CN107030434B - 一种线旁切换机构及补焊线滑撬上的多车型定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种线旁切换机构及补焊线滑撬上的多车型定位装置，属于汽车补焊工装夹具领域。本发明线旁切换机构用于实现定位夹具的车型切换，包括推动气缸、伺服电机、与伺服电机相连的旋转轴、锁紧单元和解锁单元，所述推动气缸用于推动伺服电机与旋转轴的进退，所述旋转轴驱动所述定位夹具旋转，所述锁紧单元用于作用定位夹具的自锁机构实现定位夹具的锁紧，所述解锁单元用于解锁定位夹具。本发明还提供一种补焊线滑撬上的多车型定位装置。本发明的有益效果为：线旁切换，使补焊线滑橇可以不带电气就可以实现多车型柔性生产；采用伺服电机旋转和气缸直线推动相结合实现切换，性能提高；至少能够满足4种不同车型定位要求。

Description

一种线旁切换机构及补焊线滑撬上的多车型定位装置
技术领域
本发明涉及汽车补焊工装夹具领域，尤其涉及一种线旁切换机构，还涉及一种包含所述线旁切换机构的补焊线滑撬上的多车型定位装置。
背景技术
目前使用的线旁切换机构，为简单地用气缸的伸缩运动实现滑橇上夹具的车型切换。该机构功能简单，只能进行简单地直线推动切换，实现不了更加复杂的回转等运动，局限性高，在一些功能要求较高的场合实现不了特殊要求。
目前大多数夹滑橇上随行夹具都是带动力单元的，通过快速转接头切换的，该结构带有动力气缸，当生产需要切换车型的时候必须要有快速转接头接上电气后，通过程序控制使气缸动作才能实现。此种方式柔性定位弱，一般只能实现两种车型切换，而且机构复杂。要能实现更多车型柔性只能通过设计更加复杂的结构或者把整个定位单元换掉，不容易实施,而且整个定位单元换掉要留有足够大的库房存放换下的夹具，占用空间大，成本高，频繁更改还会影响定位精度，更换效率低。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种线旁切换机构，还提供一种包含所述线旁切换机构的补焊线滑撬上的多车型定位装置。
本发明线旁切换机构用于实现定位夹具的车型切换，包括推动气缸、伺服电机、与伺服电机相连的旋转轴、锁紧单元和解锁单元，所述推动气缸用于推动伺服电机与旋转轴的进退，所述旋转轴驱动所述定位夹具旋转，所述锁紧单元用于作用定位夹具的自锁机构实现定位夹具的锁紧，所述解锁单元用于解锁定位夹具。
本发明作进一步改进，还包括安装台，所述推动气缸、锁紧单元和解锁单元分别通过支架设置在安装台上，所述安装台上设有导轨和能够沿导轨滑行的滑板，所述推动气缸的活塞头和伺服电机分别固定在滑板上。
本发明作进一步改进，所述推动气缸为自锁气缸。
本发明作进一步改进，所述旋转轴的端头设有与定位夹具啮合的啮合块。
本发明作进一步改进，所述锁紧单元为锁紧气缸，所述解锁单元为解锁气缸。
本发明作进一步改进，所述锁紧气缸和解锁气缸的活塞头处设置有与自锁机构发生碰撞的撞块。
本发明还提供一种包含所述线旁切换机构的补焊线滑撬上的多车型定位装置，包括线旁切换机构驱动定位的定位夹具，所述定位夹具包括连接板、均匀设置在连接板周边上的多个定位单元、设置在连接板上与旋转轴配合的连接件及用于锁紧定位夹具的自锁机构。
本发明作进一步改进，所述定位夹具还包括基座，所述连接件为与转动轴相连的回转盘，所述转动轴通过轴承与基座相连，并能够相对基座转动。
本发明作进一步改进，所述自锁机构包括设置在基座上的自锁杆和设置在连接板上的自锁块，所述自锁杆能够在锁紧单元和解锁单元的驱动下分别锁入和脱离自锁块。
本发明作进一步改进，所述连接板为正方形，所述定位单元的数量为四个，分别设置在所述连接板的四角，所述自锁块设置在相邻的两个定位单元之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：线旁切换，使补焊线滑橇可以不带电气就可以实现多车型柔性生产；采用伺服电机旋转和气缸直线推动相结合实现切换，性能提高；至少能够满足4种不同车型定位要求，实现多车型共线生产，并且自动切换、可靠安全；可以重复定位切换；机构简单，容易维护， 降低补焊线开发应用成本。
