CN103433907A - 一种工位器具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工位器具，涉及设备制造中的辅助工装设备，为使工位器具具有较好地通用性，且能够减少后期的维护工作量，以及便于存放及物流运输而发明。所述工位器具包括由多根杆件围接而成的主体框架，所述主体框架的内部设有用于支撑物料的内衬件，所述各杆件之间、以及所述内衬件和所述主体框架之间均为可拆卸地连接。本发明实施例提供的工位器具主要用于存放物料。

Description

一种工位器具

技术领域

本发明涉及设备制造中的辅助工装设备，尤其涉及一种工位器具。

背景技术

工位器具是企业在生产现场（一般指生产线）或仓库中用以存放生产对象或工具的辅助性器具，用于盛装各种零部件、原材料等物料，能够满足现生产需要和方便生产工人操作。以汽车生产线中所使用的工位器具为例，其常用的工位器具包括：工作台、工具柜、工具车、置物柜、零件存放架、分装台（架）、料斗、集配箱、运转小车等。

如今在汽车生产车间中，生产每一款车型需要附带一套与该车型匹配的工位器具，在一般情况下，工位器具大多为采用焊接方式将不同的部件拼装而成的立体框架，这样使得框架内用于支撑物料的支撑件与外部主体框架形成一体式结构。由于不同的物料通常采用不同的支撑件，因此在这种一体式结构下，不同的工位器具存放不同的物料，专用性较强，而通用性较差。另外在后期更换个别部件时需要进行破坏性的拆卸，操作较为麻烦，维护工作量大；另外在工位器具在闲置时，其占用的空间比较大，比如在生产淡季时会有部分工位器具闲置，其占用生产车间较大空间，不便于存放以及物流运输。

发明内容

本发明的实施例提供一种工位器具，具有较好地通用性，且能够减少后期的维护工作量，以及便于存放及物流运输。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种工位器具，包括由多根杆件围接而成的主体框架，所述主体框架的内部设有用于支撑物料的内衬件，所述各杆件之间、以及所述内衬件和所述主体框架之间均为可拆卸地连接。

进一步地，所述主体框架包括由至少三根主横梁围接而成的底座，沿所述底座的周向设有多根与所述主横梁连接的立柱，所述立柱连接所述内衬件，所述至少三根主横梁之间、所述主横梁与所述立柱之间、以及所述立柱与所述内衬件之间均为可拆卸地连接。

进一步地，所述底座为由四根所述主横梁沿周向围接而成的方形框架，其每个拐角处分别设有所述立柱，其中一对相对的两根主横梁之间跨接有第一辅横梁，另一对相对的两根主横梁之间跨接有第二辅横梁，所述第一辅横梁与所述主横梁之间、所述第二辅横梁与所述主横梁之间，以及所述第一辅横梁和所述第二辅横梁之间均为可拆卸地连接。

其中，相邻两个所述主横梁之间的可拆卸连接具体为：所述底座中每个拐角的内侧设有第一连接件，所述第一连接件具有两个相互垂直的第一侧板，相邻的两个所述主横梁分别与不同的第一侧板通过螺栓连接；

所述立柱与所述主横梁之间的可拆卸连接具体为：所述底座中每个拐角的外侧设有与所述立柱连接的第二连接件，所述第二连接件具有两个相互垂直的第二侧板，相邻的两个所述主横梁分别与不同的第二侧板通过螺钉连接；

所述第一侧板、所述主横梁、以及所述第二侧板由内到外依次通过所述螺栓连接。

进一步地，所述主横梁的两端分别设有两个定位凹槽，所述两个定位凹槽的开口方向分别朝上和朝下，所述立柱的底部中与所述两个定位槽的对应位置处设有两个定位台，所述两个定位台分别容纳在与其对应的定位凹槽内。

进一步地于，所述内衬件包括两个与所述立柱连接的第一支撑梁，所述两个第一支撑梁对称设置在所述主体框架的两侧。

其中，所述立柱与所述第一支撑梁之间的可拆卸连接具体为：所述第一支撑梁的两端分别螺纹连接有第三连接件，所述第三连接件与所述立柱螺纹连接，且所述第三连接件与所述立柱的连接位置沿竖直方向可调、且与所述第一支撑梁的螺接位置沿水平方向可调，该水平方向垂直于所述第一支撑梁。

进一步地，所述第一支撑梁沿自身轴向设有一排第一限位凹槽，其中一个所述第一支撑梁上的第一限位凹槽与另一个所述第一支撑梁上的第一限位凹槽相对，每相对的两个所述第一限位凹槽之间用于卡接所述物料。

更进一步地，所述内衬件还包括跨接在其中一对相对的主横梁之间的第二支撑梁，所述第二支撑梁平行于所述第一支撑梁、且位于所述第一支撑梁的下方；

所述第二支撑梁沿自身轴向设有一排第二限位凹槽，所述第二限位凹槽的开口朝上，用于支撑且卡住所述物料。

更进一步地，所述内衬件还包括跨接在其中一对相对的主横梁之间的钢板网，所述钢板网上设有所述第二支撑梁。

本发明实施例提供的工位器具，包括由多根杆件围接而成的主体框架，所述主体框架的内部设有用于支撑物料的内衬件，所述各杆件之间、以及所述内衬件和所述主体框架之间均为可拆卸地连接，可以看出，工位器具的每个部件之间均为可拆卸的连接，这样可以只更换不同的内衬件，便可以使工位器具存放不同的物料，具有较好的通用性；同时可以在不进行破坏性拆卸的情况下，直接拆卸需要更换的部件，操作简单，减少了后期维护工作量；另外在工位器具闲置时，可以直接将其拆卸成分散的部件，使得其占用的空间降低，便于存放及物流运输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的工位器具的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于存放汽车后背门工位器具的一种结构示意图；

图3为图2所示的工位器具结构的爆炸图；

图4为本发明实施例提供的用于存放汽车后背门工位器具的另一种结构示意图；

图5-图7为本发明实施例提供的工位器具的安装过程示意图；

图8为为图5中A部的放大示意图；

图9为本发明实施例提供的工位器具中立柱的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的工位器具中主横梁的结构示意图

图11为本发明实施例提供的工位器具中第一辅横梁的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的工位器具中第二辅横梁的一种结构示意图；

图13为本发明实施例提供的工位器具中第二辅横梁的另一种结构示意图；

图14为本发明实施例提供的工位器具中顶梁的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的工位器具中第一支撑梁的结构示意图；

图16为第一支撑梁中活动梁的结构示意图；

图17为第一支撑梁中支撑杆的结构示意图；

图18为本发明实施例提供的工位器具中钢板网的一种结构示意图；

图19为本发明实施例提供的工位器具中钢板网的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1，本发明实施例提供了一种工位器具100，包括由多根杆件围接而成的主体框架101，主体框架101的内部设有用于支撑物料（图中未示）的内衬件103，所述各杆件之间、以及内衬件103和主体框架101之间均为可拆卸地连接。

根据上述结构，可以看出，工位器具100的每个部件之间均为可拆卸的连接，这样可以只更换不同的内衬件103，便可以使工位器具100存放不同的物料，具有较好的通用性；同时可以在不进行破坏性拆卸的情况下，直接拆卸需要更换的部件，操作简单，减少了后期维护工作量；另外在工位器具100闲置时，可以直接将其拆卸成分散的部件，使得其占用的空间降低，便于存放及物流运输。

继续参照图1所示的结构，多根杆件可以包括主横梁20、立柱30、顶梁50等，其中上述主体框架101可以包括由至少三根主横梁20围接而成的底座102，沿所述底座102的周向设有多根与主横梁20连接的立柱30，立柱30连接内衬件103、以及连接顶梁50，其中，至少三根主横梁20之间、主横梁20与立柱30之间、立柱30与内衬件103以及立柱30与顶梁50之间均为可拆卸地连接。

