CN110406875B - 一种工装设备切换系统 - Google Patents

Abstract

本发明创造公开了一种工装设备切换系统，包括承载小车、工装存储库、出入库移载机、出入库承载机、承载机驱动机构、换向移载机、行进料道机构以及顶升旋转机构。该工装设备切换系统利用各个工装存储库存储安装有各种工装设备的承载小车，根据上位机下方的不同生产要求由出入库移载机和出入库承载机移载出相应的工装设备，满足多车型生产线中工装设备的切换使用；利用换向移载机、行进料道机构以及顶升旋转机构构成换向子系统，能够根据上位机下发的不同生产要求调整工装设备的朝向，满足工装设备朝向调节需要。

Description

一种工装设备切换系统

技术领域

本发明创造涉及一种自动化生产线系统，尤其是一种工装设备切换系统。

背景技术

随着智能自动化生产业的推广，减少人员投入、提升产线扩展度，提高生产资料利用率，对于企业扩大产能与降低成本具有决定性的影响。现有传统工装设备切换系统有以下几个方面的问题：传统切换系统切换时需要人工辅助，出错率高；传统切换系统自动化程度低，切换步骤繁琐。因此有必要设计出一种工装设备切换系统，能够满足多车型生产线中工装设备的切换使用，从而根据上位机下发的不同生产要求，调度切换不同的工装设备，满足多车型生产。

发明内容

发明创造目的：提供一种工装设备切换系统，能够满足多车型生产线中工装设备的切换使用，从而根据上位机下发的不同生产要求，调度切换不同的工装设备，满足多车型生产。

技术方案：本发明创造所述的工装设备切换系统，包括承载小车、工装存储库、出入库移载机、出入库承载机、承载机驱动机构、换向移载机、行进料道机构以及顶升旋转机构；

各个工装存储库设置于承载机驱动机构的侧边位置处；各个承载小车停放于各个工装存储库上；出入库承载机安装在承载机驱动机构上，并在承载机驱动机构的驱动作用下移动至各个工装存储库处；出入库移载机安装在出入库承载机的侧边上，用于将工装存储库上的承载小车拖拽至出入库承载机上；行进料道机构连接设置在承载机驱动机构与顶升旋转机构之间；换向移载机设置于承载机驱动机构的侧边位置处，用于沿出入库承载机和行进料道机构将承载小车推送至顶升旋转机构上；顶升旋转机构用于将承载小车顶升起来并旋转换向。

进一步地，工装存储库包括库底部矩形框架、两根库支撑轨道、尾部限位挡块以及入库定位气缸；在库底部矩形框架的侧边设有框架侧边支座实现固定安装；两根库支撑轨道横向平行安装在库底部矩形框架的上侧面上；尾部限位挡块安装在库底部矩形框架的尾端，用于对入库的承载小车尾部进行限位阻挡；入库定位气缸竖向安装在库底部矩形框架的首端，入库定位气缸的活塞杆伸出后用于对入库的承载小车首端进行阻挡限制。

进一步地，承载小车包括小车底盘框架、小车支撑滚轮以及定位支架；各个小车支撑滚轮旋转式安装在小车底盘框架的外侧边上；定位支架安装在小车底盘框架的首尾两端上，并在定位支架上设有移载定位座和换向定位座；在小车底盘框架的上侧面上设有工装安装板；在小车底盘框架的中部设有中部定位座；在移载定位座、换向定位座以及中部定位座上均设有一个卡扣定位孔；在小车底盘框架的首端设有挤压座，并在挤压座上设有挤压斜坡面；小车支撑滚轮行走于库支撑轨道上，入库定位气缸的活塞杆伸出后按压在挤压斜坡面上，且在入库定位气缸的活塞杆端部旋转式安装有挤压滑轮。

进一步地，承载机驱动机构包括两根纵向承载架、两根纵向支撑轨道以及电机驱动机构；两根纵向承载架通过侧边支座纵向平行安装，两根纵向支撑轨道固定安装在两根纵向承载架上；电机驱动机构安装于两根纵向承载架之间，由纵向驱动电机以及纵向驱动螺杆构成；驱动螺杆与纵向承载架相平行，纵向驱动电机用于驱动纵向驱动螺杆旋转；纵向驱动螺杆用于驱动出入库承载机沿两根纵向支撑轨道纵向移动至相应的工装存储库位置处；在两根纵向承载架的前侧端部之间横向设置有横向连杆。

进一步地，出入库承载机包括横向承载框架、两根横向承载轨道、承载定位气缸、各个底部支撑轮以及各个侧边支撑轮；两根横向承载轨道横向平行安装在横向承载框架上；底部支撑轮安装在横向承载框架下方，用于行走于两根纵向支撑轨道上；在横向承载框架的下方且位于两根纵向支撑轨道之间设有各个侧边轮支架；各个侧边支撑轮旋转式安装在侧边轮支架上，用于分别行走于两根纵向支撑轨道的相对内侧面上；承载定位气缸竖向安装在横向承载框架的中部，承载定位气缸的活塞杆伸出后用于对承载小车进行定位；在横向承载框架下方的中部设有驱动支座，并在驱动支座上设有驱动螺纹孔；纵向驱动螺杆螺纹旋合安装在驱动螺纹孔上。

进一步地，出入库移载机包括移载机框架、两根移载机轨道、定位传感器、侧边限位挡板、移载驱动电机、移载安装板以及卡扣锁定气缸；移载机框架固定安装在横向承载框架的侧边上，两根移载机轨道横向平行安装在移载机框架上方；移载驱动电机和卡扣锁定气缸均固定安装在移载安装板上；在移载安装板下方设有沿两根移载机轨道行走的轨道轮；在移载机框架的侧边横向设有行走驱动齿条，在移载驱动电机的输出轴上设有与行走驱动齿条相啮合的行走驱动齿轮；侧边限位挡板固定安装在移载机框架的左右两侧边框上，用于对移载安装板的左右侧位移进行限位；卡扣锁定气缸的活塞杆端部对接安装有卡扣锁杆，卡扣锁杆用于插装到移载定位座上的卡扣定位孔中实现承载小车锁定；定位传感器安装在移载机框架上，用于对移载安装板的横移位置进行检测。

进一步地，换向移载机包括换向机底部框架、两根停机轨道、位置传感器、右侧限位挡块、换向机底板、推拉驱动电机、竖向支座、竖向锁定气缸、锁杆座以及竖向锁杆；换向机底部框架安装在承载机驱动机构的左侧，两根停机轨道横向平行安装在换向机底部框架上；两根停机轨道用于在出入库承载机移动至换向位置时分别与两根横向承载轨道相对接；在换向机底板的下方设有用于沿两根停机轨道行走的轨道支撑轮；竖向支座竖向安装在换向机底板上；竖向锁定气缸竖向安装在竖向支座上；竖向锁杆对接安装在竖向锁定气缸的活塞杆端部上，用于在承载小车移动至相应位置时竖向插入换向定位座上卡扣定位孔实现锁定；锁杆座固定安装在竖向支座上，并在锁杆座上设有竖向锁孔；竖向锁杆向下伸出后插入竖向锁孔中；推拉驱动电机固定安装在换向机底板上，并在推拉驱动电机的输出轴上安装有推拉驱动齿轮；在换向机底部框架和横向承载框架均横向设置有推拉驱动齿条；推拉驱动齿轮与推拉驱动齿条相啮合；位置传感器安装在换向机底部框架上，用于对换向机底板的左移位置进行检测；右侧限位挡块安装在换向机底部框架的左侧边框上，用于对换向机底板的左移进行限位。

进一步地，行进料道机构包括行进料道底部框架、两根行进料轨道以及进料位置传感器；行进料道底部框架安装在承载机驱动机构的右侧，两根行进料轨道横向平行安装在行进料道底部框架上；在行进料道底部框架上横向设有推拉驱动齿条；在出入库承载机移动至换向位置时，两根行进料轨道分别与两根横向承载轨道相对接，横向承载框架上的推拉驱动齿条与行进料道底部框架上的推拉驱动齿条相对接；进料位置传感器安装在行进料道底部框架上，用于对换向机底板的右移位置进行检测；在换向机底部框架、横向承载框架以及行进料道底部框架上均横向设置有齿条防护挡板。

进一步地，顶升旋转机构包括升降矩形框、底部矩形框、上限位开关、下限位开关、升降驱动单元以及旋向驱动单元；在升降矩形框上横向平行设置有两根升降台轨道；升降驱动单元安装在升降矩形框与底部矩形框之间，用于驱动升降矩形框升降运动；上限位开关和下限位开关均安装在行进料道底部框架上，且上限位开关位于下限位开关的上方；在升降矩形框侧边设有用于触发上限位开关和下限位开关的触发杆；触发杆与上限位开关触发时，两根升降台轨道分别与两根行进料轨道相对接；旋向驱动单元包括旋转支撑台、旋转支撑框架、旋转定位气缸以及旋转驱动电机；旋转支撑台的底部安装在底部矩形框的中部；旋转支撑框架水平旋转式安装在旋转支撑台的顶部，且旋转支撑框架位于升降矩形框的框内；旋转驱动电机安装在旋转支撑框架的下方，用于驱动旋转支撑框架相对旋转支撑台旋转；旋转定位气缸竖向安装在旋转支撑框架上，承载小车就位后旋转定位气缸的活塞杆伸出后用于插入中部定位座的卡扣定位孔中；在升降矩形框的左侧边框上竖向设有平台锁定气缸，承载小车就位后平台锁定气缸的活塞杆伸出后用于按压在挤压斜坡面上；在升降矩形框的右侧边框上设有右侧限位挡块。

进一步地，升降驱动单元包括双轴头升降驱动电机、四个丝杆升降机、四根升降导向杆、两根升降传动轴、两根同步转轴以及两个减速机；四个丝杆升降机分别安装在底部矩形框的上侧面四个顶角处，且四个丝杆升降机的升降丝杆的上端旋转式安装在升降矩形框的下侧面四个顶角处；两根同步转轴分别对接安装在左侧两个丝杆升降机的驱动轴之间以及右侧两个丝杆升降机的驱动轴之间；双轴头升降驱动电机和两个减速机均固定安装在底部矩形框侧边上，且双轴头升降驱动电机位于两个减速机之间；双轴头升降驱动电机的两端轴头通过两根升降传动轴分别与两个减速机的驱动轴相对接传动；两个减速机的输出轴分别与左右两侧各一个丝杆升降机的驱动轴相对接传动。

本发明创造与现有技术相比，其有益效果是：利用各个工装存储库存储安装有各种工装设备的承载小车，根据上位机下方的不同生产要求由出入库移载机和出入库承载机移载出相应的工装设备，满足多车型生产线中工装设备的切换使用；利用换向移载机、行进料道机构以及顶升旋转机构构成换向子系统，能够根据上位机下发的不同生产要求调整工装设备的朝向，满足工装设备朝向调节需要；在系统工作过程中自动化程度高，降低人工参与的出错率。

附图说明

图1为本发明创造的整体结构示意图；

图2为本发明创造的整体结构示意图中承载小车及工装存储库局部结构示意图；

图3为本发明创造的整体结构示意图中出入库移载机及出入库承载机局部结构示意图；

图4为本发明创造的整体结构示意图中换向移载机局部结构示意图；

图5为本发明创造的整体结构示意图中行进料道机构及顶升旋转机构局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造技术方案进行详细说明，但是本发明创造的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-5所示，本发明创造公开的工装设备切换系统包括：承载小车、工装存储库、出入库移载机、出入库承载机、承载机驱动机构、换向移载机、行进料道机构以及顶升旋转机构；

各个工装存储库设置于承载机驱动机构的侧边位置处；各个承载小车停放于各个工装存储库上；出入库承载机安装在承载机驱动机构上，并在承载机驱动机构的驱动作用下移动至各个工装存储库处；出入库移载机安装在出入库承载机的侧边上，用于将工装存储库上的承载小车拖拽至出入库承载机上；行进料道机构连接设置在承载机驱动机构与顶升旋转机构之间；换向移载机设置于承载机驱动机构的侧边位置处，用于沿出入库承载机和行进料道机构将承载小车推送至顶升旋转机构上；顶升旋转机构用于将承载小车顶升起来并旋转换向。

利用各个工装存储库存储安装有各种工装设备的承载小车，根据上位机下方的不同生产要求由出入库移载机和出入库承载机移载出相应的工装设备，满足多车型生产线中工装设备的切换使用；利用换向移载机、行进料道机构以及顶升旋转机构构成换向子系统，能够根据上位机下发的不同生产要求调整工装设备的朝向，满足工装设备朝向调节需要。

进一步地，工装存储库包括库底部矩形框架52、两根库支撑轨道2、尾部限位挡块3以及入库定位气缸13；在库底部矩形框架52的侧边设有框架侧边支座7实现固定安装；两根库支撑轨道2横向平行安装在库底部矩形框架52的上侧面上；尾部限位挡块3安装在库底部矩形框架52的尾端，用于对入库的承载小车尾部进行限位阻挡；入库定位气缸13竖向安装在库底部矩形框架52的首端，入库定位气缸13的活塞杆伸出后用于对入库的承载小车首端进行阻挡限制。利用入库定位气缸13和尾部限位挡块3能够对承载小车进行首端和尾端的限位，防止承载小车在库支撑轨道2上自由行走。

进一步地，承载小车包括小车底盘框架4、小车支撑滚轮5以及定位支架8；各个小车支撑滚轮5旋转式安装在小车底盘框架4的外侧边上；定位支架8安装在小车底盘框架4的首尾两端上，并在定位支架8上设有移载定位座9和换向定位座12；在小车底盘框架4的上侧面上设有工装安装板6；在小车底盘框架4的中部设有中部定位座30；在移载定位座9、换向定位座12以及中部定位座30上均设有一个卡扣定位孔10；在小车底盘框架4的首端设有挤压座13，并在挤压座13上设有挤压斜坡面；小车支撑滚轮5行走于库支撑轨道2上，入库定位气缸13的活塞杆伸出后按压在挤压斜坡面上，且在入库定位气缸13的活塞杆端部旋转式安装有挤压滑轮11。利用移载定位座9、换向定位座12以及中部定位座30上设置的卡扣定位孔10能够便于承载小车在移载、换向和旋转时进行锁紧固定；利用挤压滑轮11能够与挤压斜坡面相挤压，便于入库定位气缸13的活塞杆对承载小车进行稳定挤压限位。

进一步地，承载机驱动机构包括两根纵向承载架47、两根纵向支撑轨道1以及电机驱动机构；两根纵向承载架47通过侧边支座25纵向平行安装，两根纵向支撑轨道1固定安装在两根纵向承载架47上；电机驱动机构安装于两根纵向承载架之间，由纵向驱动电机以及纵向驱动螺杆构成；驱动螺杆与纵向承载架47相平行，纵向驱动电机用于驱动纵向驱动螺杆旋转；纵向驱动螺杆用于驱动出入库承载机沿两根纵向支撑轨道1纵向移动至相应的工装存储库位置处；在两根纵向承载架47的前侧端部之间横向设置有横向连杆23。利用承载机驱动机构能够对出入库承载机进行纵向平移驱动，使得出入库承载机与各个工装存储库相对接，从而拖拽承载小车移载出相应的工装设备；利用横向连杆23能够增强两根纵向承载架47之间的结构强度。

进一步地，出入库承载机包括横向承载框架、两根横向承载轨道50、承载定位气缸46、各个底部支撑轮以及各个侧边支撑轮24；两根横向承载轨道50横向平行安装在横向承载框架上；底部支撑轮安装在横向承载框架下方，用于行走于两根纵向支撑轨道1上；在横向承载框架的下方且位于两根纵向支撑轨道1之间设有各个侧边轮支架；各个侧边支撑轮24旋转式安装在侧边轮支架上，用于分别行走于两根纵向支撑轨道1的相对内侧面上；承载定位气缸46竖向安装在横向承载框架的中部，承载定位气缸46的活塞杆伸出后用于对承载小车进行定位；在横向承载框架下方的中部设有驱动支座，并在驱动支座上设有驱动螺纹孔；纵向驱动螺杆螺纹旋合安装在驱动螺纹孔上。利用底部支撑轮和侧边支撑轮24的配合，能够使得出入库承载机沿承载机驱动机构的两根纵向支撑轨道1纵向稳定移动；利用承载定位气缸46能够对横向承载轨道50上的承载小车进行锁定，防止在纵向移动过程中出现承载小车滑移偏离。

进一步地，出入库移载机包括移载机框架、两根移载机轨道14、定位传感器18、侧边限位挡板51、移载驱动电机17、移载安装板15以及卡扣锁定气缸16；移载机框架固定安装在横向承载框架的侧边上，两根移载机轨道14横向平行安装在移载机框架上方；移载驱动电机17和卡扣锁定气缸16均固定安装在移载安装板15上；在移载安装板15下方设有沿两根移载机轨道14行走的轨道轮；在移载机框架的侧边横向设有行走驱动齿条，在移载驱动电机17的输出轴上设有与行走驱动齿条相啮合的行走驱动齿轮；侧边限位挡板51固定安装在移载机框架的左右两侧边框上，用于对移载安装板15的左右侧位移进行限位；卡扣锁定气缸16的活塞杆端部对接安装有卡扣锁杆，卡扣锁杆用于插装到移载定位座9上的卡扣定位孔10中实现承载小车锁定；定位传感器18安装在移载机框架上，用于对移载安装板15的横移位置进行检测。利用卡扣锁定气缸16能够使得出入库移载机与承载小车之间的锁定，使得出入库移载机能够将承载小车从工装存储库中移出至出入库承载机上；利用定位传感器18能够检测移载安装板15的横移位置，从而对承载小车在出入库承载机上的位置进行定位。

