CN109262173A - 一种白车身总拼抓手的定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白车身总拼抓手的定位装置，该定位装置用于对总拼抓手进行定位夹紧，定位装置包括安装框架，安装框架上设有位于顶部的两个顶部定位夹紧机构和位于底部的三个支撑夹紧机构，底部的三个支撑夹紧机构包括位于左右两端的两个端部支撑夹紧机构和位于中间的一个中间支撑定位夹紧机构，总拼抓手的顶部左右两端分别通过顶部的两个顶部定位夹紧机构进行定位夹紧，总拼抓手的底部中间通过中间支撑定位夹紧机构进行支撑、定位和夹紧，总拼抓手的底部左右两端分别通过两个端部支撑夹紧机构进行支撑夹紧。本发明相比现有技术具有以下优点：提高了总拼抓手的定位精度。

Description

一种白车身总拼抓手的定位装置

技术领域

本发明涉及一种白车身总拼抓手的定位装置。

背景技术

以前绝大多数白车身焊装线涉及多车型共线生产时，车身总拼工位均采用开放式框架结构配合多库位多夹具实现车型切换生产的方式，此种方式具有车身定位精度高、节拍高的优点，同时也存在占用空间大、切换效率低、投资成本高的弊端。

总拼抓手的作用是定位、夹紧白车身侧围总成板件，使之与白车身底板总成板件合拼后进行焊接，实现白车身总成的拼装焊接。而为了适应不同的车型，近年来出现了一些采用切换总拼抓手实现车型切换的总拼设计方案，总拼抓手的定位方式常采用销套与气缸夹紧共同作用的固定形式，一般采用两个定位销套与四个气缸对总拼抓手进行定位夹紧，具体定位方式为：在总拼抓手上设置有两个定位销，定位装置上设置有两个定位销套，通过两个定位销插入两个定位销套中，实现总拼抓手的定位；然后通过定位装置上的四个气缸对总拼抓手上的四点进行夹紧，实现对整个总拼抓手的定位夹紧。此种定位方式，由于定位销与定位销套在配合使用过程中因滑动摩擦很容易造成磨损，从而影响定位精度，且对于总拼抓手的刚性和机器人轨迹的稳定性有很高的要求，否则易出现总拼抓手卡死放不进去或是取不出来的情况，机器人报错率高，而且车身质量不稳定。此外，为保证总拼抓手的位置稳定性，其所需的夹紧气缸的夹紧力要求很大，要求使用大缸径的气缸，也增加了设备成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种白车身总拼抓手的定位装置，以期实现提高总拼抓手的定位精度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种白车身总拼抓手的定位装置，所述定位装置用于对总拼抓手进行定位夹紧，所述定位装置包括安装框架，所述安装框架上设有位于顶部的两个顶部定位夹紧机构和位于底部的三个支撑夹紧机构，底部的三个支撑夹紧机构包括位于左右两端的两个端部支撑夹紧机构和位于中间的一个中间支撑定位夹紧机构，所述总拼抓手的顶部左右两端分别通过顶部的两个顶部定位夹紧机构进行定位夹紧，所述总拼抓手的底部中间通过所述中间支撑定位夹紧机构进行支撑、定位和夹紧，所述总拼抓手的底部左右两端分别通过两个端部支撑夹紧机构进行支撑夹紧。

进一步的，所述中间支撑定位夹紧机构包括中间支撑夹紧机构和中间定位机构；

所述中间支撑夹紧机构包括设置在固定底座顶端的安装台，所述安装台上设置有一个支撑轴承，所述支撑轴承的轴心线沿左右方向延伸；所述固定底座上还设置有压紧气缸，所述压紧气缸位于安装台下方，所述压紧气缸的缸体与固定底座铰接，所述压紧气缸的活塞杆向上延伸且连接有压紧臂，所述压紧臂的底端铰接在固定底座上，所述压紧臂的顶端设置有两个压紧轴承，所述压紧轴承的轴心线沿左右方向延伸；

所述中间定位机构包括设置在安装台上的两个定位轴承，每个定位轴承的轴心线沿竖直方向延伸，两个定位轴承呈左右分布且之间留有距离，所述支撑轴承位于两个定位轴承之间的前侧位置；

