与操作者接触。所述协同机器人例如由库卡(KUKA)公司商品化，货号为IIWA。这些协同机器人尤其能够检测气门的引导以及管理在将所述气门引入到气缸盖中时的作用力。经设计的抓取器能够同时执行对包装中的气门的抓持，然后所述抓取器能够改变构造以允许气门的单件式引入并因此提供现有自动站所不具有的对产品的灵活性。多个该类型的机器人可同时工作，以增加周期时间中的站性能。在该情况下，机器人和工具是经复制的，以能够通过逐渐的投资来增加生产能力潜力。这些模块的整体安置在与手动站相当的经缩小空间中，这能够逐渐地添加自动模块而不干扰总方法和生产线的安置。如上文所述，优选地，根据本专利技术的机器人部件是协同类型的，同时配备有经一体化的安全部件，尤其是对于“意外接触”的安全部件，有利地，所述机器人部件配备有具有信息反馈的传感器，所述信息反馈涉及所述机器人部件的运动轴线中的每个。该类型的机器人属于有时称为“安全”机器人的新一代机器人，因为该类型的机器人被设计成由于经一体化的安全性(尤其通过适合的传感器)而可在人工环境中执行操作并且无需外部安全装置：不再需要借助于“置于框架中”的经隔开的机器人来保护操作者，并因此不再需要将手动操作组装站重组在一个区域中而将机器人重组在另一区域中。除了操作者安全这一终极目的之外，传感器在机器人的运动轴线中的每个上的一体化能够通过特别精确且敏感的信息反馈来使机器人执行任务。该类型的机器人具有的优点还在于通常非常紧凑(具有的尺寸接近人类的尺寸)，这使所述机器人可容易地安置/一体化在生产线上。优选地，根据本专利技术的机器人部件包括臂，所述臂的其中一个端部上配备有头部，所述头部装配有至少两个用于抓取元件的气动抓取部件，所述部件相对于所述头部在用于供给元件的供给位置和用于装配元件的装配位置这两个位置之间可动。有利地，根据本专利技术的抓取部件能够围绕轴线(尤其是按照90°的角度)在供给位置与装配位置之间枢转，所述抓取部件在处于供给位置时彼此平行，并且在处于装配位置时共面且具有不同定向。优选地，所述头部装配成在所述臂上可旋转。所述臂本身装配成相对于机器人的本体可动。因此，臂的可动性用于接近用于被供给布置成平行排的元件(成排的气门)的供给区域，其中，头部例如在该区域上方适合地定向，所述头部的气动抓取部件全都沿着同一方向定向以在单个操作中抓住成排的气门(例如，用于气缸盖的每个气缸的4个气门)。然后所述臂朝向布置在另一区域中的零件(气缸盖)移动，并且所述抓取部件相对于所述头部枢转以安置成处于装配位置，每个气门通过头部相对于相应的臂的旋转而逐个地被引入。有利地，根据本专利技术的抓取部件以铰接的方式装配在所述头部上，所述头部具有凹槽，所述凹槽允许所述抓取部件在处于其中一个位置、尤其是装配位置时部分地收起。本专利技术还旨在提供一种实施上文描述的组装站的方法，例如所述机器人部件被同时地供给元件，然后通过所述气动抓取部件将所述元件逐个地装配到所述零件上。优选地，根据本专利技术的方法设置使所述机器人部件在被供给元件和将所述元件装配到所述零件上之间确保对所述零件的中间处理，尤其是上油类型的中间处理。本专利技术还旨在提供一种工业生产线，所述工业生产线包括至少一个上文所描述的组装站，所述工业生产线还包括手动组装站或半自动组装站。本专利技术还旨在提供一种实施该工业生产线的方法，其中，尤其是根据所期望的生产能力由可互换的自动运行站替换所述生产线中的手动运行站或半自动运行站。优选地，将实施所述生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业生产线的组装站(1")，所述组装站用于将多个元件(7)装配到零件(4)上，其特征在于，所述站包括至少一个装配有机器人部件(5)的自动运行模块，所述机器人部件确保同时抓取多个元件(7)，然后将所述元件逐个地装配到所述零件(4)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 FR 15626331.一种工业生产线的组装站(1")，所述组装站用于将多个元件(7)装配到零件(4)上，其特征在于，所述站包括至少一个装配有机器人部件(5)的自动运行模块，所述机器人部件确保同时抓取多个元件(7)，然后将所述元件逐个地装配到所述零件(4)上。2.根据权利要求1所述的组装站(1")，其特征在于，所述机器人部件(5)是协同类型的，同时配备有经一体化的安全部件，尤其是对于意外接触的安全部件。3.根据上述权利要求中任一项所述的组装站(1")，其特征在于，所述自动运行模块包括用于在3个、尤其是6个自由度上操控机器人部件的操控部件。4.根据上述权利要求中任一项所述的组装站(1")，其特征在于，所述零件(4)是发动机气缸盖，并且，所述元件是所述气缸盖的气门(7)。5.根据上述权利要求中任一项所述的组装站(1")，其特征在于，所述机器人部件(5)包括臂(51)，所述臂的其中一个端部上配备有头部(52)，所述头部装配有至少两个用于抓取元件(7)的气动抓取部件(54)，所述部件相对于所述头部在用于供给元件的供给位置和用于装配元件的装配位置这两个位置之间可动。6.根据权利要求5所述的组装站(1")，其特征在于，所述抓取部件(54)能够围绕轴线尤其是按照90°的角度在供给位置与装配位置之间枢转，所述抓取部件在处于供给位置时彼此平行，并且在处于装配位置时共面且具有不同定向。7.根据权利要求4或5所述的组装...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·迪维尔，C·奥夫萨茨，S·格朗热，F·吉勒，
申请(专利权)人：标致雪铁龙汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR