CN101336189B - 工件承接器和使用该工件承接器的工件夹持方法 - Google Patents

Abstract

一种工件承接器，包括可移动夹持单元(15)，其具有安装在导轨(24)上、弹性连接的第一滑块(26)和第二滑块(27)；锁定杆(37)，其安装在第二滑块上，且通常被迫在一个方向上移动齿状部分(41)使之与齿条(25)相啮合；操作杆(46)，其枢转地安装在第二滑块上；以及凸轮机构(43，38，44，45)，其可响应操作杆在单方向上的枢转运动而操作，从而第二滑块通过齿状部分和齿条之间的啮合被锁定到位以防止其相对于导轨移动，接着，第一滑块和承载于其上的夹持部件受力而远离第二滑块，而第二滑块在导轨上保持锁定。

Description

工件承接器和使用该工件承接器的工件夹持方法

技术领域

本发明涉及一种用于承载诸如车门一类的工件保持在直立位置的板状工件的工件承接器，还涉及一种使用该工件承接器来夹持板状工件的方法。

背景技术

相关类型的工件承接器用于汽车装配线上，用于将板状工件如车门传输到将车窗玻璃和其它部件与车门进行装配的装配工位上，或传输到处于另一流水作业线中的所需工位上。这种工件承接器的典型实例被公开在登记号2571180的日本实用新型公报(对应于JP6001158U)和日本特开平11-348777号公报(JP1134877A)中。

公开在JP6001158U中的工件承接器包括设置在基座上的固定夹持部件和通过托架设置在基座上的可移动夹持部件，从而车门可以通过固定夹持部件和可移动夹持部件夹持在其相对的垂直边缘，且夹持在固定夹持部件和可移动夹持部件之间。可移动夹持部件整体地连接到滑杆上，该滑杆通过压缩盘簧可滑动地安装到支承杆的上端，支承杆的下端枢转地连接到托架。该支承杆通过连杆机构被驱动，从而朝着固定夹持部件和远离固定夹持部件进行枢转运动。当支承杆被驱动以朝着固定夹持部件移动时，可移动夹持部件受力以与门的一个垂直边缘压力接触，达到门的相对垂直边缘压靠在固定夹持部件上的程度。因此，门在压缩盘簧的弹力作用下夹持在固定夹持部件和可移动夹持部件之间。当支承杆远离固定夹持部件移动时，可移动夹持部件与门的垂直边缘脱离。

当受到工件承接器开启和停止时所产生的相对大的水平力时，前述结构的工件承接器则不尽人意，门很可能因克服压缩盘簧的弹力而从所需的夹持位置移动，从而导致了车门装配不精确。而尝试增加压缩盘簧的弹性系数可能破坏车门。

如图7A至7C所示，JP1134877A所公开的工件承接器包括矩形框状吊架101，其上布置了固定夹持单元102、保持部件(retainer member)103及104和可移动夹持单元105，从而车门106可以通过固定夹持单元102和可移动夹持单元105夹持在其相对的垂直边缘，并且被夹持在固定夹持单元102和可移动夹持单元105之间，同时其下边缘支承在保持部件103及104上。可移动夹持单元105包括水平方向上细长的支承板108，其安装在吊架101的垂直框上；以及滑块111(图7B)，其可滑动地安装在附接于支承板108的引导部件109上。操作杆112可枢转地连接到滑块111上，并包括螺旋部件113，其连接到操作杆112的下端，用以与设置在支承板108上的螺旋部件(图7B)114啮合。操作杆112通常通过扭力盘簧112a(图7B)在一个方向上被推动，以移动螺旋部件113与支承板108上的螺旋部件114相啮合。滑块111连接到可移动夹持部件115上。

采用这种布置方式，当车门106承载在工件承接器100上时，操作杆112在图7B的逆时针方向上转动，从而使螺旋部件113与支承板108上的螺旋部件114脱离。滑块111现在可以沿着引导部件109移动。当保持这种状态时，操作杆112在平行于其枢转运动的轴的方向上移动，从而连接到滑块111的可移动夹持部件115从固定夹持单元102移开。在车门106放置在保持部件103及104上且其一个垂直边缘由固定夹持单元102保持之后，操作杆112在相反方向上移动，以沿着引导部件109移动滑块111，直到可移动夹持部件115与车门106相对的垂直边缘接合为止。接着，操作杆112上的手柄被释放，于是操作杆112在扭力盘簧112a的弹力作用下被允许返回到其初始位置(由图7B中示出实线所指示)，促使螺旋部件113移动与支承板118上的螺旋部件114相啮合。因此，可移动夹持部件115被锁定到位，以防止其相对于引导部件109运动，并且车门106夹持在固定夹持单元102和可移动夹持单元105之间。图7A中所示的附图标记107指代另一个放大了尺寸的车门，该车门可以被承载在工件承接器100上。

然而，当操作杆112上的螺旋部件113与支承板108上的螺旋部件114啮合时，可能出现一个问题。特别当螺旋部件113以其齿尖116(在图7C中通过虚线D仅仅示出一个)与螺旋部件114的齿尖117对齐而同螺旋部件114接近时，随着螺旋部件113通过扭力盘簧112a的力而朝着螺旋部件114推动，螺旋部件113的齿尖117移动，以或者沿着如箭头E所指的螺旋部件114的左侧齿面滑动，或者沿着如箭头F所指的螺旋部件114的右侧齿面滑动。结果，螺旋部件113在轴向上相对于螺旋部件114或者在箭头G所指的方向上移动，或者在箭头H所指的方向上移动。

在前述情况下，由于螺旋部件113在箭头G方向上的移动因车门106夹持在固定夹持单元102和可移动夹持单元105之间而受限，螺旋部件113的齿尖116在其到达螺旋部件114的齿基(tooth bottom)118之前已停止沿着螺旋部件114的左齿面运动。由于螺旋部件113和114之间的啮合不充分，可移动夹持单元105不能稳固地保持车门边缘，在通过工件承接器100运输期间，当受到相对大的水平力时允许车门106移动或摇晃。作为选择，当螺旋部件113在箭头H的方向上移动时，在可移动夹持部件115和车门106的接合边缘之间形成了在数量上对应于螺旋部件113的一半齿距的空间。由此产生的空间允许了在通过工件承接器运输期间车门在水平方向的移动或摇晃，这种移动或摇晃将妨碍车窗玻璃和其它部件相对于车门装配时的平稳性和精确性。

因此，本发明的一个目的在于，提供一种工件承接器，其能够承载诸如车门一类的板状工件，在其运输期间，工件保持在稳固夹持的状态，不会引起令人不快的移动或摇晃。

本发明的另一个目的在于，提供一种使用工件承接器的工件夹持方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于承载板状工件的工件承接器，工件保持在直立位置，该工件承接器包括：固定夹持单元，其具有用于保持工件垂直边缘的第一夹持部件；可移动夹持单元，其具有相对于第一夹持部件设置、用于保持工件另一垂直边缘的第二夹持部件，其中可移动夹持单元包括：水平导轨，其被安装成朝着第一夹持部件延伸；齿条，其平行于导轨延伸；第一滑块和第二滑块，其可滑动地安装在导轨上，且第一滑块相对于第二滑块处于更靠近第一夹持部件的位置，第一滑块在其上支承第二夹持部件；弹性部件，其将第一滑块和第二滑块弹性地连接在一起；锁定杆，其枢转地安装在第二滑块上，并具有可与齿条接合的齿状部分，用于将第二滑块锁定到位以防止其相对于导轨移动；弹力部件，其作用于第二滑块和锁定杆之间，并推动锁定杆在第一方向上转动，以移动锁定杆的齿状部分使之与齿条啮合；操作杆，其枢转地安装在第二滑块上，用以在第一位置和第二位置之间经过设置在第一位置和第二位置之间的第三位置进行枢转运动；凸轮机构，其响应于操作杆的枢转运动而操作，从而当操作杆处于第一位置时，该锁定杆克服弹力部件的力被迫在与第一方向相反的第二方向上转动，从而使齿状部分与齿条脱离，因此允许第一滑块和第二滑块朝着第一夹持部件移动以及远离第一夹持部件移动；当操作杆处于第三位置时，锁定杆被允许在弹力部件的力作用下在第一方向上转动，以达到齿状部分与齿条完全啮合的程度，因此将第二滑块锁定到位以防止其相对于导轨滑动；并且当操作杆处于第二位置时，第一滑块和第二夹持部件克服弹性部件的弹性朝着第一夹持部件移动，而第二滑块在弹力部件的力作用下通过齿条和齿状部分之间的啮合在导轨上保持锁定到位。

采用这种布置方式，响应操作杆在一个方向上的枢转运动以将操作杆从第一位置推向第二位置，操作凸轮机构以强迫地在朝着固定夹持单元的第一夹持部件的方向上移动第一滑块和支承于其上的第二夹持部件，而第二滑块在导轨上保持锁定到位。随着第二夹持部件朝着第一夹持部件的这一有力运动，板状工件可以被紧紧地夹在固定夹持单元的第一夹持部件和可移动夹持单元的第二夹持部件之间，即便第二滑块已被锁定在导轨上的适当位置，而第二夹持部件以等于齿条和锁定杆的齿状部分的齿的一半齿距的距离与板状工件的配合垂直边缘隔开。在这一夹持状态下，第一滑块防止了在远离第一夹持部件的方向上移动，结果即便当受到可能在工件承接器10开启和停止时出现的剧烈的水平力时，支承在第一滑块上的第二夹持部件仍被夹持在所需的夹持位置。因此，夹持在固定夹持单元和可移动夹持单元之间的板状工件可以在通过工件承接器运输的整个期间内保持在所需的位置。

优选地，凸轮机构包括第一凸轮面，其形成于第一滑块上；第二凸轮面，其形成于锁定杆上；以及第一凸轮辊和第二凸轮辊，其可转动地安装在操作杆上，第一凸轮辊用于与第一凸轮面滚动接合，第二凸轮辊用于与第二凸轮面滚动接合，第一凸轮面与第一凸轮辊被布置成响应操作杆的枢转运动而移动从而彼此接合和脱离，第二凸轮面与第二凸轮辊被布置成响应操作杆的枢转运动而移动从而彼此接合和脱离，从而同时控制锁定杆的枢转运动及第一滑块相对于第二滑块的移动。