需要强调的是，各杆件均可以制定成统一的设计标准，这样由这些构件连接形成的主体框架101也会相应形成一个标准件，提高工位器具100的标准化程度，因此可以只需要更换第内衬件103便可以是工位器具100存放不同的物料，提高工位器具100的通用性。

上述工位器具100可以应用于产品生产线或物流运输等场合中，为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图，以应用于汽车生产线中的工位器具100为例对本发明进行说明。

如图1所示，并同时参考图2-图7，工位器具100包括底座102、立柱30、顶梁50、第一辅横梁21、第二辅横梁22、23，其中底座102为由四根主横梁20沿周向围接而成的方形框架，其每个拐角处分别设有立柱30，相邻两根主横梁20之间、主横梁20与立柱30之间均为可拆卸地连接，例如螺纹连接、卡接、滑动连接、销连接或键连接等，下面以螺纹连接的方式为例分别进行说明。

对于相邻两根主横梁20之间的可拆卸连接方式，如图5、图8-图10所示，具体为：底座102中每个拐角的内侧设有第一连接件210，第一连接件210具有两个相互垂直的第一侧板211，相邻的两个主横梁20分别与不同的第一侧板211通过螺栓连接，其中，第一侧板211上设有容纳螺栓的第一螺栓孔212，对应地，主横梁20中与第一侧板211相对的内侧面上设有容纳螺栓的第二螺栓孔200。

再次参照图5、图8-图10，对于立柱30与主横梁20之间的可拆卸连接方式，具体为：底座102中每个拐角的外侧设有与立柱30连接的第二连接件310，第二连接件310具有两个相互垂直的第二侧板311，相邻的两个主横梁20分别与不同的第二侧板311通过螺钉（可以采用自攻螺钉）连接，其中第二侧板311上设有与螺钉配合连接的第一螺纹孔312，对应地，主横梁20外侧面上与第一螺纹孔312对应的位置处设有与该螺钉配合连接的第二螺纹孔201。

从上述可以看出，主横梁20位于第一侧板211和第二侧板之间，为了使主横梁20和立柱30连接后的稳定性能更好，第一侧板211、主横梁20、以及第二侧板311由内到外依次通过上述螺栓连接，对应地，在第二侧板311上设有容纳该螺栓的第三螺栓孔313。

在对主横梁20与第一连接件210和第二连接进行连接前，可以对主横梁20与立柱30先进行定位，以使连接后的结构更加稳定。结合图9和图10，可选的一种定位结构为：主横梁20的两端分别设有定位凹槽202，立柱30的底部中与定位凹槽202对应的位置处设有定位台301，其中定位凹槽202的数量为两个，且开口方向分别朝上和朝下，相应地，定位台301的数量也为两个，这样在为定位台301卡在定位凹槽202内后，不仅可以对主横梁20与立柱30进行定位，而且还可以防止主横梁20上下窜动。

如图6和图7、图11-图13所示，构成主体框架101的多根杆件还可以包括第一辅横梁21和第二辅横梁（22和23），第一辅横梁21跨接在其中一对相对的两根主横梁20之间，第二辅横梁（22和23）跨接在另一对相对的两根主横梁20之间，第一辅横梁21与主横梁20之间、第二辅横梁与主横梁20之间，以及第一辅横梁21和第二辅横梁（22和23）之间均为可拆卸地连接，具体可拆卸地连接方式为：

第一辅横梁21和第二辅横梁（22和23）的数量且以图中所示数量为例，具体为，其中一对相对的两根主横梁20之间跨接有两根第一辅横梁21，第一辅横梁21与主横梁20之间跨接第二辅横梁22，两根第一辅横梁之间跨接第二辅横梁23。其中，第一辅横梁21的两端分别通过连接件25与不同的主横梁20螺纹连接，第一辅横梁21的一侧面与第二辅横梁22的一端卡接，第二辅横梁22的另一端通过连接件27与主横梁20螺纹连接；第一辅横梁21的另一相对侧面与第二辅横梁23的一端卡接。

