CN108946098B - 一种线边夹具工装自动切换装置 - Google Patents

一种线边夹具工装自动切换装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种线边夹具工装自动切换装置，包括升降装置、横移装置、水平输送模块和精定位机构；所述的升降装置包括水平输送模块和升降模块，所述的横移装置包括水平输送模块和横移模块；本发明的有益效果在于，本发明基于摩擦输送的方式，将工装的输送和横移动作转化成升降和平移的相应模块单元组合实现，设计了新的工装切换装置；采用该装置能够在输送过程中允许一定的位置导向偏差，因此，装置的加工和现场安装等更为灵活和简便，同时维修时也可以单独拆换。

Description

一种线边夹具工装自动切换装置
技术领域
本发明涉及自动化生产领域，尤其涉及一种线边夹具工装自动切换装置。
背景技术
汽车焊装生产过程中，很多企业需要在某条单一生产线上生产多种不同的车型，一条生产线根据车型的不同，需要不同的夹具来进行装夹完成焊接生产的需要，在分拼工位因工件大小不一，上件要求不一致等各种因素，往往夹具定位夹紧单元位置和数量差别较大，故实际项目应用中难以在技术和资金上实现工装夹具本体的柔性化实现。因此，目前阶段要实现柔性化多车型混线生产，就必须依赖于多工装夹具之间相互切换。
另外，由于车身焊装生产线的生产节拍要求以及选择任意混线生产模式或小批量切换生产模式的市场需求越来越高，大部分生产者舍弃了将工装存放于远离生产区域的存储地，利用周转物流设备按需要运输安装的传统工装切换方式，而选择直接在生产线边设置工装的存放位置，生产需要时直接切入生产线，替换线上的工装，以节省切换时间，来获取宝贵的生产时间。
发明内容
本发明的目的：提供一种线边夹具工装自动切换装置，将工装的输送和横移动作转化成升降和平移的相应模块单元组合实现，设计了新的工装切换装置。其由于在工作定位时依靠机械精度保证，在输送过程中可以允许一定的位置导向偏差，可以简化和降低生产制造和安装成本。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种线边夹具工装自动切换装置，包括升降装置、横移装置、水平输送模块和精定位机构；所述的升降装置和横移装置设置在地面平台上，若干所述的水平输送模块组成库区，且位于所述的升降装置和横移装置之间；所述的精定位机构安装在地面平台上，且位于所述的升降装置一侧；所述的升降装置包括所述的水平输送模块和升降模块，所述的水平输送模块安装在所述的升降模块上，且位于所述的升降模块正上方；所述的水平输送模块长度方向中心线与所述的升降模块长度方向中心线重合；所述的水平输送模块可沿所述的升降模块上下移动；所述的横移装置包括水平输送模块和横移模块；所述的水平输送模块安装在所述的横移模块上，所述的水平输送模块长度方向中心线与所述的横移模块长度方向中心线之间的夹角为90°；所述的水平输送模块可沿所述的横移模块长度方向前后移动。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的水平输送模块包括水平输送框架、输送电机、摩擦轮组、驱动同步带、传动同步带、导向轮组和支撑块；若干所述的摩擦轮组设置在所述的水平输送框架上，沿所述的水平输送框架长度方向均匀布置；所述的输送电机经所述的驱动同步带与一个所述的摩擦轮组连接，若干所述的摩擦轮组之间经所述的传动同步带连接；一对所述的导向轮组对称布置在所述的水平输送框架上，四个所述的支撑块设置在所述的水平输送框架底面四个边角位置。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的升降模块包括升降框架、升降电机、偏心摆臂、同步带、支撑滚轮、导向立柱、矩形导轨和位置传感器；一对所述的偏心摆臂对称布置在所述的升降框架上；所述的升降电机经一对所述的同步带驱动一对所述的偏心摆臂转动；一对所述的支撑滚轮设置在所述的偏心摆臂两端；一对所述的导向立柱对称布置在所述的升降框架上，所述的矩形导轨设置在所述的导向立柱上；所述的位置传感器安装在所述的升降框架上。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的横移模块包括横移框架、支撑轨道、直线轨道、齿条、安装板和防尘盖；所述的支撑轨道沿所述的横移框架长度方向中心线设置在所述的横移框架上，一对所述的直线轨道沿所述的横移框架长度方向对称设置在所述的横移框架上；所述的齿条沿所述的横移框架长度方向设置在所述的横移框架上；所述的安装板设置在所述的齿条和靠近其的直线轨道之间，所述的防尘盖安装在所述的直线轨道上。