CN111037186A - 白车身焊装用多车型柔性转台切换系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，包括：若干运输夹具的框架车；一转台，所述转台的四个接口上可置放所述框架车，用于上件或焊接；两水平滑道，分别与所述转台的一对水平接口对接，所述框架车可在其上滑行而运送夹具；若干对垂直滑道，每对垂直滑道分别垂直设置在所述水平滑道的两侧，所述框架车可停放在所述垂直滑道上用于存储夹具；机器人操作区，所述机器人操作区内的机器人正对所述转台的一个垂直接口；人工操作区，所述人工操作区内的工人正对所述转台的另一个垂直接口。本发明所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统占地面积小，设备利用率高，节拍高达65JPH等优势，可轻易实现多车型的切换。

Description

白车身焊装用多车型柔性转台切换系统

技术领域

本发明属于汽车装备制造技术领域，尤其涉及一种白车身焊装用多车型柔性转台切换系统。

背景技术

未来汽车生产是向着多品种、高产能趋势发展。根据这种趋势，对每款车型新建一条生产线是不太现实的。因此，一条生产线上同时生产多款车型是未来汽车装备业的趋势，这就需要高频率地进行多车型切换。由于场地大小的不同以及工艺布局的不同，实现多车型切换的布局也不同。现有的白车身焊装生产线无法满足在有限占地面积小下进行多车型焊装切换。

发明内容

本发明针对现有技术中白车身焊装生产线无法满足在有限占地面积小下进行多车型焊装切换的技术问题，目的在于提供一种白车身焊装用多车型柔性转台切换系统。

本发明所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统包括：一工型区域和位于所述工型区域两侧的操作区域，

所述工型区域具有：

若干运输夹具的框架车；

一转台，位于所述工型区域腰部的中间，具有一对水平接口和一对垂直接口，所述转台的四个接口上可置放所述框架车，用于上件或焊接；

两水平滑道，位于所述工型区域的两端头，分别与所述转台的一对水平接口对接，所述框架车可在其上滑行而运送夹具；

若干对垂直滑道，位于所述工型区域的两端头，且每对垂直滑道分别垂直设置在所述水平滑道的两侧，所述框架车可停放在所述垂直滑道上用于存储夹具；

所述操作区域具有：

机器人操作区，位于所述工型区域腰部的一侧，所述机器人操作区内的机器人正对所述转台的一个垂直接口；

人工操作区，位于所述工型区域腰部的另一侧，所述人工操作区内的工人正对所述转台的另一个垂直接口。

在本发明一较佳实施例中，所述工型区域还具有龙门架，所述龙门架架设在所述转台上方，供设置焊接机器人。

较佳地是，所述工型区域为一工型地坑，所述转台位于所述工型地坑内的腰部中间；所述两水平滑道和若干对垂直滑道位于所述工型地坑内的两端头；所述机器人操作区位于所述工型地坑的坑外腰部的一侧，所述人工操作区位于所述工型地坑的坑外腰部的另一侧。

在本发明一较佳实施例中，所述垂直滑道和所述水平滑道分别具有：

一渠道状框架；

两平行上轨，分别固定在所述渠道状框架的两侧边上表面，所述框架车的凸轮滚动机构可卡设在所述上轨上并在所述上轨上滑行；

一驱动小车，位于所述渠道状框架的内底上，并钩挂住所述框架车的动力机构定位块，用于拖拽所述框架车。

较佳地是，所述垂直滑道和所述水平滑道分别还具有：

两平行底轨，沿着轴向固定在所述渠道状框架的内底上；

一齿条，沿着轴向固定在所述渠道状框架的内底上且平行靠近其中一根底轨。

较佳地是，所述驱动小车具有：

一小车底座；

一拖拽机构，固定在所述小车底座上，所述拖拽机构上表面具有一凹槽，供卡设定位所述框架车的动力机构定位块；

电机，设置在所述小车底座上一侧的；

一齿轮，固定在所述小车底座下，与所述电机驱动连接，且与所述齿条啮合；

若干对凸轮机构，分别对称固定在所述小车底座的两侧边，所述凸轮机构可卡设在所述底轨上并在所述底轨上滑行，由所述电机驱动所述齿轮沿着所述齿条使得所述凸轮机构在所述底轨上滑行。

较佳地是，所述拖拽机构具有：

至少一伸缩气缸，底部固定在所述小车底座上；

至少一对侧固件，对称地位于所述伸缩气缸的两侧，底端固定在所述小车底座上；

至少一对倒L型垫块，对称固定在所述伸缩气缸的活塞杆端表面，使得一对倒L型垫块形成所述凹槽，用于抵顶所述框架车的动力机构定位块，所述拖拽机构的凹槽可卡设定位所述框架车的动力机构定位块，从而通过所述驱动小车的电机驱动所述框架车在所述垂直滑道或水平滑道上滑行；