在本发明的一个优选方式中，第一凸轮面成型为阶梯状的结构，并具有第一部分和相邻于第一部分、且与操作杆的枢转轴间隔的距离比第一部分小的第二部分；并且，第二凸轮面成型为阶梯状的结构，并具有第一部分和相邻于第一部分、且与操作杆的枢转轴间隔的距离比该第二凸轮面的第一部分大的第二部分，其中，当操作杆处于第一位置时，第一凸轮辊与第一凸轮面的第一部分和第二部分中的任一个脱离，而第二凸轮辊与第二凸轮面的第一部分接合；当操作杆处于第三位置时，第一凸轮辊与第一凸轮面的第一部分接合，而第二凸轮辊与第二凸轮面的第二部分接合；并且当操作杆处于第二位置时，第一凸轮辊与第一凸轮面的第二部分接合，而第二凸轮辊与第二凸轮面的第一部分和第二部分中的任一个脱离。

优选地，第一凸轮面的第二部分与操作杆的枢转轴间隔第一距离，第一凸轮面的第一部分与操作杆的枢转轴间隔第二距离，第一距离小于第二距离的距离至少等于齿条和锁定杆的齿状部分的齿的一半齿距。这种布置方式特别有效地抵消了或消除了第二夹持部件在远离板状工件的配合垂直边缘的方向上的移动，该移动可能在锁定杆在移动齿状部分与齿条啮合的方向上的枢转运动期间齿状部分的齿尖与齿条的齿尖对齐时发生。

优选地，第一凸轮面的第一部分和第二部分与第二凸轮面的第一部分和第二部分具有圆弧形的结构。

操作杆优选具有第一握持部，用以通过操作员握紧而在第一方向上转动该操作杆，从而使该操作杆从第一位置经过第三位置移动到第二位置以夹持板状工件；以及第二握持部，用以通过操作员握紧而在与第一方向相反的第二方向上转动操作杆，从而使操作杆从第二位置返回到第一位置以松开工件，第二握持部设置在第一握持部的下方并与第一握持部成一角度地延伸，使得当操作杆处于第二位置时，第一握持部位于大致垂直的平面内，而第二握持部位于大致水平的平面内。

由于所需的通过下压第二握持部而在第二方向上转动操作杆的向下的力远小于所需的通过在第二方向上转动第一握持部而在第二方向上转动操作杆的水平力，这种布置方式允许了操作员以更少的体力将操作杆从第二位置移动到第一位置。

根据本发明的另一个方面，提供了一种使用上述结构的工件承接器来夹持板状工件的方法，该方法包括以下步骤：在操作杆保持于第一位置期间，在第一水平方向上拉动操作杆，以在远离第一夹持部件的方向上同时移动第一滑块和第二滑块，直到第二夹持部件以足够容纳将承载在工件承接器上的板状工件的距离与第一夹持部件隔开为止；接着，将板状工件放置在工件承接器上，从而使板状工件容纳在限定于第一夹持部件和第二夹持部件之间的空间内，该板状工件的一个垂直边缘被第一夹持部件保持；随后，在操作杆保持于第一位置期间，在第二水平方向上对操作杆作用力，以使第一滑块和第二滑块同时朝着第一夹持部件前进，直到第二夹持部件与板状工件的另一垂直边缘抵接为止；接着，在第一方向上转动操作杆，以将操作杆从第一位置移动到第三位置，由此使凸轮机构以这样的方式操作，即，允许锁定杆在弹力部件的力作用下在一个方向上转动，达到齿状部分与齿条完全啮合的程度，从而将第二滑块锁定到位以防止其相对于导轨滑动；最后，在第一方向上进一步转动操作杆，以将操作杆从第三位置移动到第二位置，由此使凸轮机构以这样的方式操作，即，克服弹性部件的弹性朝着第一夹持部件强迫地移动第一滑块和第二夹持部件，而第二滑块在弹力部件的力作用下通过齿条和齿状部分之间的啮合在导轨上保持锁定到位，从而在第一夹持部件和第二夹持部件之间夹持板状工件。

由于第一滑块和第二夹持部件被强迫地朝着第一夹持部件移动，而第二滑块通过齿条和齿状部分之间的啮合在导轨上保持锁定到位，使得在固定夹持单元的夹持部件和可移动夹持单元的夹持部件之间紧紧夹住板状工件成为可能。

优选地，由操作杆从第三位置到第二位置的枢转运动而引起的第一滑块和第二夹持部件的移动量至少等于齿条和锁定杆的齿状部分的齿的一半齿距。

附图说明

下面仅通过实例参考附图详细描述本发明的几个优选实施方式，其中：

图1是根据本发明一个实施例的工件承接器的正视图；

图2是示出工件承接器的可移动夹持单元的放大的正视图；

图3是可移动夹持单元的主要部分的分解透视图；

图4A和4B是示出当可移动夹持单元的操作杆处于初始待命位置(standby position)时可移动夹持单元的操作的正视图；

图5A和5B分别是与图4A和4B相似的图，但示出了当操作杆处于锁定位置时可移动夹持单元的操作；

图6A和6B分别是与图4A和4B相似的图，但示出了当操作杆处于夹持位置时可移动夹持单元的操作；

图7A是示出传统车门承接器的正视图；

图7B是从图7A中所示的箭头7B的方向观察时的视图；

图7C是沿着图7B的线7C-7C的横截面图。

具体实施方式

如图1所示，体现本发明的工件承接器10采用了使用在汽车装配线中的门托板(door pallet)形式。该门托板(工件承接器)10包括水平基座11；前夹持单元12，其设置在基座11的一端(图1中的左端)上，且具有用于保持车门14的前垂直边缘14a的夹持部件13；后夹持单元15，其设置在基座11的另一端(图1中的右端)上，且具有用于保持车门14的后垂直边缘14b的夹持部件16；以及多个(在所示出的实施例中有三个)支承部件17、18和19，其设置在基座11上的前夹持单元12和后夹持单元15之间，用于在其上支承车门14的下边缘14c。