进一步地，换向移载机包括换向机底部框架、两根停机轨道19、位置传感器21、右侧限位挡块20、换向机底板26、推拉驱动电机27、竖向支座28、竖向锁定气缸29、锁杆座48以及竖向锁杆49；换向机底部框架安装在承载机驱动机构的左侧，两根停机轨道19横向平行安装在换向机底部框架上；两根停机轨道19用于在出入库承载机移动至换向位置时分别与两根横向承载轨道50相对接；在换向机底板26的下方设有用于沿两根停机轨道19行走的轨道支撑轮；竖向支座28竖向安装在换向机底板26上；竖向锁定气缸29竖向安装在竖向支座28上；竖向锁杆49对接安装在竖向锁定气缸29的活塞杆端部上，用于在承载小车移动至相应位置时竖向插入换向定位座12上卡扣定位孔10实现锁定；锁杆座48固定安装在竖向支座28上，并在锁杆座48上设有竖向锁孔；竖向锁杆49向下伸出后插入竖向锁孔中；推拉驱动电机27固定安装在换向机底板26上，并在推拉驱动电机27的输出轴上安装有推拉驱动齿轮；在换向机底部框架和横向承载框架均横向设置有推拉驱动齿条56；推拉驱动齿轮与推拉驱动齿条56相啮合；位置传感器21安装在换向机底部框架上，用于对换向机底板26的左移位置进行检测；右侧限位挡块20安装在换向机底部框架的左侧边框上，用于对换向机底板26的左移进行限位。利用竖向锁定气缸29、竖向锁杆49以及锁杆座48构成承载小车的锁定结构，便于换向移载机对承载小车进行推拉驱动；利用推拉驱动齿轮与推拉驱动齿条56的啮合能够实现推拉驱动电机27对换向移载机的位移驱动；利用位置传感器21能够换向机底板26的左移位置进行检测，从而对换向后的承载小车移出至出入库承载机上的位置进行定位。

进一步地，行进料道机构包括行进料道底部框架、两根行进料轨道32以及进料位置传感器36；行进料道底部框架安装在承载机驱动机构的右侧，两根行进料轨道32横向平行安装在行进料道底部框架上；在行进料道底部框架上横向设有推拉驱动齿条56；在出入库承载机移动至换向位置时，两根行进料轨道32分别与两根横向承载轨道50相对接，横向承载框架上的推拉驱动齿条56与行进料道底部框架上的推拉驱动齿条56相对接；进料位置传感器36安装在行进料道底部框架上，用于对换向机底板26的右移位置进行检测；在换向机底部框架、横向承载框架以及行进料道底部框架上均横向设置有齿条防护挡板57。利用三段推拉驱动齿条56相对接，从而便于换向移载机将承载小车从承载机驱动机构、行进料道机构上移载至顶升旋转机构上，便于实现旋转调节；利用齿条防护挡板57能够实现对推拉驱动齿条56的防护作用。

进一步地，顶升旋转机构包括升降矩形框22、底部矩形框37、上限位开关35、下限位开关43、升降驱动单元以及旋向驱动单元；在升降矩形框22上横向平行设置有两根升降台轨道31；升降驱动单元安装在升降矩形框22与底部矩形框37之间，用于驱动升降矩形框22升降运动；上限位开关35和下限位开关43均安装在行进料道底部框架上，且上限位开关35位于下限位开关43的上方；在升降矩形框22侧边设有用于触发上限位开关35和下限位开关43的触发杆34；触发杆34与上限位开关35触发时，两根升降台轨道31分别与两根行进料轨道32相对接；旋向驱动单元包括旋转支撑台44、旋转支撑框架53、旋转定位气缸54以及旋转驱动电机45；旋转支撑台44的底部安装在底部矩形框37的中部；旋转支撑框架53水平旋转式安装在旋转支撑台44的顶部，且旋转支撑框架53位于升降矩形框22的框内；旋转驱动电机45安装在旋转支撑框架53的下方，用于驱动旋转支撑框架53相对旋转支撑台44旋转；旋转定位气缸54竖向安装在旋转支撑框架53上，承载小车就位后旋转定位气缸54的活塞杆伸出后用于插入中部定位座30的卡扣定位孔10中；在升降矩形框22的左侧边框上竖向设有平台锁定气缸55，承载小车就位后平台锁定气缸55的活塞杆伸出后用于按压在挤压斜坡面上；在升降矩形框22的右侧边框上设有右侧限位挡块33。利用上限位开关35、下限位开关43与触发杆34构成的上下限位触发检测，从而对升降矩形框22的升降高度进行限位控制；利用升降驱动单元能够将升降矩形框22下降，使得旋转支撑框架53相对凸出，在进行承载小车旋转时升降矩形框22不会对旋转支撑框架53造成阻挡；利用平台锁定气缸55和右侧限位挡块33能够实现承载小车的首尾限位；利用旋转定位气缸54能够在旋转过程中对旋转支撑框架53上的承载小车进行锁定限位，防止旋转过程中承载小车移位坠落。

