CN107199468A - 设备更换系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备更换系统，具有工作部和周转部，工作部包括：底板，在底板上形成有导轨安装槽；导轨，架设在导轨安装槽上；顶杆，朝向导轨；机体，设置在底板上，机体上设置有操作设备；周转部包括：导滑部，导滑部具有导滑入口和导滑出口，导滑入口朝向机体；存储部，与导滑出口连接；导轨朝向导滑入口。本发明的设备更换系统中，顶杆将导轨顶起，同时导轨将设置在底座上的机体抬起，使机体沿着导轨的引导，朝向导滑部移动，进入存储部。同样的，在存储部内的机体也可以沿反向的路径滑动，落到底板上，以实现更换。本设备更换系统中的主体上具有操作设备，其可以单独工作，不仅便于维修，而且整个系统也更加稳定可靠。

Description

设备更换系统

技术领域

本发明涉及流水线工装，尤其涉及一种设备更换系统。

背景技术

以发动机加工流水线为例，对于同平台开发结构相近的产品，工艺上往往会设计柔性化的生产线，将不同的产品混线生产。工艺的编排是否合理，工艺设备的设计制造是否满足兼容性要求，将会直接影响生产线运行的稳定性和可靠性。

目前对不同机型混线生产的方式有以下两种：

(1)采用设备串联的形式，如图1所示，每台设备(第一设备1’和第二设备2’)完成对应机型的工艺目标；(2)采用设备并联的形式，如图2所示，每台设备(第一设备1’和第二设备2’)完成对应机型的工艺目标。

采用设备串联的形式来兼容不同机型，需在生产线设计初期就应该考虑混线生产的不同机型，由于受空间限制，若后期再新增机型，则较难实现兼容，柔性化不足。

采用设备并联的形式，虽然在一定程度上可以新增不同机型，但横向空间占用较大，导致生产线后方设备保养和维修空间不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种设备更换系统，其运行稳定、可靠，机体更换效率高，可应用于多种混线场合，适用范围较广。

本发明的设备更换系统，具有工作部和周转部，其中，所述工作部包括：底板，在所述底板上形成有导轨安装槽；导轨，架设在所述导轨安装槽上；顶杆，朝向所述导轨；机体，设置在所述底板上，所述机体上设置有操作设备；所述周转部包括：导滑部，所述导滑部上形成有滚珠和/或滚筒，所述导滑部具有导滑入口和导滑出口，所述导滑入口朝向所述机体；存储部，与所述导滑出口连接；所述导轨朝向所述导滑入口。

如上所述的设备更换系统，其中，所述机体包括：底座、顶座以及固定设置在所述底座和顶座之间的立柱；还包括动板，位于所述底座与所述顶座之间，并与所述立柱滑动配合，所述动板朝向所述底座的一侧设置有所述操作设备；提拉板，固定设置在所述动板上；其中，所述顶座上形成有供所述提拉板伸出的通孔，在所述通孔周边，还形成有锁合结构。

如上所述的设备更换系统，其中，所述提拉板具有环形本体，所述环形本体与所述锁合结构匹配；在所述环形本体的顶部，形成有连接结构，用于与驱动器连接，以带动所述顶座移动。

如上所述的设备更换系统，其中，所述工作部还包括提拉油缸，所述提拉油缸形成所述驱动器；所述提拉油缸活塞顶部形成连接头，与所述连接结构匹配。

如上所述的设备更换系统，其中，所述锁合结构包括：前卡槽，设置在所述通孔的一侧；后卡槽，设置在所述通孔的另一侧，与所述前卡槽相对；卡板，滑动地设置在所述前卡槽内，并朝向所述后卡槽设置。

如上所述的设备更换系统，其中，所述工作部还包括顶板，所述顶板位于所述机体之上，在所述顶板朝向所述机体的一侧形成有第一连接件；在所述顶座朝向所述顶板的一侧形成第二连接件，所述第二连接件与所述第一连接件匹配。

如上所述的设备更换系统，其中，所述第一连接件与油路气缸连接，并在所述油路气缸的带动下，上下移动，并且，在所述第一连接件上形成有第一插接装置；所述第二连接件通过螺栓固定连接在所述顶座上，在所述第二连接件上形成有第二插接装置；所述第一插接装置为插接销，所述第二插接装置为插接孔，或者，所述第一插接装置为插接孔，所述第二插接装置为插接销。