上述第一辅横梁21和第二辅横梁（22和23）卡接的结构可以是：第一辅横梁上相对的两侧面上分别设有如图11所示的卡台24，第二辅横梁22一端设有容纳卡台24的卡槽26，第二辅横梁23的两端分别设有容纳卡台24的卡槽28。

不论第一辅横梁21与第二辅横梁（22和23）、主横梁20是以何种可拆卸地连接方式连接，结果都会在底座102中形成纵横交错的形式，这样可以提高底座102的结构强度，进而提高工位器具100的强度。可以理解的是，图中所示的第一辅横梁21、第二辅横梁（22和23）的数量仅为示例性的说明，而不局限与图中所示的数量，还可根据实际情况来设定第一辅横梁21、第二辅横梁（22和23）的数量。

另外，对于顶梁50与立柱30之间的可拆卸连接方式，参照图14，具体为：顶梁50两端分别通过螺钉（可以采用自攻螺钉）连接连接件51，第四连接件51通过螺钉连接立柱30。

前文提到，设在主体框架101内部的内衬件103与立柱30之间为可拆卸地连接，这样可以在主体框架101不变的情况下，只需要更换内衬件便可以使内衬件存放不同的物料，使工位器具100具有较好的通用性。对于内衬件103而言，其可以包括多根第一支撑梁40（参照图1-图4），其存放物料的方式可以是由多根第一支撑梁40的上表面来共同支撑物料，或者可以将物料夹在多根第一支撑梁40之间夹住物料。

对于第一支撑梁40的数量不局限于图中所示的两个，为了清楚的理解本发明，这里以两个第一支撑梁40为例，此时两个第一支撑梁40对称地设置在主体框架101的两侧，如图1、图2或图4中所示，两个第一支撑梁40以Y轴线中心对称，当不同的物料沿X轴方向尺寸不同时，通过更换不同尺寸的第一支撑梁40来使两个第一支撑梁40之间的距离发生变换，从而能够适应存放不同尺寸的物料。

不过，为了使工位器具100存放不同尺寸的物料，这里不仅仅可以采用更换第一支撑梁40这一方式，也可以通过改变第一支撑梁40与立柱30的沿水平方向的连接位置来改调节。以立柱30与第一支撑梁40之间为螺纹连接为例，具体地，在第一支撑梁40的两端分别通过螺钉或螺栓与第三连接件43螺纹连接，第三连接件43通过螺钉或螺栓与立柱30螺纹连接，其中第三连接件43与立柱30的螺接位置沿竖直方向（Z轴）可调，这样第一支撑梁40沿竖直方向的位置可以发生变化，同样可以使工位器具100存放不同尺寸的物料。其中，实现可调的方式可以是在立柱30上沿竖直方向间隔设有图9所示的多个通孔300，第三连接件43通过螺栓或螺钉与不同位置的通孔300实现连接。

结合图15、图16以及图17，第一支撑梁40的结构具体可以包括活动梁41、支撑杆42，活动梁41的两端分别与第三连接件43螺纹连接，第三连接件43与立柱30螺纹连接；活动梁41的一个侧面上设有U形板410，U形板内可以容纳支撑杆42，支撑杆42用于支撑物料。第一支撑梁40的结构在这里仅是举例说明，而并不局限于图中所示的结构。

第一支撑梁40的螺接位置也可以沿水平方向（X轴）可调，该水平方向垂直于第一支撑梁40，这样两个第一支撑梁40之间的距离可以发生变化，以支撑不同尺寸的物料。这里实现水平方向可调的方式可以是在第三连接件43上沿X轴方向间隔设有多个通孔（图中未示），第一支撑梁40通过螺栓或螺钉与不同位置的通孔实现连接。