进一步地，升降驱动单元包括双轴头升降驱动电机38、四个丝杆升降机41、四根升降导向杆42、两根升降传动轴39、两根同步转轴以及两个减速机40；四个丝杆升降机41分别安装在底部矩形框37的上侧面四个顶角处，且四个丝杆升降机41的升降丝杆的上端旋转式安装在升降矩形框22的下侧面四个顶角处；两根同步转轴分别对接安装在左侧两个丝杆升降机41的驱动轴之间以及右侧两个丝杆升降机41的驱动轴之间；双轴头升降驱动电机38和两个减速机40均固定安装在底部矩形框37侧边上，且双轴头升降驱动电机38位于两个减速机40之间；双轴头升降驱动电机38的两端轴头通过两根升降传动轴39分别与两个减速机40的驱动轴相对接传动；两个减速机40的输出轴分别与左右两侧各一个丝杆升降机41的驱动轴相对接传动。利用两根同步转轴以及两根升降传动轴39能够实现左右两侧四个丝杆升降机41同步升降驱动；利用四根升降导向杆42能够确保升降矩形框22在升降过程中的平稳性。

本发明创造公开的工装设备切换系统中，定位传感器18、进料位置传感器36、位置传感器21、上限位开关35以及下限位开关43均采用位置检测轻触开关，能够及时感知到位置触发信号；双轴头升降驱动电机38、旋转驱动电机45、推拉驱动电机27、移载驱动电机17以及纵向驱动电机均采用步进电机，用于实现旋转驱动。

本发明创造公开的工装设备切换系统在工作时，包括如下工序：

(1)移载出工装设备：

首先由纵向驱动电机驱动纵向驱动螺杆旋转，使得出入库承载机移动至相应的工装存储库处，使得两根横向承载轨道50与两根库支撑轨道2相对接，由卡扣锁定气缸16活塞杆端部的卡扣锁杆插装到移载定位座9上的卡扣定位孔10中实现承载小车锁定；再控制入库定位气缸13的活塞杆缩回，释放承载小车的锁定；再由移载驱动电机17工作，驱动出入库移载机横移，将承载小车拖拽至两根横向承载轨道50上，同时定位传感器18检测定位，移载驱动电机17根据定位停止旋转驱动；最后再由承载定位气缸46的活塞杆伸出，将承载小车锁定在出入库承载机上。

(2)工装设备换向：

由纵向驱动电机驱动纵向驱动螺杆旋转，使得载有承载小车的出入库承载机移动至行进料道机构处，此时两根停机轨道19、两根横向承载轨道50以及两根行进料轨道32依次对接；再由竖向锁定气缸29推动竖向锁杆49插入换向定位座12上卡扣定位孔10实现承载小车锁定；再由推拉驱动电机27驱动换向移载机整体右移，推动承载小车沿两根横向承载轨道50、两根行进料轨道32行走至两根升降台轨道31上，旋转定位气缸54的活塞杆伸出对承载小车进行锁定；升降驱动单元驱动升降矩形框22下降，使旋转支撑框架53凸出，再由旋转驱动电机45驱动旋转支撑框架53相对旋转支撑台44旋转180°调整朝向；再由升降驱动单元驱动升降矩形框22上升，使得承载小车再回到两根升降台轨道31上；调整后的承载小车在换向移载机的作用下拉动至行进料轨道32上，或者在换向移载机、承载机驱动机构以及出入库移载机的联动作用下返回送至对应的工装存储库中。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明创造，但其不得解释为对本发明创造自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明创造的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种工装设备切换系统，其特征在于：包括承载小车、工装存储库、出入库移载机、出入库承载机、承载机驱动机构、换向移载机、行进料道机构以及顶升旋转机构；

各个工装存储库设置于承载机驱动机构的侧边位置处；各个承载小车停放于各个工装存储库上；出入库承载机安装在承载机驱动机构上，并在承载机驱动机构的驱动作用下移动至各个工装存储库处；出入库移载机安装在出入库承载机的侧边上，用于将工装存储库上的承载小车拖拽至出入库承载机上；行进料道机构连接设置在承载机驱动机构与顶升旋转机构之间；换向移载机设置于承载机驱动机构的侧边位置处，用于沿出入库承载机和行进料道机构将承载小车推送至顶升旋转机构上；顶升旋转机构用于将承载小车顶升起来并旋转换向；