如上所述的设备更换系统，其中，所述顶杆具有两个，通过连接板与顶升油缸连接。

如上所述的设备更换系统，其中，所述底座的底部设置有第一定位块，在所述底板上设置有第二定位块，所述第一定位块和第二定位块相互匹配。

本发明的设备更换系统中，顶杆将导轨顶起，同时导轨将设置在底座上的机体抬起，使机体沿着导轨的引导，朝向导滑部移动，并在滚珠、滚筒等的作用下，进入存储部。同样的，在存储部内的机体也可以沿反向的路径滑动，落到底板上，以实现更换。本设备更换系统中的主体上具有操作设备，其可以单独工作，不仅便于维修，而且整个系统也更加稳定可靠。

附图说明

图1为现有技术中设备串联的示意图；

图2为现有技术中设备并联的示意图；

图3为本申请设备更换系统的正视图；

图4为本申请设备更换系统的俯视图；

图5为图3中A处放大视图；

图6为本申请设备更换系统中机体的立体图；

图7为本申请设备更换系统中机体的正视图；

图8为本申请设备更换系统中机体的仰视图；

图9为本申请设备更换系统中底板的俯视图；

图10为本申请设备更换系统中机体运动过程示意图。

附图标记：

现有技术：1’-第一设备；2’-第二设备

本申请：提拉油缸1，导向杆2，衬套3，顶板4，插销5，第一连接件6，机体7，底板8，顶杆9，连接板10，顶升油缸11，滚珠12，滚筒13，第一存储部14，第二存储部15，油路气缸16，第二连接件17，隔套18，轴套19，前卡槽701，卡板702，后卡槽703，顶座704、立柱705、推拉气缸706，提拉板707，动板708、限位套709，底座710，第一定位块711，销孔7101，方管801，垫块802、菱形销803、连接孔804，滑轨805，导向条806，圆销807，第二定位块808，卡块809，卡钩810。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明公开一种设备更换系统(以下简称系统)，可以适用于多种工作流水线，例如发动机加工流水线，试漏机夹具工作线，当然也可以用作实验等处，其能够实现一条线路通过更换机体设备，实现多种功能。具体的，该系统具有工作部和周转部，工作部用于流水线等的工作使用，工作部具有机体，机体上具有操作设备，操作设备具体是什么，需要根据本系统所在流水线的工作目的决定，例如是打孔工序，那么改操作设备就可以是冲孔设备，如果是冲压成型，该操作设备可以是压模。该机体是工作的主体部分，在需要进行不同操作时，可以对机体进行更换，以使整条线路用于新的工作，而上述的周转部就用于存放更换下来的机体。下面具体说明。

工作部至少：底板8、导轨805、顶杆9和机体7，底板8上形成有用于安装导轨805的导轨安装槽，导轨805架设在安装槽上，导轨805与导轨安装槽之间是不固定的，在顶杆9的推力下，导轨805是可以与导轨安装槽分离的。机体7设置在底板8上，机体7上设置有操作设备。一般的，机体7坐落于底板8上，在顶杆9将导轨805推起之前，机体7不沿导轨805滑动，只有顶杆9顶起导轨805，并且随着导轨805的升起一并将机体7提升，此时机体7只与导轨805有接触，而和底板8分离，从而可以在导轨805上滑动，其滑动方向为向周转部滑动。优选的，顶杆9具有两个，通过连接板10与顶升油缸11连接。

周转部包括：导滑部和存储部，导滑部上形成有滚珠12和/或滚筒13，导滑部具有导滑入口和导滑出口，导滑入口朝向所述机体7，或者说导滑入口与导轨805彼此相对，以承接机体7。存储部与导滑出口连接，存储部可以具有多个。上述的滚筒13可以辅助机体进行直线运动，滚珠12可以辅助机体向多方向运动。

下面说明机体7的结构，其包括：底座710、顶座704、立柱705、动板708和提拉板707，立柱705固定设置在底座710和顶座704之间，动板708，与立柱705滑动配合，在底座710和顶座704之间滑动。关于上述的操作设备，其优选的是设置在动板708朝向所述底座710的一侧。