所述总拼抓手底部左右两端和中间分别可拆卸设置有定位块，所述定位块正好插入所述中间支撑定位夹紧机构的两个定位轴承之间的间隙内，通过两个定位轴承对定位块的左右方向进行限位，通过支撑轴承对整个定位块底部进行支撑；所述定位块顶部前侧左右两端分别设有压紧垫块，所述压紧垫块的工作面为倾斜面，两个压紧垫块的工作面分别与压紧臂上的两个压紧轴承相配合；

通过压紧气缸的活塞杆伸缩，带动压紧臂上下翻转，进而带动两个压紧轴承上下翻转，实现将两个压紧轴承压向或脱离两个压紧垫块的工作面，进而实现对所述总拼抓手的底部中间进行夹紧或松开。

进一步的，当所述压紧臂上的两个压紧轴承压紧两个压紧垫块的工作面时，压紧轴承的轴心与压紧臂的旋转轴轴心的连线正好垂直于压紧垫块的工作面。

进一步的，两个所述定位轴承之间的间隙内设有有支撑块，所述支撑轴承的最高点与支撑块顶端面相平齐。

进一步的，所述端部支撑夹紧机构与中间支撑定位夹紧机构的中间支撑夹紧机构的结构组成相同。

进一步的，所述顶部定位夹紧机构为零点定位系统，所述零点定位系统包括相配合的锁紧器和锁紧销；所述总拼抓手的顶部左右两端分别设有向上延伸的竖向安装板，所述安装板后侧可拆卸安装所述锁紧销，所述锁紧销沿水平方向向后延伸。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种白车身总拼抓手的定位装置，其通过上二下三的五点定位方式，实现对总拼抓手的有效定位与固定，保证了总拼抓手的定位精度，且可通过切换总拼抓手的方式实现多车型快速切换，可实现不限数量车型的切换使用，切换效率高，通用性强，成本低。

2、本发明提供的一种白车身总拼抓手的定位装置，其底部的支撑夹紧机构采用轴承支撑、轴承定位和轴承压紧的结构形式，利用轴承的滚动摩擦来降低配合部位的摩擦和阻力，从而避免了磨损，提高了该定位装置的使用寿命，且保证了该定位装置长期的定位精度，避免了总拼抓手卡死或放不进去的情况，进而保证了整个车身精度的稳定性。

3、本发明提供的一种白车身总拼抓手的定位装置，其采用两个零点定位系统对总拼抓手顶部左右两端进行定位和夹紧，也能有效保证总拼抓手的定位精度，避免总拼抓手卡死情况的发生。

4、本发明有效利用了车间地面面积，空间占用体积小，利用率高，非常适合空间紧凑但车型柔性高的焊装生产线采用。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的总拼抓手立体图。

图3是本发明的中间支撑定位夹紧机构的立体图。

图4是本发明的总拼抓手上的定位块立体图。

图5是本发明的中间支撑定位夹紧机构与总拼抓手上的定位块相配合的结构示意图。

图中标号：1总拼抓手，11定位块，13压紧垫块，14竖向安装板，2安装框架，3顶部定位夹紧机构，4端部支撑夹紧机构，5中间支撑定位夹紧机构，51固定底座，52安装台，53定位轴承，54支撑轴承，55压紧气缸，56压紧臂，57压紧轴承，58支撑块，59旋转轴。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图5，本实施例公开了一种白车身总拼抓手的定位装置，该定位装置用于对总拼抓手1进行定位夹紧，定位装置包括安装框架2，安装框架2上设有位于顶部的两个顶部定位夹紧机构3和位于底部的三个支撑夹紧机构，底部的三个支撑夹紧机构包括位于左右两端的两个端部支撑夹紧机构4和位于中间的一个中间支撑定位夹紧机构5，总拼抓手1的顶部左右两端分别通过顶部的两个顶部定位夹紧机构3进行定位夹紧，总拼抓手1的底部中间通过中间支撑定位夹紧机构5进行支撑、定位和夹紧，总拼抓手1的底部左右两端分别通过两个端部支撑夹紧机构4进行支撑夹紧。