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的导向轮组安装在所述的矩形导轨上，且可沿所述矩形导轨中心线方向上下移动；所述的支撑滚轮与所述的支撑块接触，且所述的支撑滚轮与所述的支撑块一一对应。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的水平输送模块还包括横移电机和齿轮；所述的横移电机设置在所述的水平输送模块上；所述的齿轮设置在所述的横移电机输出轴上，且与所述的齿条啮合。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的升降模块还包括安全插销；所述的安全插销设置在所述的升降框架上，所述的水平输送框架对应位置开设有圆形通孔。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的横移模块还包括水平调整螺栓，若干所述的水平调整螺栓沿所述的横移框架长度方向均匀不布置在所述的横移框架两长边上。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的摩擦轮组数量按照实际工装长度设计调整。
上述的线边夹具工装自动切换装置，其中，所述的横移电机通过螺栓固定在所述的水平输送框架外侧。
综上所述，本发明的有益效果在于，本发明基于摩擦输送的方式，将工装的输送和横移动作转化成升降和平移的相应模块单元组合实现，设计了新的工装切换装置；采用该装置能够在输送过程中允许一定的位置导向偏差，因此，装置的加工和现场安装等更为灵活和简便，同时维修时也可以单独拆换。
附图说明
图1是本发明一种线边夹具工装自动切换装置的结构示意图。
图2是本发明升降装置的结构示意图。
图3是本发明横移装置的结构示意图。
图4是本发明水平输送模块的结构示意图。
图5是本发明升降模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
请参见附图1至附图5所示，一种线边夹具工装自动切换装置，包括升降装置100、横移装置200、水平输送模块1和精定位机构300；所述的升降装置100和横移装置200设置在地面平台上，若干所述的水平输送模块1组成库区，且位于所述的升降装置100和横移装置200之间；所述的精定位机构300安装在地面平台上，且位于所述的升降装置100一侧；所述的升降装置100包括所述的水平输送模块1和升降模块2，所述的水平输送模块1安装在所述的升降模块2上，且位于所述的升降模块2正上方；所述的水平输送模块1长度方向中心线与所述的升降模块2长度方向中心线重合；所述的水平输送模块1可沿所述的升降模块2上下移动；所述的横移装置200包括水平输送模块1和横移模块3；所述的水平输送模块1安装在所述的横移模块3上，所述的水平输送模块1长度方向中心线与所述的横移模块3长度方向中心线之间的夹角为90°；所述的水平输送模块1可沿所述的横移模块3长度方向前后移动。
所述的水平输送模块1包括水平输送框架101、输送电机102、摩擦轮组103、驱动同步带104、传动同步带105、导向轮组106和支撑块107；若干所述的摩擦轮组103设置在所述的水平输送框架101上，沿所述的水平输送框架101长度方向均匀布置；所述的输送电机102经所述的驱动同步带104与一个所述的摩擦轮组103连接，若干所述的摩擦轮组103之间经所述的传动同步带105连接；一对所述的导向轮组106对称布置在所述的水平输送框架101上，四个所述的支撑块107设置在所述的水平输送框架101底面四个边角位置。
所述的升降模块2包括升降框架201、升降电机202、偏心摆臂203、同步带204、支撑滚轮205、导向立柱206、矩形导轨207和位置传感器208；一对所述的偏心摆臂203对称布置在所述的升降框架201上；所述的升降电机202经一对所述的同步带204驱动一对所述的偏心摆臂203转动；一对所述的支撑滚轮205设置在所述的偏心摆臂203两端；一对所述的导向立柱206对称布置在所述的升降框架201上，所述的矩形导轨207设置在所述的导向立柱206上；所述的位置传感器208安装在所述的升降框架201上。