前夹持单元12的夹持部件13具有面向后夹持单元15的夹持部件16的凹槽13a。凹槽13a具有在轮廓上与车门14的前垂直边缘14a的形状互补的形状，从而前垂直门边缘14a可很合体地容纳在夹持部件13的凹槽13a中。相似地，后夹持单元15的夹持部件16具有凹槽16a，凹槽16a面向前夹持单元12的夹持部件13，并且具有在轮廓上与车门14的后垂直边缘14b的形状互补的形状，从而后垂直门边缘14b可很合体地容纳在夹持部件16的凹槽16a中。同样地，支承部件17和18具有形成在其相应上表面中的凹槽17a和18a，用以在凹槽17a和18a中容纳车门14的下边缘14c。支承部件19具有平坦的上表面，用以与下部门边缘14c滑动接触。

前夹持单元12包括垂直支柱12a，其固定地安装在基座11的左端部上；以及夹持部件13，其固定地安装在支柱12a的上部上。当前夹持单元12和夹持部件13相对于基座11固定就位时，前夹持单元12和夹持部件13将在下文中分别称作“固定夹持单元12”和“固定夹持部件13”。

如图2所示，后夹持单元15一般包括垂直支柱21，其固定地安装在基座11的右端部上；细长的矩形的水平支承板22，其被支承在支柱21的上端部上；导向块23，其安装在支承板22上，并沿着支承板22上部的纵向边缘延伸；导轨24，其安装在支承板22上，并沿着支承板22纵向上的中心部分延伸；齿条25，其安装在支承板22上，并沿着支承板22下部的纵向边缘延伸；以及第一滑块26和第二滑块27，它们以一前一后的关系可滑动地安装在导轨24上，且第一滑块26相对于第二滑块27位于更靠近固定夹持部件13的位置。导轨24被安装成朝着固定夹持部件水平地延伸。导向块23和齿条25平行于导轨24而延伸。齿条25具有形成在其下部纵向边缘上并沿着它们延伸的齿排。

如图3所示，第一滑块26和第二滑块27通过弹性连接部件31被弹性地连接在一起。在所示出的实施例中，弹性连接部件31包括张力盘簧，该张力盘簧的一端连接到第一滑块26上的垂直固定销52，相对端连接到第二滑块27上的垂直固定销53。张力盘簧31可以由弹性绳(未示出)来替代。第一滑块26具有延长板33，其与第一滑块26的主体一体形成，并以重叠的关系延伸至第二滑块27。延长板33在其上支承后夹持单元15的夹持部件16。通过第一滑块26安装在导轨24上的夹持部件16可朝着和远离固定夹持单元12的夹持部件13移动，因此，夹持部件16和包括该夹持部件16的后夹持单元15在下文中分别称作“可移动夹持部件16”和“可移动夹持单元15”。

可移动夹持部件16利用接合部件62连接到细长支承板63的端部(图3中的上端)。支承板63可滑动地容纳在导沟59中，该导沟59被限定在设置于延长板33的正面上的一对平行隔开的垂直引导部件57和58之间。支承板63具有沿着其纵向边缘延伸的引导肋条63a。引导肋条63a可滑动地容纳在形成于引导部件58内侧面中的纵向引导凹槽58a内，从而防止了支承板63从导沟59朝着延长板33的正面移出。

支承板63通常利用锁销66相对于延长板33锁定就位。锁销66通过L形锁紧片(stay)65内的孔65a插入到形成在支承板63中的一个孔64内。L形锁紧片65附接在延长板33上，并且具有越过导沟59横向延伸的臂65b，孔65a形成在臂65b中且与导沟59的纵向中心线对齐。形成于支承板63中的孔64在支承板63的纵向上以规则的间隔隔开。通过恰当地选择一个孔64以插入锁销66，使得可调节地设置可移动夹持部件16的直立位置成为可能。可移动夹持部件16通常利用设置在位于接合部件62附近的弹簧座圈68和附接在延长板33上的L形锁紧片67的水平臂之间的压缩盘簧71而被向上推动。压缩盘簧71松驰地装在导杆69的周围，导杆69被设置成从弹簧座圈68向下贯穿L形锁紧片67的水平臂。止动圈72附接在导杆69的下端，用以防止支承板63向上从导沟59移出。采用这种布置方式，由于压缩盘簧71的弹力在一个方向上作用而抵消了夹持部件16和支承板63的总重量的影响，从而可以容易且平稳地实现对夹持部件16直立位置的调节。

第一滑块26的延长板33具有形成在其上部边缘上的凸轮面34。第一凸轮面34成型为阶梯状的结构，该阶梯状的结构具有第一部分34a和相邻于第一部分34a且位于第一部分34a后方(图3中的右方)的第二部分34b。第一和第二凸轮面部分34a和34b是圆弧形的结构。

