專利名稱：對工件進行吊裝裝配的方法及使用的懸掛式助力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用于工件運輸、裝配領(lǐng)域，具體涉及一種在吊裝、搬運及在 裝配工件中使用的 一種對工件進行吊裝裝配的方法及吊裝中使用的懸掛式 助力裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)裝配生產(chǎn)線某些操作工位是專門負責搬運并在某一高度上安裝 工件的。這就需要借助助力裝置來減輕操作人員的勞動強度。在吊裝裝配系統(tǒng)中常用的吊裝助力裝置的吊裝方法有兩種 一種是通過 葫蘆吊車吊運這種方法中需要將適合的夾具裝于葫蘆吊鉤處，操作工通 過按動控制手電門上的行走鍵將葫蘆吊車開至重物存放處，再按升降鍵控 制葫,吊車上的重物夾具接近重物，然后使夾具夾緊重物，再次按動升降 鍵控制葫蘆吊車提起重工件，把葫聲吊車開至裝配點。操作控制鍵對位， 最后進行人工裝配工件。這種方法存在一些問題裝配線是以某一節(jié)拍往 前移動的，通過人工按鍵來調(diào)節(jié)工件上下、左右、前后的位置來對位，只 能用于線速比較慢的場合。而且，這種方法存在通過控制按鍵來對位的問 題，而且對對位的精度要求也較高，這對操作員操作水平要求很高。另一 種方法是通過關(guān)節(jié)式半自動機器手抓運這種方式和葫蘆吊車的裝運方式 差不多，優(yōu)點在于能夠靈活避開某些干涉(比如汽車生產(chǎn)線上座騎裝配) 而且裝運效率相比葫聲吊車的裝運效率更高。但缺點也很明顯投資一臺 半自動化機器手一般要30 - 50萬元，而且啟用后每年都要投入較高成本來 進行維護。 發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的吊裝裝配方法操作復(fù)雜，工件在裝配過程 中受吊裝裝置性能影響不容易實現(xiàn)準確對位，即不能使工件到達最佳裝配 位置，而且在裝配完成后吊裝裝置不能實現(xiàn)自動回位，仍需操作人員進行 控制使其回位，這樣工作效率會受到一定影響等一系列技術(shù)問題，本發(fā)明 4是供了 一種對工件進行吊裝裝配的方法。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的葫蘆吊車在吊裝重物時操作過程復(fù)雜，需要熟練的技術(shù)人員進行操作才能實現(xiàn)準確對位操作的技術(shù)問題和購置半自 動化機器手造價高、維護成本也高等技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種操作簡 單，高效、實用的懸掛式助力裝置。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中第一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為提供一種對工件進行吊裝裝配的方法，所述吊裝裝配方法包括步驟第一、將工 件吊裝在懸掛式助力裝置上；第二、牽引所述懸掛式助力裝置沿連接構(gòu)件 運動，將所述工件運送到工件裝配區(qū)；第三、調(diào)整所述懸掛式助力裝置使 其吊裝的所述工件到達裝配的最佳位置，并進行裝配；第四、去除作用在 所述懸掛式助力裝置上牽引力，所述懸掛式助力裝置沿所述連接構(gòu)件退回 到工件裝配區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述第一步具體為將工件裝于所述懸掛 式助力裝置的夾具或掛鉤上。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述第二步中牽引所述懸掛式助力裝置 的牽引力為操作者手動牽引。根據(jù)本發(fā)明的 一 優(yōu)選實施例所述第二步中牽引所述懸掛式助力裝置 的牽引力為所述懸掛式助力裝置上安裝的馬達自動牽引。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述第三步進一步包括首先、在所述 懸掛式助力裝置平衡器平衡狀態(tài)下，向平衡器上的吊繩施加向上或向下的 作用力，使吊繩向上或向下移動，以此帶動所述工件向上或向下移動到所 需要的裝配高度；其次、調(diào)整所述懸掛式助力裝置上轉(zhuǎn)向構(gòu)件的方向，以 此帶動所述工件朝向所需要的裝配角度。