所述的横移模块3包括横移框架301、支撑轨道302、直线轨道303、齿条304、安装板305和防尘盖306；所述的支撑轨道302沿所述的横移框架301长度方向中心线设置在所述的横移框架301上，一对所述的直线轨道303沿所述的横移框架301长度方向对称设置在所述的横移框架301上；所述的齿条304沿所述的横移框架301长度方向设置在所述的横移框架301上；所述的安装板305设置在所述的齿条304和靠近其的直线轨道303之间，所述的防尘盖306安装在所述的直线轨道303上。
所述的导向轮组106安装在所述的矩形导轨207上，且可沿所述矩形导轨207中心线方向上下移动；所述的支撑滚轮205与所述的支撑块107接触，且所述的支撑滚轮205与所述的支撑块107一一对应，所述的支撑滚轮205转动带动所述的支撑块107上下运动，从而带动所述的水平输送模块1上下运动。
所述的水平输送模块1还包括横移电机307和齿轮308；所述的横移电机307设置在所述的水平输送模块1上；所述的齿轮308设置在所述的横移电机307输出轴上，且与所述的齿条304啮合。
所述的升降模块2还包括安全插销209；所述的安全插销209设置在所述的升降框201架上，所述的水平输送框架101对应位置开设有圆形通孔，所述的安全插销209设置在所述的圆形通孔内，防止所述的水平输送模块1从所述的升降模块2上脱落。
所述的横移模块3还包括水平调整螺栓309，若干所述的水平调整螺栓309沿所述的横移框架301长度方向均匀布置在所述的横移框架301两长边上，通过调节所述的水平调整螺栓309可调节所述横移模块3的尺寸。
所述的摩擦轮组103数量可以按照实际工装长度设计调整。工装与所述的摩擦轮组103接触后会所述的所述的摩擦轮组103的转动而进行水平运动。
所述的横移电机307通过螺栓固定在所述的水平输送框架101外侧，通过螺栓固定一方面具有较高连接强度，另一方面便于所述的水平输送模块1与所述的升降模块2组合时拆卸。
使用方法：
首先，所述的升降装置100与所述的精定位机构300安装在工作区的机器人工艺工位，所述的横移装置200安装在切换区，若干所述的水平输送模块1安装在库区；工装夹具由所述的升降装置100送入，并随所述的升降模块2动作后下降至所述的精定位机构300得到精确定位，然后，工装夹具由所述升降装置100上的水平输送模块1输送，并运行到所述的横移装置200上；最后，通过所述的横移装置200的输送，将工装夹具输送到位于库区的所述的水平输送模块上。
升降装置使用方法：
所述的水平输送模块1安装在所述的升降模块2上组成所述的升降装置100，通过两组所述的导向轮组106和矩形导轨207配合，限制所述的水平输送模块1的水平3个自由度，同时，另外所述升降模块2的四个安装在所述偏心摆臂203上的支撑滚轮205支撑住安装在所述的水平升降模块1底部的所述支撑块107，配合限制所述的水平输送模块1的另外3个自由度，使得所述的水平输送模块1随着所述偏心摆臂203的转动能沿着矩形导轨207作升降运动；在实际实际使用中，所述的水平输送模块1在最高位置时，工装送入或送出模块，在下降过程中，工装通过所述的位置传感器208得到精确的引导和支撑，最后，所述的水平输送模块1在最低位置时，工装脱离，之后，随着所述的偏心摆臂203继续转动，所述的水平输送模块1重新举起工装，再重复进入、送出和接收工装的步骤。
横移装置使用方法：
所述的水平输送模块1安装在所述的横移模块3上组成所述的横移装置200，用于将工装进行切换输送路径。通过加装在所述的水平输送模块1上的横移电机307带动所述的齿轮308转动，通过齿轮齿条的配合运动实现所述的水平输送模块1水平运动；同时，所述的水平输送模块1在水平方向上依靠一对所述的直线轨道303导向，当工装负载较大或长度较长时，所述的横移框架301中间还设置了所述的支撑轨道302来分担一部分垂直方向上的负载，优化结构受力。
综上所述，本发明的有益效果在于，本发明基于摩擦输送的方式，将工装的输送和横移动作转化成升降和平移的相应模块单元组合实现，设计了新的工装切换装置；采用该装置能够在输送过程中允许一定的位置导向偏差，因此，装置的加工和现场安装等更为灵活和简便，同时维修时也可以单独拆换。