CN107458798B - 一种新型夹具切换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型夹具切换系统，包括X向机架、Y向机架，X向机架的上下两侧分别安装有夹具平台和夹具库输送小车，Y向机架安装有工作位输送小车；夹具平台的底部安装有X向导轨、双面万向轴承Ⅰ、板状导轨；Y向机架设置有Y向导轨Ⅰ；夹具库输送小车的上部设置有Y向导轨Ⅱ、单面万向轴承Ⅰ、升降导轨；工作位输送小车的上部设置有双面万向轴承Ⅱ；Y向导轨Ⅰ与Y向导轨Ⅱ位于同一水平面，升降导轨同时与Y向导轨Ⅱ和Y向导轨Ⅰ相对应，X向导轨位于Y向导轨Ⅰ的上方，X向导轨与Y向导轨Ⅰ构成位于不同水平面内的错位排列结构。本发明减少了轨道转向部件，从而有效地缩短了夹具平台转向的时间，减少了换向配合时间。
Description
技术领域
本发明属于汽车制造技术领域，尤其涉及一种新型夹具切换系统。
背景技术
为迎合消费者对多变车型的需求，汽车制造企业均采用柔性焊接的生产方式进行汽车的生产，即利用多夹具库与单工作位间夹具的交替运输来实现多车型混线柔性生产的目的。目前，汽车制造企业常采用插销法与平齐轨道转向法来实现工作位与夹具库之间夹具的交替运输，但上述方法存在反应作用时间长及故障率高的缺点。故需设计一种新型汽车夹具切换系统，其在满足夹具基本运输功能的同时具有作用迅速，运行可靠等优势。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型夹具切换系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种新型夹具切换系统，包括安装在水平面上的X向机架和Y向机架，所述X向机架的上下两侧分别安装有夹具平台和夹具库输送小车，所述X向机架沿长度方向设置有车型切换库位和多个夹具储存库位，所述Y向机架与所述车型切换库位处的X向机架相接，所述Y向机架沿长度方向设置有与车型切换库位相对应的工作位，所述Y向机架安装有工作位输送小车；
所述夹具平台的底部安装有X向导轨、用于导向和传递动力的双面万向轴承Ⅰ、用于导向支撑在X向机架上的板状导轨；
所述Y向机架设置有Y向导轨Ⅰ；
所述夹具库输送小车的上部设置有Y向导轨Ⅱ、用于接触支撑所述板状导轨的单面万向轴承Ⅰ、用于与所述双面万向轴承Ⅰ对应卡接的升降导轨，所述升降导轨沿Y向布置且可上下移动；
所述工作位输送小车的上部设置有双面万向轴承Ⅱ；
所述Y向导轨Ⅰ与所述Y向导轨Ⅱ位于同一水平面，所述升降导轨同时与所述Y向导轨Ⅱ和所述Y向导轨Ⅰ相对应，所述X向导轨位于所述Y向导轨Ⅰ的上方，所述X向导轨与所述Y向导轨Ⅰ构成位于不同水平面内的错位排列结构。
作为本专利选择的一种技术方案，所述车型切换库位、所述工作位、多个所述夹具储存库位之间采用模块化拼接方式安装。
作为本专利选择的一种技术方案，所述夹具库输送小车通过驱动电机Ⅰ带动，所述工作位输送小车通过驱动电机Ⅱ带动。
作为本专利选择的一种技术方案，所述X向机架两侧安装有用于接触支撑所述板状导轨的单面万向轴承Ⅱ和导向滚轮Ⅰ；所述Y向机架两侧设置有用于接触支撑所述板状导轨的导向滚轮Ⅱ。
作为本专利选择的一种技术方案，所述升降导轨的两端均设置有正斜边，所述Y向导轨Ⅰ的外端设置有用于与所述升降导轨其中一端正斜边接合的反斜边，所述Y向导轨Ⅱ的内端设置有用于与所述升降导轨另一端正斜边接合的反斜边。
作为本专利选择的一种技术方案，所述X向导轨、所述Y向导轨Ⅰ、所述Y向导轨Ⅱ和所述升降导轨均为由两块相互平行的平板组成，两块平板之间留有用于与双面万向轴承卡接的间隙。
作为本专利选择的一种技术方案，所述夹具库输送小车设置有用于控制所述升降导轨上升或下降的升降气缸，所述升降导轨安装在升降气缸的升降端。
本发明的有益效果在于：
(1)设置错位导轨，减少了轨道转向部件，从而有效地缩短了夹具平台转向的时间，节约单次转向时间2s以上；
(2)导轨与双面万向轴承配合可形成连动装置，与传统插销连接结构相比，在保证配合连动功能的同时极大地减少了配合时间，单次X-Y换向可节约时间6s以上；
(3)运输系统普适性高，可适用于T型、十字型、士字型等多种夹具库分布方式，极大地减少了运输系统的更新成本。
附图说明