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述第二步、第四步中所述的連接構(gòu)件 為輕軌，在所述輕軌內(nèi)設(shè)置有滑道。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述輕軌與水平面呈傾斜角度。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述傾斜角度為從所述工件裝配區(qū)向所 述工件存放區(qū)傾斜。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中第二個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為提供一 種懸掛式助力裝置，所述懸掛式助力裝置包括用于使所述懸掛式助力裝 置保持平衡的平衡器；用于提起重物的起吊構(gòu)件；用于旋轉(zhuǎn)重物以調(diào)整重 物朝向的轉(zhuǎn)向構(gòu)件；用于夾持重物的夾具和所述懸掛式助力裝置的移動助力構(gòu)件；其中，所述平衡器一端與所述懸掛構(gòu)件連接，另一端與所述起吊 構(gòu)件連接，所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件分別與所述起吊構(gòu)件和所述夾具連接，所述轉(zhuǎn)向 構(gòu)件可帶動所述夾具相對所述起吊構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述移動助力構(gòu)件為滑車，安裝在所述輕軌內(nèi)設(shè)置的滑道上。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述平衡器與所述起吊構(gòu)件的連接方式 為，所述平衡器下端設(shè)置的掛鉤與所述起吊構(gòu)件上設(shè)置的掛環(huán)勾掛連接， 所述起吊構(gòu)件上設(shè)置的掛環(huán)安裝在所述起吊構(gòu)件的重心附近。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述平衡器與所述移動助力構(gòu)件的連接 方式為，所述平衡器上端設(shè)置的掛鉤與所述移動助力構(gòu)件上設(shè)置的掛孔勾 掛連接。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述起吊構(gòu)件為氣缸。 根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件為推力軸承。 根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述推力軸承為推力球軸承或推力滾子軸承。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件與所述起吊構(gòu)件的連接方 式為將所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件通過吊環(huán)螺栓懸掛在所述起吊構(gòu)件的雙耳推頭上，并 通過雙螺母將所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件在所述吊環(huán)螺栓的螺紋上進行限位。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件與所述夾具的連接方式為角鐵或U型鐵固定，所述夾具安裝在所述螺栓上。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例所述夾具與所述螺栓為可裝卸的螺紋連接。本發(fā)明中吊裝裝配方法操作簡單、對工件進行吊裝和裝配的過程中高 效、實用，在工件裝配完成后可實現(xiàn)自動歸位，提高了吊裝、裝配的效率， 本吊裝裝配方法具有很好的可用性和易用性。本發(fā)明中懸掛式助力裝置結(jié)構(gòu)簡單，吊裝物體的過程操作簡單、吊裝 過程定位準確、裝置成本很低，而且維護成本也非常低?？蛇m合50KG以 下重物的搬運及裝配場合使用。該助力裝置工作效率高、實用，具有很好 的可用性和易用性。