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种线边夹具工装自动切换装置，其特征在于：包括升降装置(100)、横移装置(200)、水平输送模块(1)和精定位机构(300)；所述的升降装置(100)和横移装置(200)设置在地面平台上，若干所述的水平输送模块(1)组成库区，且位于所述的升降装置(100)和横移装置(200)之间；所述的精定位机构(300)安装在地面平台上，且位于所述的升降装置(100)一侧；所述的升降装置(100)包括水平输送模块(1)和升降模块(2)，所述的水平输送模块(1)安装在所述的升降模块(2)上，且位于所述的升降模块(2)正上方；所述的水平输送模块(1)长度方向中心线与所述的升降模块(2)长度方向中心线重合；所述的水平输送模块(1)可沿所述的升降模块(2)上下移动；所述的横移装置(200)包括水平输送模块(1)和横移模块(3)；所述的水平输送模块(1)安装在所述的横移模块(3)上，所述的水平输送模块(1)长度方向中心线与所述的横移模块(3)长度方向中心线之间的夹角为90°；所述的水平输送模块(1)可沿所述的横移模块(3)长度方向前后移动，所述的水平输送模块(1)包括水平输送框架(101)、输送电机(102)、摩擦轮组(103)、驱动同步带(104)、传动同步带(105)、导向轮组(106)和支撑块(107)；若干所述的摩擦轮组(103)设置在所述的水平输送框架(101)上，沿所述的水平输送框架(101)长度方向均匀布置；所述的输送电机(102)经所述的驱动同步带(104)与一个所述的摩擦轮组(103)连接，若干所述的摩擦轮组(103)之间经所述的传动同步带(105)连接；一对所述的导向轮组(106)对称布置在所述的水平输送框架(101)上，四个所述的支撑块(107)设置在所述的水平输送框架(101)底面四个边角位置，所述的升降模块(2)包括升降框架(201)、升降电机(202)、偏心摆臂(203)、同步带(204)、支撑滚轮(205)、导向立柱(206)、矩形导轨(207)和位置传感器(208)；一对所述的偏心摆臂(203)对称布置在所述的升降框架(201)上；所述的升降电机(202)经一对所述的同步带(204)驱动一对所述的偏心摆臂(203)转动；一对所述的支撑滚轮(205)设置在所述的偏心摆臂(203)两端；一对所述的导向立柱(206)对称布置在所述的升降框架(201)上，所述的矩形导轨(207)设置在所述的导向立柱(206)上；所述的位置传感器(208)安装在所述的升降框架(201)上，所述的横移模块(3)包括横移框架(301)、支撑轨道(302)、直线轨道(303)、齿条(304)、安装板(305)和防尘盖(306)；所述的支撑轨道(302)沿所述的横移框架(301)长度方向中心线设置在所述的横移框架(301)上，一对所述的直线轨道(303)沿所述的横移框架(301)长度方向对称设置在所述的横移框架(301)上；所述的齿条(304)沿所述的横移框架(301)长度方向设置在所述的横移框架(301)上；所述的安装板(305)设置在所述的齿条(304)和靠近其的直线轨道(303)之间，所述的防尘盖(306)安装在所述的直线轨道(303)上。
2.根据权利要求1所述的一种线边夹具工装自动切换装置，其特征在于：所述的导向轮组(106)安装在所述的矩形导轨(207)上，且可沿所述矩形导轨(207)中心线方向上下移动；所述的支撑滚轮(205)与所述的支撑块(107)接触，且所述的支撑滚轮(205)与所述的支撑块(107)一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种线边夹具工装自动切换装置，其特征在于：所述的水平输送模块(1)还包括横移电机(307)和齿轮(308)；所述的横移电机(307)设置在所述的水平输送模块(1)上；所述的齿轮(308)设置在所述的横移电机(307)输出轴上，且与所述的齿条(304)啮合。
4.根据权利要求3所述的一种线边夹具工装自动切换装置，其特征在于：所述的升降模块(2)还包括安全插销(209)；所述的安全插销(209)设置在所述的升降框架(201)上，所述的水平输送框架(101)对应位置开设有圆形通孔。
5.根据权利要求4所述的一种线边夹具工装自动切换装置，其特征在于：所述的横移模块(3)还包括水平调整螺栓(309)，若干所述的水平调整螺栓(309)沿所述的横移框架(301)长度方向均匀布置在所述的横移框架(301)两长边上。
6.根据权利要求5所述的一种线边夹具工装自动切换装置，其特征在于：所述的摩擦轮组(103)数量按照实际工装长度设计调整。
7.根据权利要求6所述的一种线边夹具工装自动切换装置，其特征在于：所述的横移电机(307)通过螺栓固定在所述的水平输送框架(101)外侧。
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