至少一对倒L型连接块，连接在所述侧固件和所述倒L型垫块之间。

较佳地是，所述水平滑道在与所述垂直滑道相接处还具有滑道开口机构，所述滑道开口机构具有：

两开口机构底座，分别位于所述渠道状框架的侧边底部；

两突出杆，分别连接在所述两开口机构底座侧上端且与所述水平滑道的轴向垂直设置，所述两突出杆相互之间具有一间隔；

气缸，固接在所述两突出杆中的一个突出杆上；

一可开闭导轨组，位于所述垂直滑道上的上轨的延长线上，所述可开闭导轨组具有：分别固定在所述两突出杆上的两节外导轨、位于所述两节外导轨之间的可移动的中导轨，所述中导轨位于所述两突出杆之间的间隔处，所述中导轨的一端与其中一节外导轨枢转连接，所述中导轨的另一端搭载在另一节外导轨上，所述中导轨的中部与所述气缸的推杆连接，由所述气缸的伸缩运动，从而打开与闭合所述中导轨，以便所述驱动小车能畅通地驱动所述框架车在所述水平滑道上来回滑行。

较佳地是，所述水平滑道在与所述垂直滑道相接处还具有轨道转向机构，所述轨道转向机构具有：

转向固定座，固定在位于所述渠道状框架的侧边底部的滑道开口机构的开口机构底座上；

一转向块，固定在所述转向固定座上；

一伸缩气缸，所述伸缩气缸的活塞杆与所述转向块连接，驱动所述转向块转向；

一转向轨，固定在所述转向块的表面，所述转向轨可与所述垂直滑道的上轨以及所述滑道开口机构的可开闭导轨组对齐连成直线，也可以转向后与所述水平滑道的上轨对齐连成直线；

当所述框架车在所述垂直滑道与所述水平滑道之间来回穿梭滑行时，可以通过所述伸缩气缸推动所述轨道转向机构的转向轨来联通所述水平滑道的上轨，或，将所述垂直滑道的上轨与所述水平滑道的滑道开口机构的可开闭导轨组联通起来。

在本发明一较佳实施例中，所述运输夹具的框架车包括：

一个立体框架，用于固定夹具；

四个可旋转式凸轮滚动机构，固定在所述立体框架的四个角上，可卡设在所述垂直滑道、水平滑道、或转台接口的上轨上，并可在所述垂直滑道或水平滑道上滑行，其中，所述可旋转式凸轮滚动机构具有一旋转单元和与所述旋转单元固定连接的一滚动单元；所述旋转单元具有一旋转座、固定在所述旋转座内的一轴承组件、固定在所述轴承组件内的一转轴和连接在所述转轴下端的一连接块；所述滚动单元具有：一凸轮固定支架，与所述连接块固定连接；一水平凸轮导向组件，固定在所述凸轮固定支架下；一垂直凸轮导向组件，固定在所述凸轮固定支架下，且与所述水平凸轮导向组件之间具有一间距。

较佳地是，所述水平凸轮导向组件具有：N对轴套，每对轴套上下间隔水平轴向排列，固定在所述凸轮固定支架的下侧；以及，N对水平凸轮导向器，分别固定在所述N对轴套上；所述水平凸轮导向器滑行在所述上轨的上下表面；

所述垂直凸轮导向组件具有：一垂直凸轮固定块，固定在所述凸轮固定支架的一侧；N个垂直凸轮导向器，间隔固定在所述垂直凸轮固定块下；每个垂直凸轮导向器在纵向上位于对应的每对水平凸轮导向器之间，每个垂直凸轮导向器在水平方向上与对应的每对水平凸轮导向器具有一间距；所述垂直凸轮导向器滑行在所述上轨的侧表面；