圖1 .本發(fā)明對工件進行吊裝裝配的方法及使用的懸掛式助力裝置中吊裝裝配發(fā)明流程圖；圖2.本發(fā)明中吊裝裝配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3.另一種結(jié)構(gòu)的吊裝裝配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4.懸掛式助力裝置各部件連接關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；圖5.為氣缸的雙耳推頭與吊環(huán)螺栓裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明請參閱圖1本發(fā)明對工件進行吊裝裝配的方法及使用的懸掛式助力裝 置300中吊裝裝配發(fā)明流程圖。如圖1所示所述吊裝裝配方法包括步驟 第一、將工件吊裝在懸掛式助力裝置300上；第二、牽引所述懸掛式助力 裝置300沿連接構(gòu)件103運動，將所述工件運送到工件裝配區(qū)102;第三、 調(diào)整所述懸掛式助力裝置300使其吊裝的所述工件到達裝配的最佳位置， 并進行裝配；第四、去除作用在所述懸掛式助力裝置300上牽引力，所述 懸掛式助力裝置300沿所述連接構(gòu)件103退回到工件裝配區(qū)102。其中，上述第 一步具體為將工件裝于所述懸掛式助力裝置300的夾具 305或掛鉤上。上述第二步中牽引所述懸掛式助力裝置300的牽引力為操 作者手動牽引。上述第二步中牽引所述懸掛式助力裝置300的牽引力還可 以為所述懸掛式助力裝置300上安裝的馬達自動牽引。上述第三步進一步 包括首先、在所述懸掛式助力裝置300平衡器301平衡狀態(tài)下，向平衡 器301上的吊繩施加向上或向下的作用力，^^吊繩向上或向下移動，以此 帶動所述工件向上或向下移動到所需要的裝配高度；其次、調(diào)整所述懸掛 式助力裝置300上轉(zhuǎn)向構(gòu)件303的方向，以此帶動所述工件朝向所需要的 裝配角度。當然，該第三步中的調(diào)整高度和調(diào)整角度的順序也可以對掉。 上述第二步、第四步中所述的連接構(gòu)件103為輕軌，在所述輕軌103內(nèi)設(shè) 置有滑道，該輕軌103與水平面呈傾斜角度，所述傾斜角度為從所述工件裝配區(qū)102向所述工件存放區(qū)101傾斜。請參閱圖2本發(fā)明中吊裝裝配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示所述吊裝 裝配系統(tǒng)包括用于存放待裝配工件的工件存放區(qū)101;用于對工件進行 裝配的工件裝配區(qū)102;用于吊裝工件的懸掛式助力裝置300和在所述工件存放區(qū)101與所述工件裝配區(qū)102之間設(shè)置的連接體103;所述懸掛式助力裝置300懸掛在所述連接體103上，并沿所述連接體03將工件從所述工件存放區(qū)101運抵所述工件裝配區(qū)102。在本實施例中所述連接體為輕軌，在所述輕軌103內(nèi)設(shè)置有用于安裝懸掛式助力裝置300上滑車304的滑道。輕軌103在安裝時要與水平面呈傾斜角度，該傾斜角度為從所述工件裝配區(qū)102向所述工件存放區(qū)101傾斜，即要求工件裝配區(qū)102比工件存放區(qū)101安裝位置要高。這樣，操作工在裝配完該重工件后雙手離開懸掛式助力裝置300時，該懸掛式助力裝置300能夠自動回到工件存放區(qū)101位置，等待下一次起吊工作。放開懸掛式助力裝置300后，操作工就能繼續(xù)完成其它裝配任務(wù)，工作效率會有所提高，因為懸掛式助力裝置300不會在裝配區(qū)造成裝配工作的千涉。因為輕軌103中的滑車304走輪做滾動運動，阻力系數(shù)非常小，所以輕軌與水平面的傾斜角度值不需要很大。具體設(shè)置多大的水平差需跟據(jù)所需的回位的速度來定。大概6度就能實現(xiàn)1米/秒鐘行走速度，l度左右會使裝配工作比較省力。阻力系數(shù)不同，情況會不一樣。因為輕軌103安裝點的高度位置都是可調(diào)的，所以具體角度值應(yīng)根據(jù)不同情況調(diào)試后靈活確定。但輕軌103與水平面的傾斜角度值也不宜過大，因為將所述工件從所述工件存放區(qū)IOI運抵所述工件裝配區(qū)102的動力是通過操作者手動牽引懸掛式助力裝置300使懸掛式助力裝置300上的滑車304沿滑道滾動完成或通過馬達牽引滑車304沿滑道滾動完成，若輕軌與水平面的傾斜角度值過大，將不利用工件傳送的進行。安裝在所述工件裝配區(qū)102與所述工件存放區(qū)101上方的所述輕軌103的整體框架呈工字型或一字型，當然也可以根據(jù)不同工作空間大小和工作過程中的需要將輕軌設(shè)計成其它形狀。