一種柔性發動機托盤上線定位系統的設計及應用

萬陽，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.重型專用車發動機安徽省重點實驗室，安徽 馬鞍山 243061）

1 設計背景

發動機涂裝成品下線轉運，貯存，遠程儲運等過程中對轉運托盤工裝都有不同的要求，生產過程中不同系列的發動機需要通過不同類型的轉運托盤工裝來轉運，貯存，遠程儲運等。轉運托盤工裝主要分為10L 系列、12L 系列轉運托盤工裝；發動機下線時，操作工需先選擇對應機型的托盤，用kbk 起吊系統將托盤水平放置于地面板鏈系統固定位置，轉運托盤工裝隨地面板鏈勻速行進到達激光定位點，靜置于發動機涂裝成品下掛正下方。操作工將前后四個支架安裝到發動機相應位置，然后緩慢降下發動機，通過人工干預找準銜接位置將發動機固定于轉運托盤支腿上。

在實際生產過程中發動機支架與轉運托盤工裝支腿銜接時定位不準易造成發動機外部件損傷。

現有的作業方法，托盤吊裝上線過程中托盤相對地面板鏈的空間位置無法確定；人工干預過多，作業效率低；無法有效避免發動機下線過程中外部件的損傷概率；作業過程存在安全隱患，基于以上多種原因，設計一款柔性發動機托盤上線定位系統是工藝優化工作的重點，也是工藝先期策劃的重點。

2 方案介紹

2.1 柔性發動機托盤上線定位系統三維數模，如圖1 所示

圖1 柔性發動機托盤上線定位系統三維數模

圖2 定位工裝D 三維數模

圖3 搖臂Y 三維數模

圖4 定位銷X 三維數模

2.1.3 柔性發動機托盤上線定位系統主要部件（結構）功能如下：

（1）激光定位J：發動機到達位置后觸發激光定位信號，地面板鏈系統停止運行。

（2）升降機S：將噴涂完成后的發動機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行方向上的空間位置。

（7）搖臂Y：調節定位板B 的位置。

（8）定位銷X：固定定位板B 的最終位置。

2.1.4 柔性發動機托盤上線定位系統定位原理

（1）發動機通過積放鏈轉運至升降機位置，停止器打開，吊具與積放鏈推頭脫離后停止前進，配合止退器固定吊具位置，保證吊具在升降機上的空間位置恒定。

（2）計算每種機型發動機支架投影位置，轉化為對應托盤支腿空間位置，因每種托盤的支腿空間位置相對托盤固定，將支腿空間位置轉化為對應托盤的空間位置。

（3）地面板鏈系統為規則長方形，將升降機正下方的托盤空間位置轉換至托盤上線位置。

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

2.1.5 操作流程

（1）根據機型選擇對應的托盤，將定位銷X 插入對應的定位孔K。

（2）轉動搖臂Y，調節定位板B 的位置至定位銷X 處；定位擋板C 狀態固定，控制托盤平行板鏈運行方向的位置。

（3）用KBK 起吊托盤上線，使托盤相應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到達激光定位點J，靜置于工件正下方，無需人工干預，發動機下線過程支架與支腿即可準確銜接。

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 結語

結合各種轉運托盤工裝的外形尺寸并在此基礎上對發動機兩個定位支架進行空間投影，用以確定托盤支腿的空間位置，計算后轉化為托盤的空間位置，通過發動機三維數模與轉運托盤工裝的三維數模進行配合驗證，確認數模配合沒有問題后制作樣件并進行過程驗證，收集并反饋樣件問題，進一步優化設計，經過優化設計的定位系統滿足設計要求時，鎖定三維數模并出圖紙對樣件進行優化；經過上萬臺發動機轉運托盤吊裝上線的動態驗證，柔性發動機托盤上線定位系統符合設計要求，滿足多種型號發動機轉運托盤吊裝上線定位，大大提高了作業效率，降低了外部件損壞風險，降低了現場管理成本及人工成本，超出預期效果。