所述水平凸轮导向器和所述垂直凸轮导向器共同将所述上轨卡设包裹在其内，并在所述上轨上滑行，从而在转向时而不致于发生侧翻，所述N为≥1的自然数。

较佳地是，所述滚动单元还具有二除尘组件，分别固定在所述凸轮固定支架的两外侧，包围住所述水平凸轮导向组件。

较佳地是，所述除尘组件具有：

一除尘固定块，所述除尘固定块的内部放置有一除尘泡沫和分别夹设在所述除尘泡沫两侧的两除尘挡板；

一除尘封板，所述除尘封板将所述除尘固定块封设在所述凸轮固定支架的外侧。

较佳地是，所述垂直凸轮导向组件还具有一小垫片，通过所述小垫片将所述垂直凸轮导向组件固定在所述凸轮固定支架下。

较佳地是，

所述旋转座的内部依次具有一小内腔和连通于所述小内腔且同芯的大内腔；

所述轴承组件具有一推力球轴承和一深沟球轴承，所述推力球轴承固定在所述旋转座的小内腔的壁上，所述深沟球轴承固定在所述旋转座的大内腔的壁上；

所述转轴穿设在所述推力球轴承和所述深沟球轴承上。

较佳地是，所述旋转单元具有：

一盖板，封设在所述旋转座的小内腔和大内腔，所述转轴穿过所述盖板的中心；

所述连接块，连接在所述转轴的下端；

一大垫片，借由所述大垫片，将所述凸轮固定支架固定在所述连接块下。

在本发明一较佳实施例中，所述立体框架具有：

一方形的水平支架；

一方形的倾斜支架，底边与所述水平支架的一长边同边，所述倾斜支架与所述水平支架夹设成一锐角；

两梯形支架，所述梯形支架的底边与所述水平支架的短边同边，所述梯形支架的一腰边与所述倾斜支架的侧边同边；

两连杆，下端固定在所述水平支架的另一长边的中间，上端分别固定在所述两梯形支架的顶边远离所述倾斜支架的顶点，所述两连杆形成一夹角。

较佳地是，所述立体框架上还具有：

两个夹具连接板，分别固定在所述倾斜支架的纵边上；

四个凸轮滚动机构连接板，分别固定在所述水平支架的四个角上，借由所述凸轮滚动机构连接板将所述可旋转式凸轮滚动机构固定在所述立体框架的四个角上；

一个阀岛连接板，两端分别固定在其中一梯形支架的两腰边上；

一个气动快插连接板，固定于连接在所述两连杆之间的加强杆上；

三个动力机构定位块，固定在所述水平支架的一长边以及两短边的中间下，用于连接电机；

二个框架挡块，连接在所述梯形支架的另一腰边与对应的连杆之间；

二个框架压紧块，连接在所述梯形支架的另一腰边的中间；

二框架定位块，固定在所述水平支架的另一长边上。

在本发明一较佳实施例中，所述龙门架具有：

一平台，悬置在所述转台的上方，用于放置焊接机器人；

四个柱腿，支撑在所述平台的四个角下，用于支撑所述平台位于所述转台的上方；

一爬梯，上端固定在所述平台的侧边，供工人爬上所述平台。

较佳地是，所述龙门架还具有：

一围栏，固定在所述平台上表面，用于工人的安全防护。

在本发明一较佳实施例中，所述转台具有：

一转台底座，固定在地面上；

一转台动力机构，底部固定在所述转台底座上；

一转台框架，所述转台框架的底部与所述转台动力机构的顶面固定连接，以驱动所述转台框架旋转，所述转台框架具有所述的一对水平接口和所述的一对垂直接口。

较佳地是，所述转台底座具有：

一方形底板，固定在地面上，供支撑所述转台动力机构；

若干侧围座，环绕设置在所述方形底板的外围，所述侧围座的顶部具有一凸轮，所述凸轮供所述转台框架的外圈架行走。

较佳地是，所述转台动力机构具有：

一动力支座，所述动力支座固定在所述转台底座的方形底板的上表面；

一旋转座，所述旋转座固定在所述动力支座上；

一电机，与所述旋转座驱动连接。

较佳地是，所述转台框架具有：

一井字型框架，所述井字型框架的中部具有一井口，所述井字型框架的四周具有所述的一对水平接口和所述的一对垂直接口，所述接口的两侧壁上具有供所述框架车底部的可旋转式凸轮滚动机构滑行的滑轨，所述接口上的滑轨可与所述水平滑道上的上轨联通成直线；所述水平接口内还具有接口定位机构，供卡设框架车底部的框架定位块；

一内圈架，所述内圈架具有一六边形底板和固定在所述六边形底板上的一小井架，所述六边形底板与所述转台动力机构的旋转座固定连接，所述小井架与所述井字型框架的井口固定连接，由所述转台动力机构驱动所述内圈架上的井字型框架旋转，从而带动所述井字型框架四周接口上的所述的运输夹具的框架车旋转至所述机器人操作区或所述人工操作区进行操作；

一外圈架，所述外圈架由所述转台底座的侧围座支撑，所述外圈架的上表面支撑有所述井字型框架的四个接口；当所述内圈架由所述转台动力机构驱动旋转时，所述外圈架可在所述转台底座的侧围座的凸轮上旋转行走。

所述转台框架还具有：

一方体框架，所述方体框架固定在所述井字型框架的井口上部；

四防护栏，分别垂直固定在所述方体框架的四个角上，供将所述机器人操作区和所述人工操作区隔离开。

本发明的积极进步效果在于：本发明所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统占地面积小，设备利用率高，节拍高达65JPH等优势，可轻易实现多车型的切换。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1为本发明多车型柔性转台切换系统的平面布局结构图；