换向移载机包括换向机底部框架、两根停机轨道（19）、位置传感器（21）、左侧限位档块（20）、换向机底板（26）、推拉驱动电机（27）、竖向支座（28）、竖向锁定气缸（29）、锁杆座（48）以及竖向锁杆（49）；换向机底部框架安装在承载机驱动机构的左侧，两根停机轨道（19）横向平行安装在换向机底部框架上；两根停机轨道（19）用于在出入库承载机移动至换向位置时分别与两根横向承载轨道（50）相对接；在换向机底板（26）的下方设有用于沿两根停机轨道（19）行走的轨道支撑轮；竖向支座（28）竖向安装在换向机底板（26）上；竖向锁定气缸（29）竖向安装在竖向支座（28）上；竖向锁杆（49）对接安装在竖向锁定气缸（29）的活塞杆端部上，用于在承载小车移动至相应位置时竖向插入换向定位座（12）上卡扣定位孔（10）实现锁定；锁杆座（48）固定安装在竖向支座（28）上，并在锁杆座（48）上设有竖向锁孔；竖向锁杆（49）向下伸出后插入竖向锁孔中；推拉驱动电机（27）固定安装在换向机底板（26）上，并在推拉驱动电机（27）的输出轴上安装有推拉驱动齿轮；在换向机底部框架和横向承载框架均横向设置有推拉驱动齿条（56）；推拉驱动齿轮与推拉驱动齿条（56）相啮合；位置传感器（21）安装在换向机底部框架上，用于对换向机底板（26）的左移位置进行检测；左侧限位档块（20）安装在换向机底部框架的左侧边框上，用于对换向机底板（26）的左移进行限位。

2.根据权利要求1所述的工装设备切换系统，其特征在于：工装存储库包括库底部矩形框架（52）、两根库支撑轨道（2）、尾部限位挡块（3）以及入库定位气缸（13）；在库底部矩形框架（52）的侧边设有框架侧边支座（7）实现固定安装；两根库支撑轨道（2）横向平行安装在库底部矩形框架（52）的上侧面上；尾部限位挡块（3）安装在库底部矩形框架（52）的尾端，用于对入库的承载小车尾部进行限位阻挡；入库定位气缸（13）竖向安装在库底部矩形框架（52）的首端，入库定位气缸（13）的活塞杆伸出后用于对入库的承载小车首端进行阻挡限制。

3.根据权利要求2所述的工装设备切换系统，其特征在于：承载小车包括小车底盘框架（4）、小车支撑滚轮（5）以及定位支架（8）；各个小车支撑滚轮（5）旋转式安装在小车底盘框架（4）的外侧边上；定位支架（8）安装在小车底盘框架（4）的首尾两端上，并在定位支架（8）上设有移载定位座（9）和换向定位座（12）；在小车底盘框架（4）的上侧面上设有工装安装板（6）；在小车底盘框架（4）的中部设有中部定位座（30）；在移载定位座（9）、换向定位座（12）以及中部定位座（30）上均设有一个卡扣定位孔（10）；在小车底盘框架（4）的首端设有挤压座（11），并在挤压座（11）上设有挤压斜坡面；小车支撑滚轮（5）行走于库支撑轨道（2）上，入库定位气缸（13）的活塞杆伸出后按压在挤压斜坡面上，且在入库定位气缸（13）的活塞杆端部旋转式安装有挤压滑轮。

4.根据权利要求3所述的工装设备切换系统，其特征在于：承载机驱动机构包括两根纵向承载架（47）、两根纵向支撑轨道（1）以及电机驱动机构；两根纵向承载架（47）通过侧边支座（25）纵向平行安装，两根纵向支撑轨道（1）固定安装在两根纵向承载架（47）上；电机驱动机构安装于两根纵向承载架之间，由纵向驱动电机以及纵向驱动螺杆构成；驱动螺杆与纵向承载架（47）相平行，纵向驱动电机用于驱动纵向驱动螺杆旋转；纵向驱动螺杆用于驱动出入库承载机沿两根纵向支撑轨道（1）纵向移动至相应的工装存储库位置处；在两根纵向承载架（47）的前侧端部之间横向设置有横向连杆（23）。

5.根据权利要求4所述的工装设备切换系统，其特征在于：出入库承载机包括横向承载框架、两根横向承载轨道（50）、承载定位气缸（46）、各个底部支撑轮以及各个侧边支撑轮（24）；两根横向承载轨道（50）横向平行安装在横向承载框架上；底部支撑轮安装在横向承载框架下方，用于行走于两根纵向支撑轨道（1）上；在横向承载框架的下方且位于两根纵向支撑轨道（1）之间设有各个侧边轮支架；各个侧边支撑轮（24）旋转式安装在侧边轮支架上，用于分别行走于两根纵向支撑轨道（1）的相对内侧面上；承载定位气缸（46）竖向安装在横向承载框架的中部，承载定位气缸（46）的活塞杆伸出后用于对承载小车进行定位；在横向承载框架下方的中部设有驱动支座，并在驱动支座上设有驱动螺纹孔；纵向驱动螺杆螺纹旋合安装在驱动螺纹孔上。