提拉板707固定设置在所述动板708上。顶座704上形成有供提拉板707伸出的通孔，在通孔周边，还形成有锁合结构。在更换机体7时，可以将动板708通过提拉板707提起，并通过锁合结构锁定提拉板707，使动板708固定在顶座704附近。上述提拉板707提升的动力可以由驱动器提供(驱动器下面会详细说明)。

在一种优选的实施方式中，提拉板707具有环形本体，环形本体与锁合结构匹配；在环形本体的顶部，形成有连接结构，用于与驱动器连接，以带动所述顶座704移动。驱动器可以为提拉油缸1，提拉油缸1活塞顶部形成连接头，与连接结构匹配。

锁合结构包括：前卡槽701、后卡槽703和卡板702，前卡槽701设置在所述通孔的一侧；后卡槽703设置在所述通孔的另一侧，与所述前卡槽701相对；卡板702，滑动地设置在所述前卡槽701内，并朝向所述后卡槽703设置。当提拉板707提升后，例如其环形本体部分从通孔露出，此时卡板702就可以移动并深入环形本体中，以卡锁住提拉板707。

工作部还包括顶板4，顶板4位于所述机体7之上，在顶板4朝向所述机体7的一侧形成有第一连接件6；在顶座704朝向所述顶板4的一侧形成第二连接件17，所述第二连接件17与所述第一连接件6匹配。所述第一连接件6与油路气缸16连接，并在所述油路气缸16的带动下，上下移动，并且，在所述第一连接件6上形成有第一插接装置；所述第二连接件17通过螺栓固定连接在所述顶座704上，在所述第二连接件上形成有第二插接装置；所述第一插接装置为插接销，所述第二插接装置为插接孔，或者，所述第一插接装置为插接孔，所述第二插接装置为插接销。第一连接件6和第二连接件17通过第一插接件和第二插接件可拆卸的配合，在需要更换机体时，第一插接件和第二插接件分离。

优选的，上述提拉油缸1也可设置在顶板4上。

提拉油缸1的目的就是将提拉板707提升，一般的，是在顶杆9顶起导轨805同时顶起机体7，油缸1的连接头与换形本体上的连接结构对应，随着7沿导轨805滑动，连接头和连接结构匹配，为了保证活动后二者的匹配精准，底座710的底部设置有第一定位块711，在底板8上设置有第二定位块808，所述第一定位块711和第二定位块808相互匹配。

下面以一个完整的实施例，说明本申请的系统。

本系统优选的主要包括，提拉油缸1，导向杆2，衬套3，顶板4，插销5，第一连接件6，机体7，底板8，顶杆9，连接板10，顶升油缸11，滚珠12，滚筒13，第一存储部14，第二存储部15，油路气缸16，第二连接件17，隔套18，轴套19等。

参见附图3到图5，整个系统由两大部分组成，分别为工作部和周转部，周转部包括工作时需要使用的设备主体，周转部具有周转平台，用于存放更换的机体。

工作部的主体结构为四立柱的框架式结构。立柱顶部设置有顶板4，顶板4上安装有提拉油缸1和油路气缸16，提拉油缸1两侧对称分布有两处导向杆2，导向杆2在衬套3内自由滑动，可保证提拉油缸1运动稳定，不发生偏摆。两处插销5安装在第一连接件6上，第一连接件6内部加工有若干油路，并在对应位置装有油管接头，以提供所需的液压油。第一连接件6与油路气缸16连接在一起，可在油路气缸16的驱动下上下移动。第二连接件17通过螺栓与机体7连接在一起，两者构成整个柔性化系统的快换部件，针对不同机型的工艺要求，只需更换快换部件即可。设备机体7坐落在设备底板8上，底板8上有两排滑轨805(参见附图9)，顶杆9优选的可以有四处，通过螺纹螺母与滚道上的光孔804(参见图9)连接，顶杆9安装在连接板10的四角上，连接板10由顶升油缸11驱动，可上下移动，顶升油缸11安装在立柱下部的横梁上。

周转部的底板上安装有若干滚珠12以及滚筒13，滚筒13可保证整个机体7更换后沿着滚筒13旋转方向前行，滚珠12则能多向转动，使机体7左转进入机体存储部，在本优选实施例中，存储部具有两个，分别为第一存储部14和第二存储部15，第一存储部14或机体第二存储部15。存储部所在区域的边缘均安装有护板，防止机体7滑落。周转部的底板和存储部的底板上，设有导向板，宽度分别为L1和L2(参见附件4)，作为机体7更换过程中的运动导向。为了方便区分，形成在存储部底板上的导向板为第一导向板，另一个为第二导向板，即第一导向板宽度为L1，第二导向板宽度为L2。