图2A为本发明的水平滑道30a和垂直滑道30b的立体结构示意图；

图2B为本发明的垂直滑道30b的立体结构示意图；

图2C为本发明的水平滑道30a和垂直滑道30b内驱动小车33的立体结构示意图；

图2D为本发明的水平滑道30a的立体结构示意图；

图2E为本发明的水平滑道30a的局部放大结构示意图；

图2F为本发明的水平滑道30a与垂直滑道30b相接处的轨道转向机构37的放大结构示意图；

图3A为本发明的车型切换用运输框架结构的立体结构示意图；

图3B为本发明的立体框架190的立体结构示意图；

图3C为本发明的立体框架190的另一角度立体结构示意图；

图3D为本发明的立体框架190的立体分解结构示意图；

图3E为本发明的可旋转式凸轮滚动机构的立体结构示意图；

图3F为本发明的旋转单元的立体组合结构示意图；

图3G为本发明的旋转单元的立体分解结构示意图；

图3H为本发明的滚动单元的立体组合结构示意图；

图3I为本发明的滚动单元的另一角度立体组合结构示意图；

图3J为本发明的滚动单元的立体分解结构示意图；

图3K为本发明的可旋转式凸轮滚动机构的剖面结构示意图；

图3L为本发明的可旋转式凸轮滚动机构的使用示意图；

图4为本发明的龙门架40与转台20的位置结构示意图；

图5为本发明的龙门架40的立体结构示意图；

图6A为本发明的转台20的立体结构示意图；

图6B为本发明的转台20的转台底座21的立体结构示意图；

图6C为本发明的转台20的侧围座212的立体结构示意图；

图6D为本发明的转台20的转台动力机构22的立体结构示意图；

图6E为本发明的转台20的转台框架23的立体结构示意图；

图6F为本发明的转台20的转台框架23的另一角度立体结构示意图；

图7为本发明的机器人操作区50的机器人51的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统包括：一工型区域和位于工型区域两侧的操作区域。

工型区域，为一工字型的地，坑具有：若干运输夹具的框架车10；一转台20，位于工型区域即工型地坑内的腰部中间，具有一对水平接口21a和一对垂直接口21b，转台的四个接口21a、21b上可置放框架车10，用于上件或焊接；两水平滑道30a，位于工型区域地坑内的两端头，分别与转台20的一对水平接口21a对接，框架车10可在其上滑行而运送夹具；若干对垂直滑道30b，位于工型区域地坑内的两端头，且每对垂直滑道30b分别垂直设置在水平滑道30a的两侧，框架车10可停放在垂直滑道30b上用于存储夹具；龙门架40，龙门架40架设在转台20上方，供设置焊接机器人。

操作区域具有：机器人操作区50，位于工型区域但在坑外腰部的一侧，机器人操作区50内的机器人51(如图7所示)正对转台20的一个垂直接口21b；人工操作区60，位于工型区域但在坑外腰部的另一侧，人工操作区60内的工人正对转台20的另一个垂直接口21b。

如图2A～2D所示，垂直滑道30b和水平滑道30a分别具有：渠道状框架31；两平行上轨32，分别固定在渠道状框架31的两侧边上表面，框架车10的凸轮滚动机构可卡设在上轨32上并在上轨32上滑行；驱动小车33，位于渠道状框架31的内底上，并钩挂住框架车10的动力机构定位块，用于拖拽框架车10。垂直滑道30b和水平滑道30a分别还具有：两平行底轨34，沿着轴向固定在渠道状框架31的内底上；齿条35沿着轴向固定在渠道状框架31的内底上且平行靠近其中一根底轨34。驱动小车33具有小车底座331；拖拽机构332，固定在小车底座331上，拖拽机构332上表面具有凹槽3324，供卡设定位框架车10的动力机构定位块。拖拽机构332具有：伸缩气缸3321，底部固定在小车底座331上；一对侧固件3322，对称地位于伸缩气缸3321的两侧，底端固定在小车底座331上；一对倒L型垫块3323对称固定在伸缩气缸3321的活塞杆端表面，使得一对倒L型垫块3323形成凹槽3324，用于抵顶框架车10的动力机构定位块，拖拽机构332的凹槽3324可卡设定位框架车10的动力机构定位块，从而通过驱动小车33的电机333驱动框架车10在垂直滑道30b或水平滑道30a上滑行；对倒L型连接块3325连接在侧固件3322和倒L型垫块3323之间。电机333设置在小车底座331上的一侧；齿轮334固定在小车底座331下，与电机333驱动连接，且与齿条35啮合；若干对凸轮机构335分别对称固定在小车底座331的两侧边，凸轮机构335可卡设在底轨34上并在底轨34上滑行，由电机333驱动齿轮334沿着齿条35使得凸轮机构335在底轨34上滑行。