可移动夹持单元15还包括锁定杆37，其枢转地安装在第二滑块27上，并具有可与支承板22上的齿条25相接合的齿状部分41，用于将第二滑块27锁定到位以防止其相对于导轨24移动。为了在垂直平面上枢转地运动，锁定杆37具有设置在其一端的枢转销36。枢转销36被水平地设置、贯穿形成在第二滑块27中的圆孔55，并容纳在形成在第一滑块26的延长板33内的细长孔54中。齿状部分41在锁定杆37远端部分的上边缘上形成。齿状部分41具有一系列的齿，这些齿在形状上与齿条25的齿相同。

锁定杆37通过弹力部件42被推动，以在图3中所示的逆时针方向上绕着枢转销36的轴转动。在所示出的实施例中，弹力部件42包括在第二滑块27上的座圈托架(retainer bracket)51和锁定杆37远端部分的下边缘之间作用的压缩盘簧。因此所设置的弹力部件42推动锁定杆37在图3中的逆时针方向(第一方向)上绕着枢转销36的轴转动，以移动齿状部分41与支承板22上的齿条25相啮合。压缩盘簧42可以由例如橡胶的弹性材料块来替代。

锁定杆37还具有形成在其上边缘上相对于齿状部分41在横向上基本并置的凸轮面38。凸轮面38成型为阶梯状的结构，该阶梯状的结构具有第一部分38a和相邻于第一部分38a且位于第一部分38a后方(图3中的右方)的第二部分38b。第一和第二凸轮面部分38a和38b是圆弧形的结构。

可移动夹持单元15还包括操作杆46，其利用销43枢转地安装在第二滑块27上，从而在第一位置(图4A中所示的初始待命位置)和第二位置(图6A中所示的夹持位置)之间经过设置在第一和第二位置之间的第三位置(图5A中所示的锁定位置)进行枢转运动。操作杆46具有大体为Y形的结构，该结构包括在接点(junction)连结在一起的分叉头46a和直腿46b，销43设置在该接点。分叉头46a的一部分(图3中的上部)在其中间部分远离另一部分(图3中的下部)而向外弯曲，并在其远端部分具有第一握持部47。分叉头46a的另一部分(图3中的下部)在其中间部分朝上部而向内弯曲，并在其远端部分具有第二握持部48。当操作杆46从待命位置通过锁定位置而被移动到夹持位置时，第一握持部47适于由操作员握住。

操作杆46还包括第一凸轮辊44，其可转动地安装在操作杆46的直腿46b的远端上，用以滚动接合形成在延长板33上的第一凸轮面34；以及第二凸轮辊45，其可转动地安装在操作杆46的分叉头46a下部的近端部上，用以滚动接合形成在锁定杆37上的第二凸轮面38。第一凸轮辊44和第二凸轮辊45被布置成分别响应操作杆46的枢转运动而移动以与第一和第二凸轮面34和38接合和脱离，从而同时控制第一滑块26和第二滑块27的相对运动以及锁定杆37采用下述方式的枢转运动。第一凸轮面34的第一部分34a与销43的轴(即操作杆46的枢转轴)间隔第一距离，而第一凸轮面34的第二部分34b与操作杆46的枢转轴43间隔第二距离，由于如后面所述的原因，第二距离小于第一距离的距离至少等于齿条25和齿状部分41的齿的一半齿距。另一方面，第二凸轮面38的第一部分38a与操作杆46的枢转轴43间隔第一距离，且第二凸轮面38的第二部分38b与操作杆46的枢转轴43间隔第二距离，该第二距离大于第一距离。

第一凸轮面34和第二凸轮面38与第一凸轮辊44和第二凸轮辊45共同形成了凸轮机构50(图4A和4B)。凸轮机构50可响应操作杆46的枢转运动操作，从而当操作杆46处于第一位置(图4A中所示的初始待命位置)时，锁定杆37克服弹力部件42的弹力被推动以绕着枢转销36的轴在图3中的顺时针方向上转动，从而使齿状部分41脱离齿条25，由此允许第一滑块26和第二滑块27朝着固定夹持部件13移动(图1)；当操作杆46处于第三位置时(图5A中所示的锁定位置)，锁定杆37被允许在弹力部件42的弹力作用下绕着枢转销36的轴在图3所示的逆时针方向上转动，达到齿状部分41与齿条25完全啮合的程度，从而锁定第二滑块27的位置，防止其相对于导轨24移动；并且当操作杆46处于第二位置(图6A中所示的夹持位置)时，第一滑块26和承载于其上的可移动夹持部件16克服弹性连接部件31的弹性而朝着固定夹持部件13(图1)移动，而第二滑块27在弹力部件42的弹力作用下通过齿条25和锁定杆37的齿状部分41之间的啮合而在导轨24上保持锁定到位。第一凸轮辊44和第二凸轮辊45可由形成为操作杆46的一体部分的圆形部分构成。

前述结构的工件承接器10操作如下。

工件承接器10通常设置在如图2所示的待命位置，在该待命位置，可移动夹持单元15的操作杆46设置在亦如图4A所示的第一位置(待命位置)。当操作杆46处于图4A的待命位置时，第一凸轮辊44与第一凸轮面34的第一部分34a和第二部分34b之一脱离，而第二凸轮辊45与第二凸轮面38的第一部分38a相接合，如图4B所示，从而锁定杆37克服弹力部件42的弹力被推动绕着枢转销36的轴在图4B中的顺时针方向上转动，因此使齿状部分41与齿条25脱离。