請參閱圖4本發(fā)明懸掛式助力裝置300各部件連接關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖，并結(jié)合圖5。如圖中所示所述懸掛式助力裝置300包括用于使所述懸掛式 助力裝置300保持平衡的平衡器301;用于提起重物的起吊構(gòu)件302;用于 旋轉(zhuǎn)重物以調(diào)整重物朝向的轉(zhuǎn)向構(gòu)件303;用于夾持重物的夾具305和所 述懸掛式助力裝置300的移動助力構(gòu)件304;其中，所述平衡器301 —端 與所述移動助力構(gòu)件304連接，另一端與所述起吊構(gòu)件302連接，所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件303分別與所述起吊構(gòu)件302和所述夾具305連接，所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件 303可帶動所述夾具305相對所述起吊構(gòu)件302旋轉(zhuǎn)。在本實施例中所述移動助力構(gòu)件304為滑車、所述起吊構(gòu)件302為氣 缸、所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件303為推力軸承。氣缸302用于將工件從存放區(qū)吊起，各種普通雙作用單活塞桿氣缸均 可。氣釭302下連4妻一4#力軸7取303,該推力軸承303可為推力J求軸承和 推力滾子軸承。可以借助吊環(huán)螺栓306掛于氣缸302的雙耳推頭307上， 通過雙螺母308將推力軸承303在吊環(huán)螺栓309的螺紋上進行限位。推力 軸承303上方可以用帶孔的角鐵310或U形鐵穿上螺栓311來吊掛夾具 305。具體選用哪一種可根據(jù)所掛夾具305與工件的重心位置來定。如果重 心位于工件及夾具305中心線上，選用U形鐵；重心有所偏移就選用角鐵。 本實施例附圖選用角鐵310。角鐵或U形鐵可以在軸承303上做360度自 由旋轉(zhuǎn)。角鐵310上開設(shè)有螺栓311安裝孔，裝入的螺栓311用于懸掛夾 持重物的夾具305。該夾具305與所述螺栓311為可裝卸的螺紋連接，這 樣的連接關(guān)系可以很方便更換夾具305,以滿足夾具305夾持不同重物的 需要。氣缸302上方掛一平衡器301 ，平衡器301下的綱絲繩吊鉤與氣缸302 上設(shè)置的掛環(huán)勾掛連接，氣缸302上設(shè)置的掛環(huán)安裝在所述起吊構(gòu)件302 的重心附近，以避免氣缸302在工作過程中晃動。平衡器301的作用是實現(xiàn)將工件在任一高度的裝配位置上無阻力定位。 平衡器301的平衡值都是可調(diào)的。平衡器301有一個特點當平衡值等于 綱絲繩受力時，平衡器301處于平衡狀態(tài)，此時只要再在綱絲繩上施加一 點點向上或向下的力，綱絲繩就能自由地向上向下動。而施加的力一取消， 綱絲繩又能停在空中的某一高度上?，F(xiàn)設(shè)夾具305重量為Gl,氣缸302 重量為G2,工件重量為G3。將平衡器301的平衡值設(shè)為Gl+G2+G3。當 平衡器301的重物重量與平衡值一致時，根據(jù)平衡器301本身的特點，我 們就可以用很輕的力氣將平衡器301的鋼絲繩上下拉動。所以，當利用氣 缸302在工件存放區(qū)101吊起工件后，來到裝配區(qū)，操作人員就能用手自 由提起、降下、移動工件到指定位置。平衡器301上端設(shè)置的掛鉤與所述移動助力構(gòu)件滑車304上設(shè)置的掛 孔勾掛連接。輕4九103布置于工件存;^文區(qū)101與裝配區(qū)上方，該懸掛式助力裝置300的移動助力構(gòu)件滑車304安裝在輕軌103的軌道內(nèi)。這樣就能 人工輕松拉動懸掛式助力裝置300沿輕軌103軌道移動到所需位置。本發(fā)明中吊裝裝配方法操作簡單、對工件進行吊裝和裝配的過程中高 效、實用，在工件裝配完成后可實現(xiàn)自動歸位，提高了吊裝、裝配的效率， 本吊裝裝配方法具有很好的可用性和易用性。本發(fā)明中懸掛式助力裝置結(jié)構(gòu)簡單，吊裝物體的過程操作簡單、吊裝 過程定位準確、裝置成本很低，而且維護成本也非常低?？蛇m合50KG以 下重物的搬運及裝配場合使用。該助力裝置工作效率高、實用，具有很好 的可用性和易用性。