如图2E所示，水平滑道30a在与垂直滑道30b相接处还具有滑道开口机构36。滑道开口机构36具有两开口机构底座361，分别位于渠道状框架31的侧边底部；两突出杆362分别连接在两开口机构底座361侧上端且与水平滑道30a的轴向垂直设置，两突出杆362相互之间具有一间隔；气缸363固接在两突出杆362中的一个突出杆上；可开闭导轨组364位于垂直滑道30b上的上轨32的延长线上，可开闭导轨组364具有分别固定在两突出杆362上的两节外导轨3641、位于两节外导轨3641之间的可移动的中导轨3642，中导轨3642位于两突出杆362之间的间隔处，中导轨3642的一端与其中一节外导轨3641枢转连接，中导轨3642的另一端搭载在另一节外导轨3641上，中导轨3642的中部与气缸363的推杆连接，由气缸363的伸缩运动，从而打开与闭合中导轨3642，以便驱动小车33能畅通地驱动框架车10在水平滑道30a上来回滑行。

如图2F所示，水平滑道30a在与垂直滑道30b相接处还具有轨道转向机构37，轨道转向机构37具有转向固定座371，固定在位于渠道状框架31的侧边底部的滑道开口机构36的开口机构底座361上；转向块372固定在转向固定座371上；伸缩气缸373的活塞杆与转向块372连接，驱动转向块372转向；转向轨374固定在转向块372的表面，转向轨374可与垂直滑道30b的上轨32以及滑道开口机构36的可开闭导轨组364对齐连成直线，也可以转向后与水平滑道30a的上轨32对齐连成直线。当框架车10在垂直滑道30b与水平滑道30a之间来回穿梭滑行时，可以通过伸缩气缸373推动轨道转向机构37的转向轨374来联通水平滑道30a的上轨32，或，将垂直滑道30b的上轨32与水平滑道30a的滑道开口机构36的可开闭导轨组364联通起来。

如图3A所示，运输夹具的框架车10包括：包括一个立体框架190，用于固定夹具；以及四个可旋转式凸轮滚动机构，固定在立体框架190的四个角上。

如图3B～3C所示，立体框架190具有：方形的水平支架191；方形的倾斜支架192，倾斜支架192底边与水平支架191的一长边同边，倾斜支架192与水平支架191夹设成一锐角；两梯形支架193，梯形支架193的底边与水平支架191的短边同边，梯形支架193的一腰边与倾斜支架192的侧边同边；两连杆194的下端固定在水平支架191的另一长边的中间，上端分别固定在两梯形支架193的顶边远离倾斜支架192的顶点，两连杆194形成一夹角。

继续如图3D所示，立体框架190上还具有：两个夹具连接板1921，分别固定在倾斜支架192的纵边上；四个凸轮滚动机构连接板1911，分别固定在水平支架191的四个角上，借由凸轮滚动机构连接板1911将可旋转式凸轮滚动机构固定在立体框架190的四个角上；一个阀岛连接板1931，两端分别固定在其中一梯形支架193的两腰边上；一个气动快插连接板1941固定于连接在两连杆194之间的加强杆1942上；三个动力机构定位块1912，固定在水平支架191的一长边以及两短边的中间下，用于连接电机；二个框架挡块1942连接在梯形支架193的另一腰边与对应的连杆194之间，可与转台的定位块贴合；二个框架压紧块1932，连接在梯形支架193的另一腰边的中间，供转台上的自锁机构钩锁压紧；二框架定位块1913，固定在水平支架191的另一长边上，供设置在转台20的水平接口21a内的接口定位机构21a1卡设定位固定框架车10。

如图3E所示，可旋转式凸轮滚动机构，可卡设在垂直滑道30b、水平滑道30a、或转台20接口的上轨上，并可在垂直滑道30b或水平滑道30a上滑行，包括旋转单元110和与旋转单元110固定连接的滚动单元120。

如图3F和3G，旋转单元110具有旋转座111，旋转座111的内部依次具有小内腔和连通于小内腔且同芯的大内腔。旋转单元110具有固定在旋转座111内的轴承组件，轴承组件具有推力球轴承1121和深沟球轴承1122，推力球轴承1121固定在旋转座111的小内腔的壁上，深沟球轴承1122固定在旋转座111的大内腔的壁上。旋转单元110具有固定在轴承组件内的转轴113，转轴113穿设在推力球轴承1121和深沟球轴承1122上。114盖板封设在旋转座111的小内腔和大内腔，转轴113穿过盖板114的中心；连接块115连接在转轴113的下端。借由大垫片116将滚动单元120的凸轮固定支架固定在连接块115下。

