CN104802002B - 海星槽式多工位变换装置 - Google Patents

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Abstract

海星槽式多工位变换装置属于车顶横梁模板夹具装置领域，该装置包括底座平台、间歇回转机构、用于车顶横梁定位的模板翻转夹具和两个轴座，所述模板翻转夹具包括多个螺栓和一个夹具组件，所述夹具组件包括多个带通槽的夹板和两个转轴，所述多个带通槽的夹板一体成型并按度的圆周角彼此间隔；所述多个带通槽的夹板的两端均与一个转轴同轴固连；带通槽的夹板的一个侧壁上设有多个螺孔；所述两个轴座固连在底座平台上，夹具组件通过其两端的转轴分别与两个轴座转动连接；所述间歇回转机构与一个转轴同轴固连。本发明的装置使得批量更换车顶横梁模板的作业过程方便快捷，能够大幅度地提高生产效率，操作安全。

Description

海星槽式多工位变换装置
技术领域
本发明属于车顶横梁模板夹具装置领域，具体涉及海星槽式多工位变换装置。
背景技术
现有轨道客车的车顶横梁在生产制造时需要由多个竖直向上且平行放置的横梁模板分别支撑和定位。由于不同车型之间的尺寸各异，与其对应的车顶横梁形状和尺寸差别较大，这导致现有针对一种车型设计的单一车顶横梁模板与其他车型的车顶横梁无法通用。
在生产线频繁更换不同的车型时，需要批量更换与下一车型相匹配的众多模板，其作业过程费时费力，步骤繁琐而效率低下，经常因耗费工时而影响生产进度，造成经济损失。
公开号为CN104385168A的专利公开了一种具有模板切换功能的车体大部件定位工装，其所介绍的现有车顶横梁模板工位切换夹具如图1所示，其模板夹具6-1为十字形结构，只能同时装载四种模板，模板夹具6-1的两端均与正方形挡板6-2固连，并由导轨支架5支撑。而该模板夹具切换装置6为手动结构，翻转时需要操作人员手动翻转载有多组车顶横梁模板7的整个车顶横梁定位工装。但此时，载有多组车顶横梁模板7的模板夹具5-1极其沉重，翻转费时费力，翻转过慢时可能出现退行，翻转过快时则容易发生滑落，这均会严重威胁到操作人员生命安全或车顶横梁产品的安全。
发明内容
为了解决现有车顶横梁模板无法通用，而批量更换车顶横梁模板的作业过程费时费力且效率低下，造成延误生产进度和产生经济损失，同时，现有的模板夹具由手动翻转，其翻转过程费时费力，翻转过慢时可能出现退行，翻转过快时则容易发生滑落，存在安全事故隐患的技术问题，本发明提供一种具有模板切换功能的车顶横梁定位工装。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
海星槽式多工位变换装置，其包括底座平台、间歇回转机构、用于车顶横梁定位的模板翻转夹具和两个轴座，所述模板翻转夹具包括多个螺栓和一个夹具组件，所述夹具组件包括多个带通槽的夹板和两个转轴，所述多个带通槽的夹板一体成型并按度的圆周角彼此间隔；所述多个带通槽的夹板的两端均与一个转轴同轴固连；带通槽的夹板的一个侧壁上设有多个螺孔；所述两个轴座固连在底座平台上，夹具组件通过其两端的转轴分别与两个轴座转动连接；所述间歇回转机构与一个转轴同轴固连。
所述间歇回转机构包括拨盘、第一气缸、L型直角拨杆和第二气缸，拨盘的前端面开设有海星槽，拨盘的圆周外侧壁上分别设有六个定位盲孔；所述海星槽是与六齿棘轮外轮廓线的形状相同的六顶点连续通槽，其各棘齿的两条棘齿轮廓线均为圆弧；所述第二气缸位于拨盘下方并竖直向上固连于底座平台上，其活塞杆前端形成定位插销，所述定位插销能在第二气缸的活塞杆伸长时插入定位盲孔；第二气缸的侧壁通过卡箍与相邻的轴座侧壁固定；所述第一气缸位于拨盘外侧并竖直向上固连于底座平台上，第一气缸的活塞杆与L型直角拨杆的竖直段固连，L型直角拨杆水平段的前端设有球头，所述拨盘的后端面与转轴同轴固连，其前端通过海星槽与球头共同构成运动副；所述球头沿竖直方向上往复运动的轨迹与拨盘的旋转轴线异面并垂直，并使得球头与拨盘的圆心形成偏心结构；所述球头能在L型直角拨杆和第一气缸的驱动下沿竖直方向往复运动，球头在沿海星槽逆时针连续滑动时，则按顺时针方向挤压海星槽的内侧壁，并沿六齿棘轮外轮廓线的形状间歇式变加速驱动拨盘做周期性的变加速转动。
所述拨盘的圆周外侧壁上的六个定位盲孔分别与海星槽上的六个外径顶点一一对应；第一气缸能按照给定的频率沿竖直方向做匀速往复运动；所述第二气缸仅在第一气缸伸长至极限时才能动作，并将定位插销插入定位盲孔。
