CN110788779B - 一种快速切换胎具模组用的工件承载单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快速切换胎具模组用的工件承载单元，包括：承载底板以及用于放置汽车保险杠工件的C形工件承载支架，C形工件承载支架固定在承载底板上；C形工件承载支架上安装有胎膜换向定位组件和胎膜辅助定位组件，胎膜换向定位组件包括中心承载四棱柱、多个副承载四棱柱以及胎膜切换组件；胎膜切换组件包括换向驱动气缸、换向旋转气缸以及分别与中心承载四棱柱和副承载四棱柱连接的联动旋转机构。本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元，能够实现每个四棱柱的同步旋转切换，在设备不停机的状态就能进行旋转切换，满足了混线生产的需要，大大降低了生产成本，提高了加工的生产效率。

Description

一种快速切换胎具模组用的工件承载单元

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术领域，特别涉及一种快速切换胎具模组用的工件承载单元。

背景技术

汽车前后端装有保险杠，不仅有装饰功能，更重要是吸收和缓和外界冲击力、防护车身保护车身及乘员安全功能的安全装置。随着汽车工业的发展和工程塑料在汽车工业的大量应用，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路。目前汽车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。轿车的前后保险杠都是塑料制成的，人们称为塑料保险杠。

随着汽车领域的发展,汽车产品品种越来越多，为了大幅度降低成本，数字车间对混线生产的设备要求也越来越高，而传统的生产线，不同产品型号的工装夹具、制造设备都是有所不同的，更换加工产品时，需要对应将工装夹具、对应的定位胎膜等进行更换，费时费力，因此市场急需一种装置能够实现快速切换胎具模组的功能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种快速切换胎具模组用的工件承载单元，能够实现每个四棱柱的同步旋转切换，实现不停机快速智能切换，达到混线生产的目的。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种快速切换胎具模组用的工件承载单元，工件承载单元滑动安装在外部的环形轨道承载台上，工件承载单元包括：承载底板以及用于放置汽车保险杠工件的C形工件承载支架，所述C形工件承载支架固定在所述承载底板上；所述C形工件承载支架上安装有胎膜换向定位组件和胎膜辅助定位组件，所述胎膜换向定位组件包括中心承载四棱柱、多个副承载四棱柱以及胎膜切换组件；所述胎膜切换组件包括换向驱动气缸、换向旋转气缸以及分别与所述中心承载四棱柱和所述副承载四棱柱连接的联动旋转机构；所述联动旋转机构包括转动安装在所述C形工件承载支架侧端上的转动连接轴、固定安装在所述转动连接轴上的定位锁止套和带轮机构，所述中心承载四棱柱和所述副承载四棱柱分别安装在对应的转动连接轴上，相邻两个转动连接轴之间通过所述带轮机构连接；所述中心承载四棱柱处的转动连接轴上还安装有用于与所述换向旋转气缸配合的定位连接块，所述C形工件承载支架上安装有用于锁止所述定位锁止套的锁止气缸。每个承载四棱柱的四个棱柱面上分别安装有不同规格的柔性胎膜，柔性胎膜用于承载接触汽车保险杠工件用，通过同步旋转每个承载四棱柱，切换至不同规格尺寸的柔性胎膜，使其对应承载接触工件，从而达到快速智能切换胎膜的目的，能够在机器不停机的状态下，只需要对每个承载四棱柱进行旋转切换即可，切换效率高，整体结构简单紧凑，能够实现混线生产的需要。

四棱柱换向切换时，所述锁止气缸脱离所述定位锁止套进行解锁，所述换向驱动气缸整体驱动所述换向旋转气缸，使得所述换向旋转气缸与所述定位连接块连接，所述换向旋转气缸旋转，通过所述带轮机构带动所述中心承载四棱柱和所述副承载四棱柱同步转动，再通过所述锁止气缸与所述定位锁止套锁止卡合。