需要说明的是，第一支撑梁40沿竖直方向、以及沿水平方向的可调方式也可以采用卡接结构、滑动连接结构等本领域技术人员所知的方式，并不限于上述结构。

当工位器具100为金属制件时，第一连接件210、第二连接件310、第三连接件43、以及连接件26、28、51均可以是角钢，主横梁20、第一辅横梁21、第二辅横梁22、立柱30、顶梁50都可以是型材，这样更容易使这些主体框架101实现标准化。

上文所述的工位器具100可以存放汽车中不同的部件或系统装置，下面对具体用于存放其中一种部件的工位器具100的结构进行具体描述，以存放汽车后背门的工位器具100为例，请一并参照图2、图4、图15-图19。

工位器具100的主体框架101发热结构可以如上述那样，是由主横梁20、第一辅横梁21、第二辅横梁22、立柱30、顶梁50拼接而成，这里不再对其进行详述。

如图2和图4所示，内衬件103包括两个分别连接在不同立柱30上的第一支撑梁40，这两个第一支撑梁40对称设置在主体框架101的两侧。由于汽车后背门是一个钣金件，其厚度较薄，因此可以在第一支撑梁40沿自身轴向设有一排第一限位凹槽420，第一限位凹槽420的宽度略大于汽车后背门的厚度；其中一个第一支撑梁40上的第一限位凹槽420与另一个第一支撑梁40上的第一限位凹槽420相对，每相对的两个第一限位凹槽420之间用于卡接物料（即汽车后背门）。

进一步地，如图12-14所示，第一支撑梁40包括活动梁41、支撑杆42，活动梁41的一个侧面上设有U形板410，U形板内容纳支撑杆42，支撑杆42上设有第一限位凹槽420，活动梁41的两端分别通过第三连接件43与立柱30螺纹连接。

请参图2或图4，内衬件103还可以包括第二支撑梁60，该跨接在其中一对相对的主横梁之间，该第二支撑梁平行于第一支撑梁40、且位于第一支撑梁40的下方，此处设置第二支撑梁60是由于汽车后背门具有一定的重量，为了防止其从两个第一支撑梁40之间掉落，第二支撑梁6能够对汽车后背门起到进一步的支撑作用。

上述第二支撑梁60可以例如为图18或图19所示的结构，在第二支撑梁60沿自身轴向设有一排第二限位凹槽600，第二限位凹槽600的开口朝上，每个第二限位凹槽600对应地支撑并卡住由每相对的两个第一限位凹槽420之间卡接的汽车后背门，以使汽车后背门更好地限位在内衬件103内。

另外，第二支撑梁60的结构还可以类似于第一支撑梁40的结构，包括活动梁、支撑杆，支撑杆上设有第二限位凹槽600，具体可参照第一支撑梁40的结构，这里不再详述。

继续参阅图2或图4，内衬件103还包括跨接在其中一对相对的主横梁20之间的钢板网70，钢板网70的两侧分别设有第二支撑梁60。这是由于汽车后背门的尺寸通常都比较大，因此一般都是通过操作员将汽车后背门一个个地放在内衬件103内，此时需要在工位器具100内预留一个行走通道，而钢板网70便可以形成这样的一个行走通道，便于操作人员作业。

需要说明的是，当工位器具100的高度尺寸接近于人身高时，行走通道的入口处（如图2或4所示Y轴方向的一端）的顶端不需要安装顶梁50，以使操作员方便进行作业。

钢板网70与主横梁20之间也可以为螺纹连接接、卡接或其它可拆卸的连接方式；钢板网70与第二支撑梁60之间可以为螺纹连接接、卡接等可拆卸的连接方式，或者也可以为焊接、铆接等一体成型的连接方式。