如图3H～3J所示，滚动单元120具有凸轮固定支架121，借由大垫片116与连接块115固定连接。滚动单元120具有水平凸轮导向组件122，水平凸轮导向组件122具有：两对轴套1221，每对轴套上下间隔水平轴向排列，固定在凸轮固定支架121的下侧；两对水平凸轮导向器1222，分别固定在两对轴套1221上，水平凸轮导向器1222滑行在上轨32的上下表面。滚动单元120具有垂直凸轮导向组件123，固定在凸轮固定支架121下，且与水平凸轮导向组件121之间具有间距。垂直凸轮导向组件123具有垂直凸轮固定块1231，固定在凸轮固定支架121的一侧；两个垂直凸轮导向器1232间隔固定在垂直凸轮固定块1231下；每个垂直凸轮导向器1232在纵向上位于对应的每对水平凸轮导向器1222之间，每个垂直凸轮导向器1232在水平方向上与对应的每对水平凸轮导向器1222具有间距，垂直凸轮导向器1232滑行在上轨的侧表面；水平凸轮导向器1222和垂直凸轮导向器1232共同将上轨卡设包裹在其内，并在上轨上滑行，从而在转向时而不致于发生侧翻。垂直凸轮导向组件123还具有小垫片1233。通过小垫片1233将垂直凸轮导向组件123固定在凸轮固定支架121下。滚动单元120还具有二除尘组件124，分别固定在凸轮固定支架121的两外侧，包围住水平凸轮导向组件122。除尘组件124具有除尘固定块1241，除尘固定块1241的内部放置有除尘泡沫1242和分别夹设在除尘泡沫1242两侧的两除尘挡板1243；除尘组件124具有除尘封板1244，除尘封板1244将除尘固定块1241封设在凸轮固定支架121的外侧。

如图3K和3L所示，旋转单元110固定于放置夹具的立体框架190上，旋转单元110与滚动单元120连接，滚动单元120放置于导轨上。由于滚动单元120与转轴113和连接块115固联，故由于滚动单元120旋转时，转轴113与推力球轴承1121和、深沟球轴承1122的内圈一起旋转，实现运输框架运动方向的旋转，如图3L所示。由于四水平凸轮导向器1222，二垂直凸轮导向器1232，保证运输夹具的框架车10在上轨32上运行平稳。

如图4和图5所示，龙门架40具有平台41，平台41悬置在转台20的上方，用于放置焊接机器人；四个柱腿42支撑在平台41的四个角下，用于支撑平台41位于转台20的上方。龙门架40具有爬梯43，爬梯43的上端固定在平台41的侧边，供工人爬上平台41。龙门架40的围栏44固定在平台41上表面，用于工人的安全防护。

如图6A～6F所示，转台20具有转台底座21，固定在地面上。转台底座21具有方形底板211，固定在地面上，供支撑转台动力机构22；转台底座21具有若干侧围座212，环绕设置在方形底板211的外围，侧围座212的顶部具有凸轮2121，凸轮2121供转台框架23的外圈架行走。转台动力机构22的底部固定在转台底座21上。转台动力机构22(购自德国TUENKERS公司，型号A9703)具有动力支座221，动力支座221固定在转台底座21的方形底板211的上表面；旋转座222固定在动力支座221上；电机223与旋转座222驱动连接。转台20具有转台框架23，转台框架23的底部与转台动力机构22的顶面固定连接，以驱动转台框架23旋转，转台框架23具有的一对水平接口和的一对垂直接口。转台框架23具有井字型框架231，井字型框架231的中部具有一井口，井字型框架231的四周具有的一对水平接口21a和一对垂直接口21b，接口的两侧壁上具有供框架车10底部的可旋转式凸轮滚动机构滑行的滑轨，接口上的滑轨可与水平滑道30a上的上轨32联通成直线，接口21a内还具有接口定位机构21a1，供卡设框架车10底部的框架定位块1913；转台框架23具有内圈架232，内圈架232具有六边形底板2321和固定在六边形底板2321上的一小井架2322，六边形底板2321与转台动力机构22的旋转座222固定连接，小井架2322与井字型框架231的井口固定连接，由转台动力机构22驱动内圈架232上的井字型框架231旋转，从而带动井字型框架231四周接口上的的运输夹具的框架车10旋转至机器人操作区50或人工操作区60进行操作。转台框架23具有外圈架233，外圈架233由转台底座21的侧围座212支撑，外圈架233的上表面支撑有井字型框架231的四个接口21a、21b；当内圈架232由转台动力机构22驱动旋转时，外圈架233可在转台底座21的侧围座212的凸轮2121上旋转行走。转台框架23还具有方体框架234，方体框架234固定在井字型框架231的井口上部；四防护栏235分别垂直固定在方体框架234的四个角上，供将机器人操作区50和人工操作区60隔离开。