在这种情况下，操作杆46的第一握持部47被导向以向上倾斜至水平线，而操作杆46的第二握持部48被导向以向下轻微倾斜至水平线。第二握持部48的倾角远小于第一握持部47的倾角。第一滑块26和第二滑块27通过张力盘簧31的弹力而被彼此相对地推动，直到贯穿第二滑块27的枢转销36与形成在第一滑块26的延长板33中的细长孔54的左端相接合为止。在细长孔54的纵向范围或长度中，第一滑块26和第二滑块27克服张力盘簧31的张力在彼此远离的方向上相对移动。

在图4A和图4B所示的待命位置中，由于锁定杆37的齿状部分41保持与支承板22的齿条25脱离的状态，当操作员在握住第一握持部47和第二握持部48之一沿着导轨24(图2)在所需方向上移动操作杆46时，第一滑块26和第二滑块27可滑动地朝着和远离固定夹持单元12的夹持部件13(图1)移动。在实际操作中，第二握持部28由操作员握住。这是由于第二握持部28的倾角远小于第一握持部47的倾角的缘故，当通过第二握持部48作用到操作杆46时，为了在水平方向上移动第一滑块26和第二滑块27而将操作员所施加的力有效地传递到第二滑块27。如果来自操作员的力通过第一握持部47作用到操作杆46，操作杆46可以绕着销43在一个方向上转动，以将第一凸轮辊44和第二凸轮辊45移动到如图5A和5B所示的一个不同的位置，锁定杆37的齿状部分41在该位置与齿条25啮合。

当车门14(图1)将承载到工件承接器10上时，可移动夹持单元15的第一滑块26和第二滑块27通过向右拉动操作杆46的第二握持部48移动到图4A和4B中的右方，从而使支承在第一滑块26上的可移动夹持部件16远离固定夹持单元12的夹持部件13而移动。接着，车门14以这样的方式位于工件承接器10上，即，车门14的前垂直边缘14a保持在夹持部件13的凹槽13a内，且车门14的下边缘14c很合体地容纳在支承部件17和18的凹槽17a和18a中。

接着，通过在图4A和4B中向左推动操作杆46的第二握持部48，第一滑块26和第二滑块27被促动着移向固定夹持单元12的夹持部件13，直到支承在第一滑块27上的夹持部件16与车门14的后垂直边缘14b相接合为止，从而后垂直门边缘14b很合体地容纳在夹持部件16的凹槽16a中。

随后，当握住操作杆46的第一握持部47时，操作员在图4A中所示的逆时针方向上绕着销43转动操作杆46，直到操作杆46到达图5A中所示的第三位置(锁定位置)。为了响应操作杆46的枢转运动，第一凸轮辊44如图5A所示与第一凸轮面34的第一部分34a滚动接合，与此同时，第二凸轮辊45如图5B所示与第二凸轮面38的第二部分38b滚动接触。在该情况下，由于第二凸轮面38的第二部分38b较之第二凸轮面38的第一部分38a距离操作杆46的销43(枢转轴)更远的距离，锁定杆37被允许绕着枢转销36在图5B的逆时针方向上转动，直至锁定杆37的齿状部分41与支承板22上的齿条25达到完全啮合的程度(图3)。依靠齿状部分41和齿条25之间的啮合，第二滑块27被锁定在适当的位置以防止相对于导轨24运动(图3)。

在操作杆46从图4A所示的待命位置枢转运动到图6A所示的锁定位置期间，可能随着齿状部分41的齿尖与齿条25的齿尖相接而出现齿状部分41靠近齿条25的情况。在这种情况下，由于齿状部分41在压缩盘簧42的弹力作用下被推动以与齿条25相啮合，齿状部分41的齿趋向于沿着齿条25的啮合齿的左侧齿面或沿着齿条25的啮合齿的右侧齿面滑动。然而，部分地由于第一滑块26在左方上的运动通过可移动夹持单元15的夹持部件16与车门14的后垂直边缘14b之间的抵接而得到防止，并且部分地由于第二滑块27在右方上的运动通过锁定杆37的枢转销36与第一滑块26的延长板33中的细长孔54(图4A)的左端之间的接合而得到防止，锁定杆37和第二滑块27以等于齿条25和齿状部分41的齿的一半齿距的距离右移，从而允许齿状部分41移动至与齿条25完全啮合，如图5B所示。第二滑块27通过齿状部分41和齿条25之间的啮合而被锁定在导轨24(图3)上的适当位置。

在这种情况下，由于第一滑块26和第二滑块27通过张力盘簧31的弹力被相对彼此而推动，前述第二滑块27的右移也导致第一滑块26以等于齿条25的齿的一半齿距的相同距离而向右运动。这意味着，支承在第一滑块26上的夹持部件16右移并以等于齿条25和齿状部分41的齿的一半齿距的距离与车门14的后垂直边缘14b分开。