进一步的，所述换向旋转气缸的气缸轴处设置有定位孔，所述定位连接块对应设置有用于与所述定位孔连接配合的连接销轴；所述带轮机构包括安装在转动连接轴上的驱动带轮和驱动皮带，相邻两个转动连接轴之间通过所述带轮机构连接，从而实现各承载四棱柱之间的同步转动，只需转动所述中心承载四棱柱，就能实现其它副承载四棱柱的同步转动。

进一步的，所述中心承载四棱柱处的定位锁止套一侧安装有多个检测传感器；所述定位锁止套设置有四个用于与所述锁止气缸的气缸轴卡合定位的卡合齿槽，所述卡合齿槽底部设置有卡合凸起，相邻两个卡合齿槽之间形成检测齿部。所述检测传感器用于检测所述检测齿部的位置。

进一步的，每个转动连接轴上均设置有用于放置承载四棱柱的放置槽，所述转动连接轴上端铰接安装有翻盖板，所述翻盖板一端通过紧固旋钮安装在所述转动连接轴上。

进一步的，所述胎膜辅助定位组件安装在所述C形工件承载支架内侧端，包括第一辅助四棱柱、第二辅助四棱柱和第三辅助四棱柱；所述第一辅助四棱柱和所述第二辅助四棱柱之间通过万向节连接，所述第二辅助四棱柱与所述第三辅助四棱柱之间通过万向节连接；所述第一辅助四棱柱的一端安装有辅助旋转气缸；胎膜换向时，所述辅助旋转气缸旋转带动所述第一辅助四棱柱、所述第二辅助四棱柱和所述第三辅助四棱柱同步转动。

进一步的，所述中心承载四棱柱和所述副承载四棱柱同步转动的角度为90°、180°、270°和360°。同样的，所述第一辅助四棱柱、所述第二辅助四棱柱和所述第三辅助四棱柱同步转动的角度为90°、180°、270°和360°。

进一步的，所述中心承载四棱柱、每个副承载四棱柱、所述第一辅助四棱柱、所述第二辅助四棱柱和所述第三辅助四棱柱的四个棱柱面上分别安装有不同规格的柔性胎膜，至少一个副承载四棱柱的柔性胎膜上设置有吸附吸盘；所述辅助旋转气缸连接外部的辅助驱动气缸；所述中心承载四棱柱上设置有用于放置传感器的传感器安装槽。

进一步的，多个工件承载单元首尾相连安装在所述环形轨道承载台上，相邻两个工件承载单元通过连接杆进行连接；所述连接杆包括内连杆和外连杆。

进一步的，所述承载底板的底部安装有锁止卡套、内滑块、外滑块和电气母插；所述内滑块和所述外滑块安装在所述环形轨道承载台的环形滑轨上；所述电气母插用于接通电气用；所述锁止卡套用于与外部的丝杆送料组件连接卡合。

(三)有益效果

本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元通过C形工件承载支架承载汽车保险杠工件，依次通过换向驱动气缸、换向旋转气缸和联动旋转机构实现每个承载四棱柱的同步旋转切换，通过辅助旋转气缸和万向节实现辅助四棱柱的同步旋转切换，达到旋转切换每个四棱柱的目的，使得对应棱柱面上的柔性胎膜能够承载接触工件，在设备不停机的状态就能进行旋转切换，满足了混线生产的需要，大大降低了生产成本，提高了加工的生产效率。