图1是本发明所述夹具切换系统的结构图；
图2是本发明所述夹具平台的结构图；
图3是本发明所述车型切换库位的结构图；
图4是本发明所述夹具库输送小车的结构图；
图5是本发明所述工作位输送小车的结构图；
图中：1-夹具平台，2-夹具储存库位，3-车型切换库位，4-X向机架，5-夹具库输送小车，6-工作位输送小车，7-Y向机架，8-工作位，9-X向导轨，10-板状导轨，11-双面万向轴承Ⅰ，12-单面万向轴承Ⅱ，13-导向滚轮Ⅰ，14-Y向导轨Ⅰ，15-导向滚轮Ⅱ，16-Y向导轨Ⅱ，17-升降导轨，18-单面万向轴承Ⅰ，19-驱动电机Ⅰ，20-双面万向轴承Ⅱ，21-驱动电机Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
结合图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明包括安装在水平面上的X向机架4和Y向机架7，X向机架4的上下两侧分别安装有夹具平台1和夹具库输送小车5，X向机架4沿长度方向设置有车型切换库位3和多个夹具储存库位2，Y向机架7与车型切换库位3处的X向机架4相接，Y向机架7沿长度方向设置有与车型切换库位3相对应的工作位8，Y向机架7安装有工作位输送小车6；夹具平台1的底部安装有X向导轨9、用于导向和传递动力的双面万向轴承Ⅰ11、用于导向支撑在X向机架4上的板状导轨10；Y向机架7设置有Y向导轨Ⅰ14；夹具库输送小车5的上部设置有Y向导轨Ⅱ16、用于接触支撑板状导轨10的单面万向轴承Ⅰ18、用于与双面万向轴承Ⅰ11对应卡接的升降导轨17，升降导轨17沿Y向布置且可上下移动；工作位输送小车6的上部设置有双面万向轴承Ⅱ20；Y向导轨Ⅰ14与Y向导轨Ⅱ16位于同一水平面，升降导轨17同时与Y向导轨Ⅱ16和Y向导轨Ⅰ14相对应，X向导轨9位于Y向导轨Ⅰ14的上方，X向导轨9与Y向导轨Ⅰ14构成位于不同水平面内的错位排列结构。
作为本专利选择的一种技术方案，车型切换库位3、工作位、多个夹具储存库位2之间采用模块化拼接的方式安装，用户可根据自身需求对夹具储存库位2进行延伸，以实现多库位与多工作位之间夹具的切换，从而达到多车型柔性混线生产的目的。
作为本专利选择的一种技术方案，夹具库输送小车5通过驱动电机Ⅰ19带动，工作位输送小车6通过驱动电机Ⅱ21带动。
作为本专利选择的一种技术方案，X向机架4两侧安装有用于接触支撑板状导轨10的单面万向轴承Ⅱ12和导向滚轮Ⅰ13；Y向机架7两侧设置有用于接触支撑板状导轨10的导向滚轮Ⅱ15。该结构的设计使得夹具平台1在沿X向机架4运动或者沿Y向机架7运动均稳定、可靠。
作为本专利选择的一种技术方案，升降导轨17的两端均设置有正斜边，Y向导轨Ⅰ14的外端设置有用于与升降导轨17其中一端正斜边接合的反斜边，Y向导轨Ⅱ16的内端设置有用于与升降导轨17另一端正斜边接合的反斜边。该结构的设计，使得在将升降导轨17升起时能够与Y向导轨Ⅰ14和Y向导轨Ⅱ16均能配合良好，并构成一根完整的Y向导轨。
作为本专利选择的一种技术方案，X向导轨9、Y向导轨Ⅰ14、Y向导轨Ⅱ16和升降导轨17均为由两块相互平行的平板组成，两块平板之间留有用于与双面万向轴承卡接的间隙。该导轨结构与双面万向轴承配合既便于构成异向连动装置，也便于构成同向导向机构。
作为本专利选择的一种技术方案，夹具库输送小车5设置有用于控制升降导轨17上升或下降的升降气缸，升降导轨安装在升降气缸的升降端。
本实用新型的工作原理如下：
1)夹具平台沿X方向运动：
主要由夹具平台1、X向机架4和夹具库输送小车5相互配合，共同完成夹具平台1X方向的运输工作。
运输准备阶段：夹具库输送小车5运动至夹具平台1下方，升降气缸快速精准地将升降导轨17升至最高处并与双面万向轴承Ⅰ11卡接，使其与双面万向轴承Ⅰ11相配合，组成了X向连动装置。板状导轨10两侧分别与单面万向轴承Ⅱ12、导向滚轮Ⅰ13和单面万向轴承Ⅰ18相接触，在保证夹具平台1得到充分支撑的同时也保障了其定向的运动。
X向输送阶段：驱动电机Ⅰ19启动后，带动夹具库输送小车5沿X向进行运动，夹具库输送小车5通过X向连动装置为夹具平台1提供动力，从而完成夹具平台1X向的运输。
2)夹具平台Y方向运动：