接着，当握住操作杆46的第一握持部47时，操作员还在图4A中的逆时针方向上转动操作杆46，直到操作杆46到达如图6A所示的第二位置(夹持位置)处为止。为了响应操作杆46的枢转运动，第一凸轮辊44如图6A所示地与第一凸轮面34的第二部分34b滚动接合，与此同时，第二凸轮辊45如图6B所示地与第二凸轮面38的第一部分38a和第二部分38b之一脱离。在这种情况下，由于第一凸轮面34的第二部分34b较之第一凸轮面38的第一部分34a以至少等于齿条25和齿状部分41的齿的一半齿距的距离与操作杆46的销43(枢转轴)间隔开更小的距离，与延长板33一体形成的第一滑块26克服张力盘簧31的弹力以至少等于齿条25和齿状部分41的齿的一半齿距的距离被促动着在图6A中向左移动。在此期间，第二滑块27在压缩盘簧42的弹力作用下通过齿条25和锁定杆37的齿状部分41之间的啮合而在导轨24(图3)上保持锁定到位。

随着第一滑块26的这一强制左移，支承在第一滑块26上的夹持部件16也以至少等于齿条25和齿状部分41的齿的一半齿距的距离左移。通过这样朝着固定夹持单元12的夹持部件13移动可移动夹持单元15的夹持部件16，车门14可以紧紧地夹在固定夹持单元12的夹持部件13和可移动夹持单元15的夹持部件16之间，即便第二滑块27(图3)已锁定在导轨24上的适当位置，且夹持部件16以等于齿条25和齿状部分41的齿的一半齿距的距离与车门14的后边缘14b隔开。在该夹持状态下，依靠第一凸轮面34的第二部分34b与第一凸轮辊44之间的接合，即便当受到可能在工件承接器10开启和停止时出现的剧烈的水平力时，也防止了第一滑块26在如图6A所示的右方方向上移动，因此使支承在第一滑块26上的夹持部件16保持在所需的夹持位置。因此，夹在固定夹持单元12和可移动夹持单元15之间的车门14可以在通过工件承接器运输的整个期间内保持在所需的位置。这确保了在装配工位上车窗玻璃和其它部件可以在足够精确的情况下与门进行装配。

当车门14从工件承接器10移出时，操作杆46从图6A的夹持位置返回到图4A的初始待命位置。为此，第二握持部48被向下推动，以绕着销43在图6A中的顺时针方向上转动操作杆46，直到操作杆46呈图4A中的初始待命位置时为止，在该初始待命位置，第一凸轮辊44与第一凸轮面34的第一凸轮部分34a和第二凸轮部分34b脱离，从而允许第一滑块26和第二滑块27在张力盘簧31的弹力作用下朝着彼此移动。同时，第二凸轮辊45与第二凸轮面38的第一部分38a相接合，导致了锁定杆37克服压缩盘簧42的弹力作用而绕着枢转销36顺时针转动，从而使齿状部分41与齿条25脱离。接着，操作杆46的第二握持部48在图4A中被向右拉动，以在相同方向上移动第一滑块26和第二滑块27，从而使支承在第一滑块26上的夹持部件16远离车门14(图1)的后垂直边缘14b向右移动。车门14此时从工件承接器10移出，并被传输到随后的处理工位处。

为了允许操作员以更少的体力从图6A的夹持位置将操作杆移动至图4的初始待命位置，操作杆46的第一握持部47和第二握持部48彼此成一角度排列，从而当操作杆46处于图6A的夹持位置时，第一握持部47位于大致垂直的平面中，而第二握持部48位于略微倾斜于水平面的平面内。采用了这种布置方式，所需的通过下压第二握持部48而在顺时针方向上转动操作杆46的向下的力远小于所需的通过在顺时针方向上转动第一握持部47而在顺时针方向上转动操作杆46的水平力。第一握持部47和第二握持部48可彼此成直角排列，在此情况下，当操作杆46位于夹持位置时，第二握持部48处于大致的平面中。第一握持部47和第二握持部48这样的角度排列提高了非夹持操作的效率。

工件承接器10可以与包括发动机罩或发动机盖、天窗、车窗玻璃等在内的其它汽车部件一起使用。

工业应用

采用至此描述的布置方式，本发明可有利地用作汽车装配线上的工件承接器，用于将板状工件例如车门传输到装配工位，在该装配工位上，车窗玻璃和其它部件与车门装配到一起。

Claims (8)

1.一种用于承载板状工件的工件承接器，所述板状工件保持在直立位置，该工件承接器包括：

固定夹持单元，具有用于保持板状工件的一垂直边缘的第一夹持部件；

可移动夹持单元，具有相对于第一夹持部件设置、用于保持板状工件的另一垂直边缘的第二夹持部件，

其中，所述可移动夹持单元包括：

水平导轨，安装成朝着第一夹持部件延伸；

齿条，平行于所述导轨延伸；

第一滑块和第二滑块，可滑动地安装在所述导轨上，且第一滑块相对于第二滑块处于更靠近第一夹持部件的位置，第一滑块支承第二夹持部件；

弹性部件，将第一滑块和第二滑块弹性地连接在一起；

锁定杆，枢转地安装在第二滑块上，并具有可与所述齿条接合的齿状部分，用于将第二滑块锁定到位以防止该第二滑块相对于所述导轨移动；

弹力部件，作用于第二滑块和锁定杆之间，并推动锁定杆在第一方向上转动，以移动锁定杆的所述齿状部分而使该齿状部分与所述齿条啮合；

操作杆，枢转地安装在第二滑块上，用以在第一位置和第二位置之间经过设置在第一位置和第二位置之间的第三位置进行枢转运动；

凸轮机构，响应于操作杆的枢转运动而操作，从而当操作杆处于所述第一位置时，该锁定杆克服所述弹力部件的力被迫在与所述第一方向相反的第二方向上转动，从而使所述齿状部分与所述齿条脱离，因此允许第一滑块和第二滑块朝着第一夹持部件移动以及远离第一夹持部件移动；当操作杆处于所述第三位置时，锁定杆被允许在所述弹力部件的力作用下在所述第一方向上转动，以达到所述齿状部分与所述齿条完全啮合的程度，因此将第二滑块锁定到位以防止该第二滑块相对于所述导轨滑动；并且当操作杆处于所述第二位置时，第一滑块和第二夹持部件克服所述弹性部件的弹性朝着第一夹持部件移动，而第二滑块在所述弹力部件的力作用下通过所述齿条和所述齿状部分之间的啮合在所述导轨上保持锁定到位。