附图说明

图1为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元安装至外部环形轨道承载台后的立体图；

图2为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元相互拼接后的结构示意图；

图3为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的立体图；

图4为图3中A的放大图；

图5为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的结构示意图；

图6为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元底部的立体图；

图7为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的胎膜辅助定位组件部分的立体图；

图8为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的联动旋转机构的立体图；

图9为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的定位锁止套的立体图；

图10为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的转动连接轴的立体图；

图11为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的吸附吸盘部分的立体图；

图12为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的胎膜换向定位组件部分的结构示意图；

图13为图12中B的放大图；

图14为本发明快速切换胎具模组用的工件承载单元的胎膜辅助定位组件的立体图；

其中：1为工件承载单元、2为环形轨道承载台、3为承载底板、4为C形工件承载支架、5为胎膜换向定位组件、6为胎膜辅助定位组件、7为中心承载四棱柱、8为副承载四棱柱、9为换向驱动气缸、10为换向旋转气缸、11为转动连接轴、12为定位锁止套、13为带轮机构、14为定位连接块、15为锁止气缸、16为定位孔、17为连接销轴、18为驱动带轮、19为驱动皮带、20为检测传感器、21为卡合齿槽、22为卡合凸起、23为检测齿部、24为放置槽、25为翻盖板、26为第一辅助四棱柱、27为第二辅助四棱柱、28为第三辅助四棱柱、29为万向节、30为辅助旋转气缸、31为柔性胎膜、32为吸附吸盘、33为传感器安装槽、34为连接杆、35为内连杆、36为外连杆、37为锁止卡套、38为内滑块、39为外滑块、40为电气母插。

具体实施方式

参阅图1～图14，本发明提供一种快速切换胎具模组用的工件承载单元，工件承载单元1滑动安装在外部的环形轨道承载台2上，工件承载单元1包括：承载底板3以及用于放置汽车保险杠工件的C形工件承载支架4，C形工件承载支架4固定在承载底板3上；C形工件承载支架4上安装有胎膜换向定位组件5和胎膜辅助定位组件6，胎膜换向定位组件5包括中心承载四棱柱7、多个副承载四棱柱8以及胎膜切换组件；胎膜切换组件包括换向驱动气缸9、换向旋转气缸10以及分别与中心承载四棱柱7和副承载四棱柱8连接的联动旋转机构；联动旋转机构包括转动安装在C形工件承载支架4侧端上的转动连接轴11、固定安装在转动连接轴11上的定位锁止套12和带轮机构13，中心承载四棱柱7和副承载四棱柱8分别安装在对应的转动连接轴11上，相邻两个转动连接轴11之间通过带轮机构13连接；中心承载四棱柱7处的转动连接轴11上还安装有用于与换向旋转气缸10配合的定位连接块14，C形工件承载支架4上安装有用于锁止定位锁止套12的锁止气缸15。

每个承载四棱柱的四个棱柱面上分别安装有不同规格的柔性胎膜31，柔性胎膜31用于承载接触汽车保险杠工件用，通过同步旋转每个承载四棱柱，切换至不同规格尺寸的柔性胎膜31，使其对应承载接触工件，从而达到快速智能切换胎膜的目的，能够在机器不停机的状态下，只需要对每个承载四棱柱进行旋转切换即可，切换效率高，整体结构简单紧凑，能够实现混线生产的需要。四棱柱换向切换时，锁止气缸15脱离定位锁止套12进行解锁，换向驱动气缸9整体驱动换向旋转气缸10，使得换向旋转气缸10与定位连接块14连接，换向旋转气缸10旋转，通过带轮机构13带动中心承载四棱柱7和副承载四棱柱8同步转动，再通过锁止气缸15与定位锁止套12锁止卡合。

参阅图4、图7和图8，换向旋转气缸10的气缸轴处设置有定位孔16，定位连接块14对应设置有用于与定位孔16连接配合的连接销轴17；带轮机构13包括安装在转动连接轴11上的驱动带轮18和驱动皮带19，相邻两个转动连接轴11之间通过带轮机构13连接，从而实现各承载四棱柱之间的同步转动，只需转动中心承载四棱柱7，就能实现其它副承载四棱柱8的同步转动。

参阅图8，中心承载四棱柱7处的定位锁止套12一侧安装有多个检测传感器20；定位锁止套12设置有四个用于与锁止气缸15的气缸轴卡合定位的卡合齿槽21，卡合齿槽21底部设置有卡合凸起22，相邻两个卡合齿槽21之间形成检测齿部23。在本实施例中，检测传感器20用于检测检测齿部23的位置，检测传感器20的个数为4个，4个检测传感器20全部检测到检测齿部23信号后，才不会进行报警。