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 千推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種對工件進行吊裝裝配的方法，其特征在于所述吊裝裝配方法包括步驟A.將工件吊裝在懸掛式助力裝置(300)上；B.牽引所述懸掛式助力裝置(300)沿連接構(gòu)件(103)運動，將所述工件運送到工件裝配區(qū)(102)；C.調(diào)整所述懸掛式助力裝置(300)使其吊裝的所述工件到達裝配的最佳位置，并進行裝配；D.去除作用在所述懸掛式助力裝置(300)上牽引力，所述懸掛式助力裝置(300)沿所述連接構(gòu)件(103)退回到工件存放區(qū)(101)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊裝裝配的方法，其特征在于所述步驟A 具體為將工件裝于所述懸掛式助力裝置(300)的夾具(305)或掛鉤上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊裝裝配的方法，其特征在于所述步驟B 中牽引所述懸掛式助力裝置(300)的牽引力為操作者手動牽引。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊裝裝配的方法，其特征在于所述步驟C 進一步包括Cl.在所述懸掛式助力裝置(300)平衡器(301)平衡狀態(tài)下，向平衡器 (301)上的吊繩施加向上或向下的作用力，使吊繩向上或向下移動，以此帶 動所述工件向上或向下移動到所需要的裝配高度；C2.調(diào)整所述懸掛式助力裝置(300)上轉(zhuǎn)向構(gòu)件(303)的方向，以此帶動 所述工件朝向所需要的裝配角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊裝裝配的方法，其特征在于所述步驟B、 步驟D中所述的連接構(gòu)件(103)為輕軌，在所述輕軌(103)內(nèi)設(shè)置有滑道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的吊裝裝配的方法，其特征在于所述輕軌(103) 與水平面呈傾斜角度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述吊裝裝配系統(tǒng)，其特征在于所述傾斜角度為 從所述工件裝配區(qū)(102)向所述工件存放區(qū)(101)傾斜。
8. —種懸掛式助力裝置(300)，其特征在于所述懸掛式助力裝置(300) 包括用于使所述懸掛式助力裝置(300)保持平衡的平衡器(301);用于提起重物的起吊構(gòu)件(302);用于旋轉(zhuǎn)重物以調(diào)整重物朝向的轉(zhuǎn)向構(gòu)件(303);用于夾持重物的夾具(305)和所述懸掛式助力裝置(300)的移動助力構(gòu) 件(304);其中，所述平衡器(301)—端與所述移動助力構(gòu)件(304)連接，另一端與 所述起吊構(gòu)件(302)連接，所述轉(zhuǎn)向構(gòu)件(303)分別與所述起吊構(gòu)件(302)和所件(302)旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述吊裝裝配系統(tǒng)，其特征在于所述移動助力構(gòu) 件(304)為滑車，安裝在所述輕軌(103)內(nèi)設(shè)置的滑道上。
全文摘要
本發(fā)明應(yīng)用于工件運輸、裝配領(lǐng)域，具體涉及一種對工件進行吊裝裝配的方法及吊裝中使用的懸掛式助力裝置。其中吊裝裝配的方法包括吊裝工件、運送工件、調(diào)整懸掛式助力裝置并對工件進行裝配和懸掛式助力裝置自動回位等步驟。該吊裝方法操作簡單、對工件進行吊裝和裝配的過程中高效、實用，在工件裝配完成后可實現(xiàn)自動歸位，提高了吊裝、裝配的效率。所述懸掛式助力裝置包括平衡器、起吊構(gòu)件、轉(zhuǎn)向構(gòu)件、夾具和移動助力構(gòu)件。懸掛式助力裝置結(jié)構(gòu)簡單，吊裝物體的過程操作簡單、整套裝置成本很低，而且維護成本也非常低，具有很好的可用性和易用性。
文檔編號B66C11/00GK101249924SQ20071012420
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者趙明嚴, 陳恒強 申請人:上汽通用五菱汽車股份有限公司