本发明的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统的工作原理是，夹具被固定在框架车10上，初始位置在垂直滑道30b上，由垂直滑道30b内的驱动小车33勾拽框架车10运送到水平滑道30a上(此过程中，滑道开口机构36上的可开闭导轨组364、轨道转向机构37上的转向轨374与垂直滑道30a上的上轨32连通成一条直线，以使得框架车10的旋转式凸轮滚动机构顺利进入水平滑道30a上)。框架车10带着夹具到达水平滑道30a位置后，滑道开口机构36上的可开闭导轨组364由气缸363驱动打开可开闭导轨组364的中导轨3642，轨道转向机构37上的转向轨374也被伸缩气缸373驱动旋转使得轨道转向机构37的转向轨374与水平滑道30a上的上轨32连通成一条直线(此过程当中，框架车10的旋转式凸轮滚动机构的滚动单元120发生旋转，而带动旋转单元110内部发生旋转，而框架车10不发生旋转)。接着，水平滑道30a内的驱动小车33拖拽框架车10运送夹具到转台20的水平接口21a位置。然后，转台旋转90度，夹具到达机器人操作区50的位置。机器人51进行焊接操作。而另一侧的工装到达人工操作区60的人工上件位置。从而完成单车型工装到达指定位置。另一侧垂直滑道30b的位置对称，并且运动时刻相同，可以同时动作。

当需要车型切换时，上一车型完成上工装以后，水平滑道30a内的驱动小车33返回到放置有另一车型的垂直滑道30b上，依照同样的动作过程，将另一车型运送到转台20上，完成另一车型上的工装。

以上详细描述了本发明的各较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (25)

1.一种白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于所述白车身焊装用多车型柔性转台切换系统包括：一工型区域和位于所述工型区域两侧的操作区域，

所述工型区域具有：

若干运输夹具的框架车；

一转台，位于所述工型区域腰部的中间，具有一对水平接口和一对垂直接口，所述转台的四个接口上可置放所述框架车，用于上件或焊接；

两水平滑道，位于所述工型区域的两端头，分别与所述转台的一对水平接口对接，所述框架车可在其上滑行而运送夹具；

若干对垂直滑道，位于所述工型区域的两端头，且每对垂直滑道分别垂直设置在所述水平滑道的两侧，所述框架车可停放在所述垂直滑道上用于存储夹具；

所述操作区域具有：

机器人操作区，位于所述工型区域腰部的一侧，所述机器人操作区内的机器人正对所述转台的一个垂直接口；

人工操作区，位于所述工型区域腰部的另一侧，所述人工操作区内的工人正对所述转台的另一个垂直接口。

2.如权利要求1所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述工型区域还具有龙门架，所述龙门架架设在所述转台上方，供设置焊接机器人。

3.如权利要求1所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述工型区域为一工型地坑，所述转台位于所述工型地坑内的腰部中间；所述两水平滑道和若干对垂直滑道位于所述工型地坑内的两端头；所述机器人操作区位于所述工型地坑的坑外腰部的一侧，所述人工操作区位于所述工型地坑的坑外腰部的另一侧。

4.如权利要求1所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述垂直滑道和所述水平滑道分别具有：

一渠道状框架；

两平行上轨，分别固定在所述渠道状框架的两侧边上表面，所述框架车的凸轮滚动机构可卡设在所述上轨上并在所述上轨上滑行；

一驱动小车，位于所述渠道状框架的内底上，并钩挂住所述框架车的动力机构定位块，用于拖拽所述框架车。

5.如权利要求4所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述垂直滑道和所述水平滑道分别还具有：

两平行底轨，沿着轴向固定在所述渠道状框架的内底上；

一齿条，沿着轴向固定在所述渠道状框架的内底上且平行靠近其中一根底轨。

6.如权利要求5所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述驱动小车具有：

一小车底座；

一拖拽机构，固定在所述小车底座上，所述拖拽机构上表面具有一凹槽，供卡设定位所述框架车的动力机构定位块；

电机，设置在所述小车底座上一侧的；

一齿轮，固定在所述小车底座下，与所述电机驱动连接，且与所述齿条啮合；

若干对凸轮机构，分别对称固定在所述小车底座的两侧边，所述凸轮机构可卡设在所述底轨上并在所述底轨上滑行，由所述电机驱动所述齿轮沿着所述齿条使得所述凸轮机构在所述底轨上滑行。

7.如权利要求6所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述拖拽机构具有：

至少一伸缩气缸，底部固定在所述小车底座上；

至少一对侧固件，对称地位于所述伸缩气缸的两侧，底端固定在所述小车底座上；

至少一对倒L型垫块，对称固定在所述伸缩气缸的活塞杆端表面，使得一对倒L型垫块形成所述凹槽，用于抵顶所述框架车的动力机构定位块，所述拖拽机构的凹槽可卡设定位所述框架车的动力机构定位块，从而通过所述驱动小车的电机驱动所述框架车在所述垂直滑道或水平滑道上滑行；

至少一对倒L型连接块，连接在所述侧固件和所述倒L型垫块之间。

8.如权利要求4所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述水平滑道在与所述垂直滑道相接处还具有滑道开口机构，所述滑道开口机构具有：