参阅图10，每个转动连接轴11上均设置有用于放置承载四棱柱的放置槽24，转动连接轴11上端铰接安装有翻盖板25，翻盖板25一端通过紧固旋钮安装在转动连接轴11上。

参阅图14，胎膜辅助定位组件6安装在C形工件承载支架4内侧端，包括第一辅助四棱柱26、第二辅助四棱柱27和第三辅助四棱柱28；第一辅助四棱柱26和第二辅助四棱柱27之间通过万向节29连接，第二辅助四棱柱27与第三辅助四棱柱28之间通过万向节29连接；第一辅助四棱柱26的一端安装有辅助旋转气缸30；胎膜换向时，辅助旋转气缸30旋转带动第一辅助四棱柱26、第二辅助四棱柱27和第三辅助四棱柱28同步转动。

其中，中心承载四棱柱7和副承载四棱柱8同步转动的角度为90°、180°、270°和360°，对应将每个承载四棱柱的对应棱柱面朝向汽车保险杠工件。同样的，第一辅助四棱柱26、第二辅助四棱柱27和第三辅助四棱柱28同步转动的角度为90°、180°、270°和360°，对应将每个辅助四棱柱的对应棱柱面朝向汽车保险杠工件。

参阅图11、图12和图14，中心承载四棱柱7、每个副承载四棱柱8、第一辅助四棱柱26、第二辅助四棱柱27和第三辅助四棱柱28的四个棱柱面上分别安装有不同规格的柔性胎膜31，至少一个副承载四棱柱8的柔性胎膜31上设置有吸附吸盘32；辅助旋转气缸30连接外部的辅助驱动气缸；中心承载四棱柱7上设置有用于放置传感器的传感器安装槽33。

参阅图1和图2，多个工件承载单元1首尾相连安装在环形轨道承载台2上，相邻两个工件承载单元1通过连接杆34进行连接；连接杆34包括内连杆35和外连杆36。

参阅图6，承载底板3的底部安装有锁止卡套37、内滑块38、外滑块39和电气母插40；内滑块38和外滑块39安装在环形轨道承载台2的环形滑轨上；电气母插40用于接通电气用；锁止卡套37用于与外部的丝杆送料组件连接卡合。

本实施例快速切换胎具模组用的工件承载单元：

1、依次通过换向驱动气缸、换向旋转气缸和联动旋转机构，实现每个承载四棱柱的同步旋转切换，使得对应棱柱面上的柔性胎膜能够承载接触工件，通过锁止气缸锁止定位；

2、通过辅助旋转气缸和万向节，实现辅助四棱柱的同步旋转切换，使得对应棱柱面上的柔性胎膜能够承载接触工件；

3、在设备不停机的状态就能进行旋转切换，满足了混线生产的需要，大大降低了生产成本，提高了加工的生产效率。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种快速切换胎具模组用的工件承载单元，工件承载单元(1)滑动安装在外部的环形轨道承载台(2)上，包括：承载底板(3)以及用于放置汽车保险杠工件的C形工件承载支架(4)，所述C形工件承载支架(4)固定在所述承载底板(3)上；

其特征在于，所述C形工件承载支架(4)上安装有胎膜换向定位组件(5)和胎膜辅助定位组件(6)，所述胎膜换向定位组件(5)包括中心承载四棱柱(7)、多个副承载四棱柱(8)以及胎膜切换组件；所述胎膜切换组件包括换向驱动气缸(9)、换向旋转气缸(10)以及分别与所述中心承载四棱柱(7)和所述副承载四棱柱(8)连接的联动旋转机构；所述联动旋转机构包括转动安装在所述C形工件承载支架(4)侧端上的转动连接轴(11)、固定安装在所述转动连接轴(11)上的定位锁止套(12)和带轮机构(13)，所述中心承载四棱柱(7)和所述副承载四棱柱(8)分别安装在对应的转动连接轴(11)上，相邻两个转动连接轴(11)之间通过所述带轮机构(13)连接。