6.根据权利要求5所述的工装设备切换系统，其特征在于：出入库移载机包括移载机框架、两根移载机轨道（14）、定位传感器（18）、侧边限位挡板（51）、移载驱动电机（17）、移载安装板（15）以及卡扣锁定气缸（16）；移载机框架固定安装在横向承载框架的侧边上，两根移载机轨道（14）横向平行安装在移载机框架上方；移载驱动电机（17）和卡扣锁定气缸（16）均固定安装在移载安装板（15）上；在移载安装板（15）下方设有沿两根移载机轨道（14）行走的轨道轮；在移载机框架的侧边横向设有行走驱动齿条，在移载驱动电机（17）的输出轴上设有与行走驱动齿条相啮合的行走驱动齿轮；侧边限位挡板（51）固定安装在移载机框架的左右两侧边框上，用于对移载安装板（15）的左右侧位移进行限位；卡扣锁定气缸（16）的活塞杆端部对接安装有卡扣锁杆，卡扣锁杆用于插装到移载定位座（9）上的卡扣定位孔（10）中实现承载小车锁定；定位传感器（18）安装在移载机框架上，用于对移载安装板（15）的横移位置进行检测。

7.根据权利要求1所述的工装设备切换系统，其特征在于：行进料道机构包括行进料道底部框架、两根行进料轨道（32）以及进料位置传感器（36）；行进料道底部框架安装在承载机驱动机构的右侧，两根行进料轨道（32）横向平行安装在行进料道底部框架上；在行进料道底部框架上横向设有推拉驱动齿条（56）；在出入库承载机移动至换向位置时，两根行进料轨道（32）分别与两根横向承载轨道（50）相对接，横向承载框架上的推拉驱动齿条（56）与行进料道底部框架上的推拉驱动齿条（56）相对接；进料位置传感器（36）安装在行进料道底部框架上，用于对换向机底板（26）的右移位置进行检测；在换向机底部框架、横向承载框架以及行进料道底部框架上均横向设置有齿条防护挡板（57）。

8.根据权利要求7所述的工装设备切换系统，其特征在于：顶升旋转机构包括升降矩形框（22）、底部矩形框（37）、上限位开关（35）、下限位开关（43）、升降驱动单元以及旋向驱动单元；在升降矩形框（22）上横向平行设置有两根升降台轨道（31）；升降驱动单元安装在升降矩形框（22）与底部矩形框（37）之间，用于驱动升降矩形框（22）升降运动；上限位开关（35）和下限位开关（43）均安装在行进料道底部框架上，且上限位开关（35）位于下限位开关（43）的上方；在升降矩形框（22）侧边设有用于触发上限位开关（35）和下限位开关（43）的触发杆（34）；触发杆（34）与上限位开关（35）触发时，两根升降台轨道（31）分别与两根行进料轨道（32）相对接；旋向驱动单元包括旋转支撑台（44）、旋转支撑框架（53）、旋转定位气缸（54）以及旋转驱动电机（45）；旋转支撑台（44）的底部安装在底部矩形框（37）的中部；旋转支撑框架（53）水平旋转式安装在旋转支撑台（44）的顶部，且旋转支撑框架（53）位于升降矩形框（22）的框内；旋转驱动电机（45）安装在旋转支撑框架（53）的下方，用于驱动旋转支撑框架（53）相对旋转支撑台（44）旋转；旋转定位气缸（54）竖向安装在旋转支撑框架（53）上，承载小车就位后旋转定位气缸（54）的活塞杆伸出后用于插入中部定位座（30）的卡扣定位孔（10）中；在升降矩形框（22）的左侧边框上竖向设有平台锁定气缸（55），承载小车就位后平台锁定气缸（55）的活塞杆伸出后用于按压在挤压斜坡面上；在升降矩形框（22）的右侧边框上设有右侧限位挡块（33）。

9.根据权利要求8所述的工装设备切换系统，其特征在于：升降驱动单元包括双轴头升降驱动电机（38）、四个丝杆升降机（41）、四根升降导向杆（42）、两根升降传动轴（39）、两根同步转轴以及两个减速机（40）；四个丝杆升降机（41）分别安装在底部矩形框（37）的上侧面四个顶角处，且四个丝杆升降机（41）的升降丝杆的上端旋转式安装在升降矩形框（22）的下侧面四个顶角处；两根同步转轴分别对接安装在左侧两个丝杆升降机（41）的驱动轴之间以及右侧两个丝杆升降机（41）的驱动轴之间；双轴头升降驱动电机（38）和两个减速机（40）均固定安装在底部矩形框（37）侧边上，且双轴头升降驱动电机（38）位于两个减速机（40）之间；双轴头升降驱动电机（38）的两端轴头通过两根升降传动轴（39）分别与两个减速机（40）的驱动轴相对接传动；两个减速机（40）的输出轴分别与左右两侧各一个丝杆升降机（41）的驱动轴相对接传动。