附图说明
图1和图2为线旁切换机构结构示意图；
图3和图4为定位夹具结构示意图；
图5为补焊线滑撬上的多车型定位装置配合示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图5所示，本例的补焊线滑撬上的多车型定位装置包括线旁切换机构1和定位夹具2，其中，线旁切换机构1用于驱动定位夹具2实现需要定位的车型切换。
如图1和图2所示，本例的线旁切换机构1包括推动气缸11、伺服电机12、与伺服电机12相连的旋转轴13、锁紧气缸14和解锁气缸15，还包括安装台17，所述推动气缸11、锁紧气缸14和解锁气缸15分别通过支架设置在安装台17上，所述安装台17上设有导轨18和能够沿导轨18滑行的滑板19，所述推动气缸11的活塞头和伺服电机12分别固定在滑板19上。
本例的推动气缸11的活塞头收缩能够推动滑板19在导轨18上滑动，进而推动所述伺服电机12与旋转轴13的进退，所述旋转轴13驱动与之连接的定位夹具2旋转，为了更好的与定位夹具卡接，所述旋转轴13的端头设有与定位夹具2啮合的啮合块16，实现力从旋转轴13到定位夹具2的传递。
所述推动气缸11为自锁气缸，自锁气缸可以保证气缸前进或者后退到位后产生自锁，从而避免机构误动作而产生的安全隐患。伺服电机12的作用是可以精确控制旋转轴13回转运动，实现定位夹具2旋转角度的精确控制。
锁紧气缸14的作用是自锁机构在打开状态且定位夹具2回转动作完成后使定位夹具2锁紧，锁紧气缸14头处设计有第一撞块141，其与自锁机构的铰链直接发生碰撞；解锁气缸15的作用是打开自锁机构，与锁紧气缸14一样气缸头处设计有第二撞块151，其与自锁机构铰链直接发生碰撞。
如图3和图4所示，所述定位夹具2包括连接板22、均匀设置在连接板22周边上的4个定位单元21、设置在连接板22上与旋转轴13配合的连接件23及用于锁紧定位夹具的自锁机构。所述定位夹具2还包括基座25，本例的连接件23为与转动轴相连的回转盘，所述转动轴通过轴承与基座25相连，所述转动轴能够带动所述连接板22相对基座25转动。
本例的自锁机构包括通过自锁支架27设置在基座22上的自锁杆26和固定在连接板22上的自锁块24，所述自锁杆26能够在锁紧气缸14的带动下锁入自锁块24，并且在解锁气缸15的驱动下脱离自锁块24。
本例的自锁杆26位十字形铰链，其中两个相对的连接头一个与自锁支架27铰接，另一个搭接在自锁支架27上，并能够锁入自锁块24内。另外两个为自由端，其中一个为与锁紧气缸14配合的锁紧端261，另外一个为与解锁气缸15配合的解锁端162，当锁紧气缸14的第一撞块141撞击推动锁紧端261时，所述十字铰链的连接头锁入自锁块24内，当解锁气缸15的第二撞块151撞击推动解锁端262时，带动锁入自锁块24的连接头脱离自锁块，实现定位夹具2的解锁。
本例的定位单元21的数量为四个，因此可以将所述连接板22为正方形，所述定位单元21分别设置在所述连接板22的四角，所述自锁块24设置在相邻的两个定位单元21之间。当然，本例的连接板22也可以设置为圆形等其他形状，本例的定位单元21的数量也可以设置为五个以上。
每个定位单元21分别定位一种车系，该定位单元21不带电、气。当要从一种车型切换到另外一种车型时，利用线旁切换机构1，先打开自锁机构，然后旋转连接板22，定位单元21随连接板22旋转90度（也可以旋转180度、360度，分别对应不同车型）后，锁紧自锁结构，完成切换。
新设计的定位夹具2与以往夹具比较主要有以下技术创新点：
（1）至少能够满足4种不同车型定位要求，实现多车型共线生产；
（2）定位单元不带电气，即可实现多车型定位，节约能源；
（3）可以重复定位切换；
（4）机构简单，容易维护。