2.如权利要求1所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，所述中心承载四棱柱(7)处的转动连接轴(11)上还安装有用于与所述换向旋转气缸(10)配合的定位连接块(14)，所述C形工件承载支架(4)上安装有用于锁止所述定位锁止套(12)的锁止气缸(15)；四棱柱换向切换时，所述锁止气缸(15)脱离所述定位锁止套(12)进行解锁，所述换向驱动气缸(9)整体驱动所述换向旋转气缸(10)，使得所述换向旋转气缸(10)与所述定位连接块(14)连接，所述换向旋转气缸(10)旋转，通过所述带轮机构(13)带动所述中心承载四棱柱(7)和所述副承载四棱柱(8)同步转动，再通过所述锁止气缸(15)与所述定位锁止套(12)锁止卡合。

3.如权利要求1所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，所述中心承载四棱柱(7)和所述副承载四棱柱(8)同步转动的角度为90°、180°、270°和360°。

4.如权利要求2所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，所述换向旋转气缸(10)的气缸轴处设置有定位孔(16)，所述定位连接块(14)对应设置有用于与所述定位孔(16)连接配合的连接销轴(17)；所述带轮机构(13)包括安装在转动连接轴(11)上的驱动带轮(18)和驱动皮带(19)。

5.如权利要求2所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，所述中心承载四棱柱(7)处的定位锁止套(12)一侧安装有多个检测传感器(20)；所述定位锁止套(12)设置有四个用于与所述锁止气缸(15)的气缸轴卡合定位的卡合齿槽(21)，所述卡合齿槽(21)底部设置有卡合凸起(22)，相邻两个卡合齿槽(21)之间形成检测齿部(23)。

6.如权利要求2所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，每个转动连接轴(11)上均设置有用于放置承载四棱柱的放置槽(24)，所述转动连接轴(11)上端铰接安装有翻盖板(25)，所述翻盖板(25)一端通过紧固旋钮安装在所述转动连接轴(11)上。

7.如权利要求1所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，所述胎膜辅助定位组件(6)安装在所述C形工件承载支架(4)内侧端，包括第一辅助四棱柱(26)、第二辅助四棱柱(27)和第三辅助四棱柱(28)；所述第一辅助四棱柱(26)和所述第二辅助四棱柱(27)之间通过万向节(29)连接，所述第二辅助四棱柱(27)与所述第三辅助四棱柱(28)之间通过万向节(29)连接；所述第一辅助四棱柱(26)的一端安装有辅助旋转气缸(30)；胎膜换向时，所述辅助旋转气缸(30)旋转带动所述第一辅助四棱柱(26)、所述第二辅助四棱柱(27)和所述第三辅助四棱柱(28)同步转动。

8.如权利要求7所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，所述中心承载四棱柱(7)、每个副承载四棱柱(8)、所述第一辅助四棱柱(26)、所述第二辅助四棱柱(27)和所述第三辅助四棱柱(28)的四个棱柱面上分别安装有不同规格的柔性胎膜(31)，至少一个副承载四棱柱(8)的柔性胎膜(31)上设置有吸附吸盘(32)；所述辅助旋转气缸(30)连接外部的辅助驱动气缸；所述中心承载四棱柱(7)上设置有用于放置传感器的传感器安装槽(33)。

9.如权利要求1所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，多个工件承载单元(1)首尾相连安装在所述环形轨道承载台(2)上，相邻两个工件承载单元(1)通过连接杆(34)进行连接；所述连接杆(34)包括内连杆(35)和外连杆(36)。

10.如权利要求1所述的快速切换胎具模组用的工件承载单元，其特征在于，所述承载底板(3)的底部安装有锁止卡套(37)、内滑块(38)、外滑块(39)和电气母插(40)；所述内滑块(38)和所述外滑块(39)安装在所述环形轨道承载台(2)的环形滑轨上；所述电气母插(40)用于接通电气用；所述锁止卡套(37)用于与外部的丝杆送料组件连接卡合。

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