主要由夹具平台1、工作位输送小车6和Y向机架7相互配合，共同完成夹具平台1Y方向的运输工作。
夹具平台1的Y向连动装置由X向导轨9与双面万向轴承Ⅱ构成。当驱动电机Ⅱ21开始启动时，工作位输送小车6通过Y向连动装置将动力传递给夹具平台1，并通过双面万向轴承Ⅰ11和Y向导轨Ⅰ14构成的导向机构对夹具平台1进行Y向导向，共同完成夹具平台1的Y向运输工作。
3)夹具平台X-Y方向切换：
主要由夹具平台1、车型切换库位3、X向机架4、夹具库输送小车5、工作位输送小车6和Y向机架7相互配合，共同完成夹具平台1X-Y换向的运输工作。
运输准备阶段：工作位输送小车6预先进入指定位置，以保证夹具平台1由X方向运动进入车型切换库位3时双面万向轴承Ⅱ20能顺利进入X向导轨9中，继而构成夹具平台1与工作位输送小车6的Y向运动连动装置。当夹具平台1沿X方向完全进入车型切换库位3时，Y向导轨Ⅱ16、升降导轨17和Y向导轨Ⅰ14共线(此时升降导轨17升起)，继而为双面万向轴承Ⅰ11提供Y向运动轨道。
X-Y换向输送阶段：夹具库输送小车5停止工作，工作位输送小车6的驱动电机Ⅱ21开始工作，通过Y向运动连动装置为夹具平台1提供Y向运动动力，并以双面万向轴承Ⅰ11和Y向导轨Ⅰ14为运动导向，以板状导轨10与导向滚轮Ⅱ15为运动支撑，相互协作完成X-Y换向的运输工作。
若夹具平台1需进行Y-X换向运输时，只须让夹具库输送小车5提前进入车型切换库位3的指定位置，以保证夹具平台1由Y向运动至车型切换库位3时双面万向轴承Ⅰ11与升降导轨17相接触，继而形成X向连动装置。待夹具平台1完全进入车型切换库位3后工作位输送小车6停止工作，夹具库输送小车5开始工作，携带夹具平台1沿X向进行运动，继而完成Y-X换向的运输工作。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种新型夹具切换系统，包括安装在水平面上的X向机架和Y向机架，所述X向机架的上下两侧分别安装有夹具平台和夹具库输送小车，所述X向机架沿长度方向设置有车型切换库位和多个夹具储存库位，所述Y向机架与所述车型切换库位处的X向机架相接，所述Y向机架沿长度方向设置有与车型切换库位相对应的工作位，所述Y向机架安装有工作位输送小车，其特征在于：
所述夹具平台的底部安装有X向导轨、用于导向和传递动力的双面万向轴承Ⅰ、用于导向支撑在X向机架上的板状导轨；
所述Y向机架设置有Y向导轨Ⅰ；
所述夹具库输送小车的上部设置有Y向导轨Ⅱ、用于接触支撑所述板状导轨的单面万向轴承Ⅰ、用于与所述双面万向轴承Ⅰ对应卡接的升降导轨，所述升降导轨沿Y向布置且可上下移动；
所述工作位输送小车的上部设置有双面万向轴承Ⅱ；
所述Y向导轨Ⅰ与所述Y向导轨Ⅱ位于同一水平面，所述升降导轨同时与所述Y向导轨Ⅱ和所述Y向导轨Ⅰ相对应，所述X向导轨位于所述Y向导轨Ⅰ的上方，所述X向导轨与所述Y向导轨Ⅰ构成位于不同水平面内的错位排列结构。
2.根据权利要求1所述新型夹具切换系统，其特征在于：所述车型切换库位、所述工作位、多个所述夹具储存库位之间采用模块化拼接方式安装。
3.根据权利要求1所述新型夹具切换系统，其特征在于：所述夹具库输送小车通过驱动电机Ⅰ带动，所述工作位输送小车通过驱动电机Ⅱ带动。
4.根据权利要求1所述新型夹具切换系统，其特征在于：所述X向机架两侧安装有用于接触支撑所述板状导轨的单面万向轴承Ⅱ和导向滚轮Ⅰ；所述Y向机架两侧设置有用于接触支撑所述板状导轨的导向滚轮Ⅱ。
5.根据权利要求1所述新型夹具切换系统，其特征在于：所述升降导轨的两端均设置有正斜边，所述Y向导轨Ⅰ的外端设置有用于与所述升降导轨其中一端正斜边接合的反斜边，所述Y向导轨Ⅱ的内端设置有用于与所述升降导轨另一端正斜边接合的反斜边。
6.根据权利要求1所述新型夹具切换系统，其特征在于：所述X向导轨、所述Y向导轨Ⅰ、所述Y向导轨Ⅱ和所述升降导轨均为由两块相互平行的平板组成，两块平板之间留有用于与双面万向轴承卡接的间隙。
7.根据权利要求1所述新型夹具切换系统，其特征在于：所述夹具库输送小车设置有用于控制所述升降导轨上升或下降的升降气缸，所述升降导轨安装在升降气缸的升降端。
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