其中，中间支撑定位夹紧机构5包括中间支撑夹紧机构和中间定位机构。

中间支撑夹紧机构包括设置在固定底座51顶端的安装台52，安装台52上设置有一个支撑轴承54，支撑轴承54的轴心线沿左右方向延伸；固定底座51上还设置有压紧气缸55，压紧气缸55位于安装台52下方，压紧气缸55的缸体与固定底座51铰接，压紧气缸55的活塞杆向上延伸且连接有压紧臂56，压紧臂56的底端铰接在固定底座51上，压紧臂56的顶端设置有两个压紧轴承57，压紧轴承57的轴心线沿左右方向延伸。

中间定位机构包括设置在安装台52上的两个定位轴承53，每个定位轴承53的轴心线沿竖直方向延伸，两个定位轴承53呈左右分布且之间留有距离，支撑轴承54位于两个定位轴承53之间的前侧位置。两个定位轴承53之间的间隙内设有有支撑块58，支撑轴承54的最高点与支撑块58顶端面相平齐。

总拼抓手1底部左右两端和中间分别可拆卸设置有定位块11，定位块11与总拼抓手11之间可通过螺栓连接。定位块11正好插入中间支撑定位夹紧机构5的两个定位轴承53之间的间隙内，通过两个定位轴承53对定位块11的左右方向进行限位，通过支撑轴承54对整个定位块11底部进行支撑；定位块11顶部前侧左右两端分别设有压紧垫块13，压紧垫块13的工作面为倾斜面，两个压紧垫块13的工作面分别与压紧臂56上的两个压紧轴承57相配合。

通过压紧气缸55的活塞杆伸缩，带动压紧臂56上下翻转，进而带动两个压紧轴承57上下翻转，实现将两个压紧轴承57压向或脱离两个压紧垫块13的工作面，进而实现对总拼抓手1的底部中间进行夹紧或松开。

并且，当压紧臂56上的两个压紧轴承57压紧两个压紧垫块13的工作面时，压紧轴承57的轴心与压紧臂56的旋转轴59轴心的连线正好垂直于压紧垫块13的工作面。此时，定位抓手1的反作用力直接由压紧臂56承受，压紧气缸55不受反作用力的影响，因此只需驱动力较小的压紧气缸55即可实现，无须使用大缸径的气缸，大大降低了设备成本。

端部支撑夹紧机构4与中间支撑定位夹紧机构5的中间支撑夹紧机构的结构组成相同，仅具备支撑和夹紧功能，不具备左右方向的定位功能。

顶部定位夹紧机构3为零点定位系统，零点定位系统包括相配合的锁紧器和锁紧销；总拼抓手1的顶部左右两端分别设有向上延伸的竖向安装板14，安装板14后侧通过螺栓可拆卸安装锁紧销，锁紧销沿水平方向向后延伸，通过零点定位系统来控制锁紧器和锁紧销之间的锁紧和分离，从而实现总拼抓手1的夹紧或分离。零点定位系统为现有产品，可采用AMF厂家生产的AMF552968_K20.3型号的产品。

当需要固定已经抓取了白车身侧围板件的总拼抓手1时，首先由机器人将总拼抓手1送至该定位装置的安装框架2内，使得总拼抓手1底部中间的定位块11上正好插入中间支撑定位夹紧机构5的两个定位轴承53之间的间隙内，且该定位块11左右两侧分别与两个定位轴承53接触，对定位块11的左右方向进行限位，进而对整个总拼抓手1的左右方向进行定位；此时整个总拼抓手1底部的三个定位块分别坐落到三个支撑轴承54上，通过三个支撑轴承54对总拼抓手1进行竖直方向上的支撑。然后底部三个支撑夹紧机构的压紧气缸55动作，每个压紧气缸55的活塞杆伸出，带动压紧臂56绕着其旋转轴59向上翻转，使得压紧臂56上的压紧轴承57压向对应的压紧垫块13的工作面，实现对总拼抓手1底部的夹紧。同时顶部的两个零点定位系统动作，对总拼抓手1顶部左右两端进行定位夹紧。即可实现对整个总拼抓手1的定位夹紧。为后续的车身板件焊接做准备。

由于定位轴承53的圆弧外形，在定位块11插入两个定位轴承53之间间隙的过程中能起到很好的导向作用，解决了抓手定位对机器人轨迹的高稳定性要求，同时避免了抓手卡死的情况。