本例的补焊线滑撬上总共固定4组定位夹具2，对应设置四个线旁切换机构1，目前用在宝骏二期补焊线上，能柔性定位GP50/GP50HB、CN200/CN200S、GP30、CN180C等4个平台6种车型。
本例的补焊线滑撬上的多车型定位装置的工作原理为：
（1）初始状态。定位夹具2随着滑橇运动到切换工位时，检测开关检测到定位夹具2已经到位时，此时即为初始状态；
（2）啮合。定位夹具2到位后，线旁切换机构1的推动气缸11动作，推着伺服电,12与旋转轴13向前运动，使旋转轴13端的啮合块16与定位夹具2本体上的连接件23啮合；
（3）解锁。啮合动作完成后，解锁气缸15发生作用，在压缩空气的作用下向前推进，解锁气缸15头上的第二撞块151撞向十字铰链的解锁端262，十字铰链的楔形轴与连接板22上的自锁块24脱离，自锁机构被解锁；
（4）旋转切换。解锁完成后，伺服电机12输出轴带动定位夹具2作回转运动。伺服电机12可作90°、180°、270°三种角度旋转，旋转的每一种角度分别对应切换到的一种车型；
（5）解锁气缸15回退。伺服电机12作完回转运动后，解锁气缸15退回原位；
（6）锁紧。解锁气缸14回位后，锁紧气缸14发生作用，锁紧气缸14在压缩空气的作用下向前推进，锁紧气缸14头上的第一撞块141撞向十字铰链的锁紧端261，十字铰链的楔形轴与定位夹具2上的自锁块24啮合，自锁机构被锁紧；
（7）补焊结束，在推动气缸11的作用下，伺服电机12回退，旋转轴13脱离定位夹具2；
（8）锁紧气缸14回退。
本发明通过线旁切换，使补焊线滑橇可以不带电气就可以实现多车型柔性生产；采用伺服电机旋转和气缸直线推动相结合实现切换，性能提高；至少能够满足4种不同车型定位要求，实现多车型共线生产，并且自动切换、可靠安全；有效降低补焊线开发应用成本。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种线旁切换机构，用于实现定位夹具的车型切换，其特征在于：包括推动气缸、伺服电机、与伺服电机相连的旋转轴、锁紧单元和解锁单元，所述推动气缸用于推动伺服电机与旋转轴的进退，所述旋转轴驱动所述定位夹具旋转，所述锁紧单元用于作用定位夹具的自锁机构实现定位夹具的锁紧，所述解锁单元用于解锁定位夹具，所述锁紧单元为锁紧气缸，所述解锁单元为解锁气缸。
2.根据权利要求1所述的线旁切换机构，其特征在于：还包括安装台，所述推动气缸、锁紧单元和解锁单元分别通过支架设置在安装台上，所述安装台上设有导轨和能够沿导轨滑行的滑板，所述推动气缸的活塞头和伺服电机分别固定在滑板上。
3.根据权利要求2所述的线旁切换机构，其特征在于：所述推动气缸为自锁气缸。
4.根据权利要求3所述的线旁切换机构，其特征在于：所述旋转轴的端头设有与定位夹具啮合的啮合块。
5.根据权利要求1-4任一项所述的线旁切换机构，其特征在于：所述锁紧气缸和解锁气缸的活塞头处设置有与自锁机构发生碰撞的撞块。
6.一种包含权利要求1-5任一项所述线旁切换机构的补焊线滑撬上的多车型定位装置，其特征在于：包括线旁切换机构驱动定位的定位夹具，所述定位夹具包括连接板、均匀设置在连接板周边上的多个定位单元、设置在连接板上与旋转轴配合的连接件及用于锁紧定位夹具的自锁机构。
7.根据权利要求6所述的多车型定位装置，其特征在于：所述定位夹具还包括基座，所述连接件为与转动轴相连的回转盘，所述转动轴通过轴承与基座相连，并能够相对基座转动。
8.根据权利要求7所述的多车型定位装置，其特征在于：所述自锁机构包括设置在基座上的自锁杆和设置在连接板上的自锁块，所述自锁杆能够在锁紧单元和解锁单元的驱动下分别锁入和脱离自锁块。
9.根据权利要求8所述的多车型定位装置，其特征在于：所述连接板为正方形，所述定位单元的数量为四个，分别设置在所述连接板的四角，所述自锁块设置在相邻的两个定位单元之间。
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