参见图6到图8，机体7是整个系统较为复杂的部件，也是实现本系统更换的关键部件。机体7同样采用四立柱框架式结构，可保证受力均衡，稳定性较高。底座710是机体7上其他零件的安装基座。根据机型不同可以放置不同的定位举升及夹紧机构。底座710四角分布有四根立柱705，立柱上端通过螺母与顶座704连接在一起。顶座704上装有推拉气缸706，前卡槽701，卡板702，后卡槽703，推拉气缸706与卡板702连接，驱动卡板702移动。

动板708套装在四根立柱705上，动板708内装有无油衬套，可沿立柱自由滑动，动板708下方装有四个限位套709，对动板进行下限位。动板708下端面为平板，设计时可根据需要吊装不同的操作设备，来实现不同的工艺目标，例如若油道封堵，则可增加油缸及封堵头，若堵头压装，可增加油缸及压头，根据所需工艺要求，进行柔性化设计。

动板708中间部位通过螺栓连接装有提拉板707，提拉板707上的连接结构呈凹槽形，且凹槽开口处的直径小于凹槽内部的直径，即该连接结构类似倒“T”型。提拉板与提拉油缸1活动连接(参见图3)，当提拉油缸1的连接头与提拉板707上方的倒T型凹槽的连接结构前后方向移动时，便可实现连接或者脱离。第一定位块711为矩形板，位于底座710下方，其长度方向为L1′，宽度方向为L2′。其中L1′和L2′要分别略小于上述导向板的宽L1和L2，当机体7沿图4上下方向运动时，第一定位块711的宽度(该宽度值为L2′)对应第二导向板的宽度，左转时，第一定位块711的长度(该长度值为L1′)对应导向板。为保证机体7运动方向的唯一性，故设置两个导向板宽度，防止出现错位。

参见图3，底板8位于机体7的下方，对整个机体起支撑作用。底板四角装有四根方管801，左右对称分布8个垫块802，中间安装有双侧导向条806，以及第二定位块808，其中垫块802，导向条806和第二定位块808正常状态下与机体7的底座710接触，故需保证所有零件装配后的平面度要求。为确保机体7的第一定位块711能沿着双侧导向条的中间位置自由运动，导向条的宽度需略大于第一定位块711的宽度L2′，第二定位块808对第一定位块711进行运动限位。底板8上左右分别安装有圆销807和菱形销803，对应底座710上的两个销孔7101(参见附图8)。底板8上左右分布两排导轨805，滚道支座为U型结构，两侧装有滚轮，中部加工有连接孔804(四处)，分别与顶杆9(四处)通过螺纹螺母连接。滚道侧边左右对称装有四处C型卡块809。

当生产线需要切换不同机型时，只需针对机型更换其对应的机体7即可。每种机型对应一种机体7，若本机型不生产时，其对应的机体7则放置在存储部。

机体7更换流程如下：提拉油缸1带动动板708上运动，当提拉板707下端位于卡板702位置的上方时，油缸停止运动；随后推拉气缸706推动卡板向前运动，穿过提拉板707下端，并进入后卡槽703，此时提拉油缸1泄压，整个动板便落在卡板702上(参见图10，示出了该位置变化，同种虚线部分为提升后卡板702卡锁住提拉板707)；接着油路气缸16带动第一连接件6向上运动，当气缸升至顶端时，插销5与轴套19完全脱离(参见附图5)；然后顶升油缸11动作，带动顶杆9和连接板10向上运动，由于顶杆9与底板8上的两排滑轨805固接，于是滚道也随之向上运动，当滚道与机体7的底座710接触并使底座脱离底板上的各垫块802，且底板圆销807和菱形销803与底座710销孔7101也脱离，顶升油缸11停止动作，此时机体7便与设备主体完全脱离；接下来，推动机体7进入周转部的指定存储区位置；随后将所需机型的机体7推出存储部，沿着导滑部进入设备主体(当然，安装新的机体7是从导滑出口滑入新的机体7，从导滑入口将机体7安装到位)。