本发明的有益效果是：该海星槽式多工位变换装置能够同时预置装载多种不同车型的车顶横梁模板，并可根据实际需求快速完成选定的模板工位的自动切换和定位，从而使得批量更换车顶横梁模板的作业过程方便快捷，能够大幅度地提高生产效率。此外，该装置还能杜绝工位变换翻转过程中可能出现的退行或滑落等安全事故隐患，提高操作的安全性。
附图说明
图1是旧有的车顶横梁模板工位切换夹具的立体图；
图2是本发明海星槽式多工位变换装置的正视图；
图3是本发明模板翻转夹具的正视图；
图4是图3中的A-A轴向剖视图；
图5是图2中I部分的局部放大图；
图6是本发明第一气缸驱动拨盘转动的应用示意图；
图7是本发明驱动拨盘的立体图；
图8是本发明第二气缸与拨盘配合的应用示意图；
图9是图2中夹具组件的B-B轴向剖视图；
图10是本发明球头与海星槽外径第一顶点形成偏心无锁死结构的示意图；
图11是本发明球头与海星槽内径顶点形成偏心无锁死结构的示意图；
图12是图10所示球头与海星槽外径第二顶点形成偏心无锁死结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图2至图8所示，本发明的海星槽式多工位变换装置包括底座平台1、间歇回转机构2、用于车顶横梁定位的模板翻转夹具4和两个轴座3，模板翻转夹具4包括多个螺栓4-2和一个夹具组件4-1，夹具组件4-1包括多个带通槽的夹板4-1-1和两个转轴4-1-2，多个带通槽的夹板4-1-1一体成型并按60度的圆周角彼此间隔；多个带通槽的夹板4-1-1的两端均与一个转轴4-1-2同轴固连；带通槽的夹板4-1-1的一个侧壁上设有多个螺孔；两个轴座3固连在底座平台1上，夹具组件4-1通过其两端的转轴4-1-2分别与两个轴座3转动连接；间歇回转机构2与一个转轴4-1-2同轴固连。
间歇回转机构2包括拨盘2-1、第一气缸2-2、L型直角拨杆2-3和第二气缸2-4，拨盘2-1的前端面开设有海星槽2-1-1，拨盘2-1的圆周外侧壁上分别设有六个定位盲孔2-1-2；海星槽2-1-1是与六齿棘轮外轮廓线的形状相同的六顶点连续通槽，其各棘齿的两条棘齿轮廓线均为圆弧。
第二气缸2-4位于拨盘2-1下方并竖直向上固连于底座平台1上，其活塞杆前端形成定位插销2-4-1，定位插销2-4-1能在第二气缸2-4的活塞杆伸长时插入定位盲孔2-1-2；第二气缸2-4的侧壁通过卡箍2-4-2与相邻的轴座3侧壁固定。
第一气缸2-2位于拨盘2-1外侧并竖直向上固连于底座平台1上，第一气缸2-2的活塞杆与L型直角拨杆2-3的竖直段固连，L型直角拨杆2-3水平段的前端设有球头2-3-1，拨盘2-1的后端面与转轴4-1-2同轴固连，其前端通过海星槽2-1-1与球头2-3-1共同构成运动副。如图8至图12所示，球头2-3-1沿竖直方向上往复运动的轨迹与拨盘2-1的旋转轴线异面并垂直，以使得球头2-3-1与拨盘2-1的圆心形成偏心，同时，当球头2-3-1运行到海星槽2-1-1内的十二个顶点时，均不会发生自锁现象，从而可靠地保障了拨盘2-1能按预期的转速间歇回转。
如图10至图12所示，球头2-3-1能在L型直角拨杆2-3和第一气缸2-2的驱动下沿竖直方向往复运动，球头2-3-1在沿海星槽2-1-1逆时针连续滑动时，则按顺时针方向挤压海星槽2-1-1的内侧壁，并沿六齿棘轮外轮廓线的形状间歇式变角速度驱动拨盘2-1做周期性的变加速转动。海星槽的旋转轴心与球头2-3-1沿竖直方向往复运动的轨迹存在偏心e，因此可以保障海星槽外径上的六个顶点以及海星槽内径上的六个顶点均不会在运动中自锁。
拨盘2-1的圆周外侧壁上的六个定位盲孔2-1-2分别与海星槽2-1-1上的六个外径顶点一一对应。第一气缸2-2能按照给定的频率沿竖直方向做匀速往复运动；第二气缸2-4仅在第一气缸2-2伸长至极限时才能动作，并将定位插销2-4-1插入定位盲孔2-1-2。
如图9所示，每一个夹具组件4-1可同时装夹六套不同车型的车顶横梁模板7，具体加工选定车型的车顶横梁时，至少同时使用两套本发明的海星槽式多工位变换装置，并使两套装置平行放置。直接通过间歇回转机构2将该装置切换至于当前所加工的车型相匹配的模板组，并使当前选定模板组所装夹的车顶横梁模板7全部竖直向上，然后，由第一气缸2-2将定位插销2-4-1插入定位盲孔2-1-2，将模板翻转夹具4可靠固定，再将待加工的车顶横梁吊装落座与当前模板组即可。
本发明的海星槽式多工位变换装置能够同时预置装载多种不同车型的车顶横梁模板，并可根据实际需求快速完成选定的模板工位的自动切换和定位，从而使得批量更换车顶横梁模板的作业过程方便快捷，能够大幅度地提高生产效率。此外，该装置还能杜绝工位变换翻转过程中可能出现的退行或滑落等安全事故隐患，提高操作的安全性。