2.如权利要求1所述的工件承接器，其中，所述凸轮机构包括：第一凸轮面，形成于第一滑块上；第二凸轮面，形成于锁定杆上；以及第一凸轮辊和第二凸轮辊，可转动地安装在操作杆上，第一凸轮辊用于与第一凸轮面滚动接合，第二凸轮辊用于与第二凸轮面滚动接合，所述第一凸轮面与第一凸轮辊被布置成响应操作杆的枢转运动而移动从而彼此接合和脱离，所述第二凸轮面与第二凸轮辊被布置成响应操作杆的枢转运动而移动从而彼此接合和脱离，从而同时控制锁定杆的枢转运动及第一滑块相对于第二滑块的移动。

3.如权利要求2所述的工件承接器，其中，所述第一凸轮面成型为阶梯状的结构，并具有第一部分和相邻于第一部分、且与操作杆的枢转轴间隔的距离比第一部分小的第二部分；并且，所述第二凸轮面成型为阶梯状的结构，并具有第一部分和相邻于第一部分、且与操作杆的枢转轴间隔的距离比该第二凸轮面的第一部分大的第二部分，当操作杆处于所述第一位置时，第一凸轮辊与第一凸轮面的第一部分和第二部分中的任一个脱离，而第二凸轮辊与第二凸轮面的第一部分接合；当操作杆处于所述第三位置时，第一凸轮辊与第一凸轮面的第一部分接合，而第二凸轮辊与第二凸轮面的第二部分接合；并且当操作杆处于所述第二位置时，第一凸轮辊与第一凸轮面的第二部分接合，而第二凸轮辊与第二凸轮面的第一部分和第二部分中的任一个脱离。

4.如权利要求3所述的工件承接器，其中，所述第一凸轮面的第二部分与操作杆的枢转轴间隔第一距离，所述第一凸轮面的第一部分与操作杆的枢转轴间隔第二距离，所述第一距离小于所述第二距离的距离至少等于所述齿条和所述锁定杆的齿状部分的齿的一半齿距。

5.如权利要求3所述的工件承接器，其中，所述第一凸轮面的第一部分和第二部分与所述第二凸轮面的第一部分和第二部分具有圆弧形的结构。

6.如权利要求2所述的工件承接器，其中，所述操作杆具有：第一握持部，用以通过操作员握紧而在第一方向上转动该操作杆，从而使该操作杆从所述第一位置经过所述第三位置移动到所述第二位置以夹持板状工件；以及第二握持部，用以通过操作员握紧而在与所述第一方向相反的第二方向上转动操作杆，从而使操作杆从所述第二位置返回到所述第一位置以松开板状工件，所述第二握持部设置在第一握持部的下方并与第一握持部成一角度地延伸，使得当操作杆处于所述第二位置时，第一握持部位于大致垂直的平面内，而第二握持部位于大致水平的平面内。

7.一种使用如权利要求1所述的工件承接器来夹持板状工件的方法，该方法包括以下步骤：

在操作杆保持于第一位置期间，在第一水平方向上拉动操作杆，以在远离第一夹持部件的方向上同时移动第一滑块和第二滑块，直到第二夹持部件以足够容纳将承载在工件承接器上的板状工件的距离与第一夹持部件隔开为止；

接着，将板状工件放置在工件承接器上，从而使板状工件容纳在限定于第一夹持部件和第二夹持部件之间的空间内，该板状工件的一个垂直边缘被第一夹持部件保持；

随后，在操作杆保持于第一位置期间，在第二水平方向上对操作杆作用力，以使第一滑块和第二滑块同时朝着第一夹持部件前进，直到第二夹持部件与板状工件的另一垂直边缘抵接为止；

接着，在第一方向上转动操作杆，以将操作杆从第一位置移动到第三位置，由此使凸轮机构以这样的方式操作，即，允许锁定杆在弹力部件的力作用下在一个方向上转动，达到齿状部分与齿条完全啮合的程度，从而将第二滑块锁定到位以防止该第二滑块相对于导轨滑动；

最后，在第一方向上进一步转动操作杆，以将操作杆从第三位置移动到第二位置，由此使凸轮机构以这样的方式操作，即，克服弹性部件的弹性朝着第一夹持部件强迫地移动第一滑块和第二夹持部件，而第二滑块在弹力部件的力作用下通过齿条和齿状部分之间的啮合在导轨上保持锁定到位，从而在第一夹持部件和第二夹持部件之间夹持板状工件。

8.如权利要求7所述的方法，其中，由操作杆从第三位置到第二位置的枢转运动而引起的第一滑块和第二夹持部件的移动量至少等于齿条和锁定杆的齿状部分的齿的一半齿距。

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