当机体7的第一定位块711与底板第二定位块808接触时，机体7到位，提拉油缸1的油缸接头与提拉板707的T型槽结合，推拉气缸706带动卡板702缩回至后卡槽703内；接着顶升油缸11缓慢下落，完成机体7与底板8的插销定位，并随之落在底板8的各个垫块802上，此时滑轨805与底座710脱离，顶升油缸11继续下落，使得C型卡块809与底座710的上端面接触，完成整个机体7的锁紧；油路气缸16带动第一连接件6向下运动，插销5与轴套19完成插销动作并起导向作用，当气缸降至底端时，油路上下板上的所有油路接头完成咬合对接，更换流程接结束。

在一种优选的实施方式中，在底板8上还设置有卡钩810，在更换完新的机体7后，卡钩810勾住底座710，使其牢靠固定，当然，在需要更换时，就要先取消卡钩810对底座710的固定。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种设备更换系统，其特征在于，

具有工作部和周转部，其中，

所述工作部包括：

底板(8)，在所述底板(8)上形成有导轨安装槽；

导轨(805)，架设在所述导轨安装槽上；

顶杆(9)，朝向所述导轨(805)；

机体(7)，设置在所述底板(8)上，所述机体(7)上设置有操作设备；

所述周转部包括：

导滑部，所述导滑部上形成有滚珠(12)和/或滚筒(13)，所述导滑部具有导滑入口和导滑出口，所述导滑入口朝向所述机体(7)；

存储部，与所述导滑出口连接；

所述导轨(805)朝向所述导滑入口。

2.根据权利要求1所述的设备更换系统，其特征在于，

所述机体(7)包括：

底座(710)、顶座(704)以及固定设置在所述底座(710)和所述顶座(704)之间的立柱(705)；

还包括动板(708)，位于所述底座(710)与所述顶座(704)之间，并与所述立柱(705)滑动配合，所述动板(708)朝向所述底座(710)的一侧设置有所述操作设备；

提拉板(707)，固定设置在所述动板(708)上；其中，

所述顶座(704)上形成有供所述提拉板(707)伸出的通孔，在所述通孔周边，还形成有锁合结构。

3.根据权利要求2所述的设备更换系统，其特征在于，

所述提拉板(707)具有环形本体，所述环形本体与所述锁合结构匹配；

在所述环形本体的顶部，形成有连接结构，用于与驱动器连接，以带动所述顶座(704)移动。

4.根据权利要求3所述的设备更换系统，其特征在于，

所述工作部还包括提拉油缸(1)，所述提拉油缸(1)形成所述驱动器；

所述提拉油缸(1)活塞顶部形成连接头，与所述连接结构匹配。

5.根据权利要求2所述的设备更换系统，其特征在于，

所述锁合结构包括：

前卡槽(701)，设置在所述通孔的一侧；

后卡槽(703)，设置在所述通孔的另一侧，与所述前卡槽(701)相对；

卡板(702)，滑动地设置在所述前卡槽(701)内，并朝向所述后卡槽(703)设置。

6.根据权利要求2所述的设备更换系统，其特征在于，

所述工作部还包括顶板(4)，所述顶板(4)位于所述机体(7)之上，在所述顶板(4)朝向所述机体(7)的一侧形成有第一连接件(6)；

在所述顶座(704)朝向所述顶板(4)的一侧形成第二连接件(17)，所述第二连接件(17)与所述第一连接件(6)匹配。

7.根据权利要求6所述的设备更换系统，其特征在于，

所述第一连接件(6)与油路气缸(16)连接，并在所述油路气缸(16)的带动下，上下移动，并且，在所述第一连接件(6)上形成有第一插接装置；

所述第二连接件(17)通过螺栓固定连接在所述顶座(704)上，在所述第二连接件上形成有第二插接装置；

所述第一插接装置为插接销，所述第二插接装置为插接孔，或者，所述第一插接装置为插接孔，所述第二插接装置为插接销。

8.根据权利要求1所述的设备更换系统，其特征在于，

所述顶杆(9)具有两个，通过连接板(10)与顶升油缸(11)连接。

9.根据权利要求2所述的设备更换系统，其特征在于，

所述底座(710)的底部设置有第一定位块(711)，在所述底板(8)上设置有第二定位块(808)，所述第一定位块(711)和所述第二定位块(808)相互匹配。