另外，如图18所示，第二支撑梁60设在钢板网70上的方式可以是图18所示的，在钢板网70上设有支撑柱71，支撑柱71上支撑连接第二支撑梁60；或如图19所示，在钢板网70上直接连接第二支撑梁60，本发明对此不作具体限定。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种工位器具，其特征在于，包括由多根杆件围接而成的主体框架，所述主体框架的内部设有用于支撑物料的内衬件，所述各杆件之间、以及所述内衬件和所述主体框架之间均为可拆卸地连接。

2.根据权利要求1所述的工位器具，其特征在于，所述主体框架包括由至少三根主横梁围接而成的底座，沿所述底座的周向设有多根与所述主横梁连接的立柱，所述立柱连接所述内衬件，所述至少三根主横梁之间、所述主横梁与所述立柱之间、以及所述立柱与所述内衬件之间均为可拆卸地连接。

3.根据权利要求2所述的工位器具，其特征在于，所述底座为由四根所述主横梁沿周向围接而成的方形框架，其每个拐角处分别设有所述立柱，其中一对相对的两根主横梁之间跨接有第一辅横梁，另一对相对的两根主横梁之间跨接有第二辅横梁，所述第一辅横梁与所述主横梁之间、所述第二辅横梁与所述主横梁之间，以及所述第一辅横梁和所述第二辅横梁之间均为可拆卸地连接。

4.根据权利要求2或3所述的工位器具，其特征在于，相邻两个所述主横梁之间的可拆卸连接具体为：所述底座中每个拐角的内侧设有第一连接件，所述第一连接件具有两个相互垂直的第一侧板，相邻的两个所述主横梁分别与不同的第一侧板通过螺栓连接；

所述立柱与所述主横梁之间的可拆卸连接具体为：所述底座中每个拐角的外侧设有与所述立柱连接的第二连接件，所述第二连接件具有两个相互垂直的第二侧板，相邻的两个所述主横梁分别与不同的第二侧板通过螺钉连接；

所述第一侧板、所述主横梁、以及所述第二侧板由内到外依次通过所述螺栓连接。

5.根据权利要求4述的工位器具，其特征在于，所述主横梁的两端分别设有两个定位凹槽，所述两个定位凹槽的开口方向分别朝上和朝下，所述立柱的底部中与所述两个定位槽的对应位置处设有两个定位台，所述两个定位台分别容纳在与其对应的定位凹槽内。

6.根据权利要求3所述的工位器具，其特征在于，所述内衬件包括两个与所述立柱连接的第一支撑梁，所述两个第一支撑梁对称设置在所述主体框架的两侧。

7.根据权利要求6所述的工位器具，其特征在于，所述立柱与所述第一支撑梁之间的可拆卸连接具体为：所述第一支撑梁的两端分别螺纹连接有第三连接件，所述第三连接件与所述立柱螺纹连接，且所述第三连接件与所述立柱的连接位置沿竖直方向可调、且与所述第一支撑梁的螺接位置沿水平方向可调，该水平方向垂直于所述第一支撑梁。

8.根据权利要求6或7所述的工位器具，其特征在于，所述第一支撑梁沿自身轴向设有一排第一限位凹槽，其中一个所述第一支撑梁上的第一限位凹槽与另一个所述第一支撑梁上的第一限位凹槽相对，每相对的两个所述第一限位凹槽之间用于卡接所述物料。

9.根据权利要求8所述的工位器具，其特征在于，所述内衬件还包括跨接在其中一对相对的主横梁之间的第二支撑梁，所述第二支撑梁平行于所述第一支撑梁、且位于所述第一支撑梁的下方；

所述第二支撑梁沿自身轴向设有一排第二限位凹槽，所述第二限位凹槽的开口朝上，用于支撑且卡住所述物料。

10.根据权利要求8所述的工位器具，其特征在于，所述内衬件还包括跨接在其中一对相对的主横梁之间的钢板网，所述钢板网上设有所述第二支撑梁。

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