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之内。

Claims (6)

1.一种白车身总拼抓手的定位装置，所述定位装置用于对总拼抓手(1)进行定位夹紧，所述定位装置包括安装框架(2)，其特征在于：所述安装框架(2)上设有位于顶部的两个顶部定位夹紧机构(3)和位于底部的三个支撑夹紧机构，底部的三个支撑夹紧机构包括位于左右两端的两个端部支撑夹紧机构(4)和位于中间的一个中间支撑定位夹紧机构(5)，所述总拼抓手(1)的顶部左右两端分别通过顶部的两个顶部定位夹紧机构(3)进行定位夹紧，所述总拼抓手(1)的底部中间通过所述中间支撑定位夹紧机构(5)进行支撑、定位和夹紧，所述总拼抓手(1)的底部左右两端分别通过两个端部支撑夹紧机构(4)进行支撑夹紧。

2.如权利要求1所述的一种白车身总拼抓手的定位装置，其特征在于：所述中间支撑定位夹紧机构(5)包括中间支撑夹紧机构和中间定位机构；

所述中间支撑夹紧机构包括设置在固定底座(51)顶端的安装台(52)，所述安装台(52)上设置有一个支撑轴承(54)，所述支撑轴承(54)的轴心线沿左右方向延伸；所述固定底座(51)上还设置有压紧气缸(55)，所述压紧气缸(55)位于安装台(52)下方，所述压紧气缸(55)的缸体与固定底座(51)铰接，所述压紧气缸(55)的活塞杆向上延伸且连接有压紧臂(56)，所述压紧臂(56)的底端铰接在固定底座(51)上，所述压紧臂(56)的顶端设置有两个压紧轴承(57)，所述压紧轴承(57)的轴心线沿左右方向延伸；

所述中间定位机构包括设置在安装台(52)上的两个定位轴承(53)，每个定位轴承(53)的轴心线沿竖直方向延伸，两个定位轴承(53)呈左右分布且之间留有距离，所述支撑轴承(54)位于两个定位轴承(53)之间的前侧位置；

所述总拼抓手(1)底部左右两端和中间分别可拆卸设置有定位块(11)，所述定位块(11)正好插入所述中间支撑定位夹紧机构(5)的两个定位轴承(53)之间的间隙内，通过两个定位轴承(53)对定位块(11)的左右方向进行限位，通过支撑轴承(54)对整个定位块(11)底部进行支撑；所述定位块(11)顶部前侧左右两端分别设有压紧垫块(13)，所述压紧垫块(13)的工作面为倾斜面，两个压紧垫块(13)的工作面分别与压紧臂(56)上的两个压紧轴承(57)相配合；

通过压紧气缸(55)的活塞杆伸缩，带动压紧臂(56)上下翻转，进而带动两个压紧轴承(57)上下翻转，实现将两个压紧轴承(57)压向或脱离两个压紧垫块(13)的工作面，进而实现对所述总拼抓手(1)的底部中间进行夹紧或松开。

3.如权利要求2所述的一种白车身总拼抓手的定位装置，其特征在于：当所述压紧臂(56)上的两个压紧轴承(57)压紧两个压紧垫块(13)的工作面时，压紧轴承(57)的轴心与压紧臂(56)的旋转轴(59)轴心的连线正好垂直于压紧垫块(13)的工作面。

4.如权利要求2所述的一种白车身总拼抓手的定位装置，其特征在于：两个所述定位轴承(53)之间的间隙内设有有支撑块(58)，所述支撑轴承(54)的最高点与支撑块(58)顶端面相平齐。

5.如权利要求2所述的一种白车身总拼抓手的定位装置，其特征在于：所述端部支撑夹紧机构(4)与中间支撑定位夹紧机构(5)的中间支撑夹紧机构的结构组成相同。

6.如权利要求1所述的一种白车身总拼抓手的定位装置，其特征在于：所述顶部定位夹紧机构(3)为零点定位系统，所述零点定位系统包括相配合的锁紧器和锁紧销；所述总拼抓手(1)的顶部左右两端分别设有向上延伸的竖向安装板(14)，所述安装板(14)后侧可拆卸安装所述锁紧销，所述锁紧销沿水平方向向后延伸。