Claims (3)

1.海星槽式多工位变换装置，其包括底座平台(1)、间歇回转机构(2)、用于车顶横梁定位的模板翻转夹具(4)和两个轴座(3)，所述模板翻转夹具(4)包括多个螺栓(4-2)和一个夹具组件(4-1)，所述夹具组件(4-1)包括多个带通槽的夹板(4-1-1)和两个转轴(4-1-2)，所述多个带通槽的夹板(4-1-1)一体成型并按60度的圆周角彼此间隔；所述多个带通槽的夹板(4-1-1)的两端均与一个转轴(4-1-2)同轴固连；带通槽的夹板(4-1-1)的一个侧壁上设有多个螺孔；所述两个轴座(3)固连在底座平台(1)上，夹具组件(4-1)通过其两端的转轴(4-1-2)分别与两个轴座(3)转动连接；所述间歇回转机构(2)与一个转轴(4-1-2)同轴固连；
其特征在于：所述间歇回转机构(2)包括拨盘(2-1)、第一气缸(2-2)、L型直角拨杆(2-3)和第二气缸(2-4)，拨盘(2-1)的前端面开设有海星槽(2-1-1)，拨盘(2-1)的圆周外侧壁上分别设有六个定位盲孔(2-1-2)；所述海星槽(2-1-1)是与六齿棘轮外轮廓线的形状相同的海星槽，其各棘齿的两条棘齿轮廓线均为圆弧；
所述第二气缸(2-4)位于拨盘(2-1)下方并竖直向上固连于底座平台(1)上，其活塞杆前端形成定位插销(2-4-1)，所述定位插销(2-4-1)能在第二气缸(2-4)的活塞杆伸长时插入定位盲孔(2-1-2)；第二气缸(2-4)的侧壁通过卡箍(2-4-2)与相邻的轴座3侧壁固定；
所述第一气缸(2-2)位于拨盘(2-1)外侧并竖直向上固连于底座平台(1)上，第一气缸(2-2)的活塞杆与L型直角拨杆(2-3)的竖直段固连，L型直角拨杆(2-3)水平段的前端设有球头(2-3-1)，所述拨盘(2-1)的后端面与转轴(4-1-2)同轴固连，其前端通过海星槽(2-1-1)与球头(2-3-1)共同构成运动副；所述球头(2-3-1)沿竖直方向上往复运动的轨迹与拨盘(2-1)的旋转轴线异面并垂直，并使得球头(2-3-1)与拨盘(2-1)的圆心形成偏心结构。
2.如权利要求1所述的海星槽式多工位变换装置，其特征在于：所述球头(2-3-1)能在L型直角拨杆(2-3)和第一气缸(2-2)的驱动下沿竖直方向往复运动，球头(2-3-1)在沿海星槽(2-1-1)逆时针连续滑动时，则按顺时针方向挤压海星槽(2-1-1)的内侧壁，并沿六齿棘轮外轮廓线的形状间歇式变加速驱动拨盘(2-1)做周期性的变加速转动。
3.如权利要求1所述的海星槽式多工位变换装置，其特征在于：所述拨盘(2-1)的圆周外侧壁上的六个定位盲孔(2-1-2)分别与海星槽(2-1-1)上的六个外径顶点一一对应；第一气缸(2-2)能按照给定的频率沿竖直方向做匀速往复运动；所述第二气缸(2-4)仅在第一气缸(2-2)伸长至极限时才能动作，并将定位插销(2-4-1)插入定位盲孔(2-1-2)。
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