两开口机构底座，分别位于所述渠道状框架的侧边底部；

两突出杆，分别连接在所述两开口机构底座侧上端且与所述水平滑道的轴向垂直设置，所述两突出杆相互之间具有一间隔；

气缸，固接在所述两突出杆中的一个突出杆上；

一可开闭导轨组，位于所述垂直滑道上的上轨的延长线上，所述可开闭导轨组具有：分别固定在所述两突出杆上的两节外导轨、位于所述两节外导轨之间的可移动的中导轨，所述中导轨位于所述两突出杆之间的间隔处，所述中导轨的一端与其中一节外导轨枢转连接，所述中导轨的另一端搭载在另一节外导轨上，所述中导轨的中部与所述气缸的推杆连接，由所述气缸的伸缩运动，从而打开与闭合所述中导轨，以便所述驱动小车能畅通地驱动所述框架车在所述水平滑道上来回滑行。

9.如权利要求4所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述水平滑道在与所述垂直滑道相接处还具有轨道转向机构，所述轨道转向机构具有：

转向固定座，固定在位于所述渠道状框架的侧边底部的滑道开口机构的开口机构底座上；

一转向块，固定在所述转向固定座上；

一伸缩气缸，所述伸缩气缸的活塞杆与所述转向块连接，驱动所述转向块转向；

一转向轨，固定在所述转向块的表面，所述转向轨可与所述垂直滑道的上轨以及所述滑道开口机构的可开闭导轨组对齐连成直线，也可以转向后与所述水平滑道的上轨对齐连成直线；

当所述框架车在所述垂直滑道与所述水平滑道之间来回穿梭滑行时，可以通过所述伸缩气缸推动所述轨道转向机构的转向轨来联通所述水平滑道的上轨，或，将所述垂直滑道的上轨与所述水平滑道的滑道开口机构的可开闭导轨组联通起来。

10.如权利要求1所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述运输夹具的框架车包括：

一个立体框架，用于固定夹具；

四个可旋转式凸轮滚动机构，固定在所述立体框架的四个角上，可卡设在所述垂直滑道、水平滑道、或转台接口的上轨上，并可在所述垂直滑道或水平滑道上滑行，其中，所述可旋转式凸轮滚动机构具有一旋转单元和与所述旋转单元固定连接的一滚动单元；所述旋转单元具有一旋转座、固定在所述旋转座内的一轴承组件、固定在所述轴承组件内的一转轴和连接在所述转轴下端的一连接块；所述滚动单元具有：一凸轮固定支架，与所述连接块固定连接；一水平凸轮导向组件，固定在所述凸轮固定支架下；一垂直凸轮导向组件，固定在所述凸轮固定支架下，且与所述水平凸轮导向组件之间具有一间距。

11.如权利要求10所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，

所述水平凸轮导向组件具有：N对轴套，每对轴套上下间隔水平轴向排列，固定在所述凸轮固定支架的下侧；以及，N对水平凸轮导向器，分别固定在所述N对轴套上；所述水平凸轮导向器滑行在所述上轨的上下表面；

所述垂直凸轮导向组件具有：一垂直凸轮固定块，固定在所述凸轮固定支架的一侧；N个垂直凸轮导向器，间隔固定在所述垂直凸轮固定块下；每个垂直凸轮导向器在纵向上位于对应的每对水平凸轮导向器之间，每个垂直凸轮导向器在水平方向上与对应的每对水平凸轮导向器具有一间距；所述垂直凸轮导向器滑行在所述上轨的侧表面；

所述水平凸轮导向器和所述垂直凸轮导向器共同将所述上轨卡设包裹在其内，并在所述上轨上滑行，从而在转向时而不致于发生侧翻，所述N为≥1的自然数。

12.如权利要求10所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述滚动单元还具有二除尘组件，分别固定在所述凸轮固定支架的两外侧，包围住所述水平凸轮导向组件。

13.如权利要求12所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述除尘组件具有：

一除尘固定块，所述除尘固定块的内部放置有一除尘泡沫和分别夹设在所述除尘泡沫两侧的两除尘挡板；

一除尘封板，所述除尘封板将所述除尘固定块封设在所述凸轮固定支架的外侧。

14.如权利要求11所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述垂直凸轮导向组件还具有一小垫片，通过所述小垫片将所述垂直凸轮导向组件固定在所述凸轮固定支架下。

15.如权利要求10所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，

所述旋转座的内部依次具有一小内腔和连通于所述小内腔且同芯的大内腔；

所述轴承组件具有一推力球轴承和一深沟球轴承，所述推力球轴承固定在所述旋转座的小内腔的壁上，所述深沟球轴承固定在所述旋转座的大内腔的壁上；

所述转轴穿设在所述推力球轴承和所述深沟球轴承上。

16.如权利要求15所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述旋转单元具有：

一盖板，封设在所述旋转座的小内腔和大内腔，所述转轴穿过所述盖板的中心；

所述连接块，连接在所述转轴的下端；

一大垫片，借由所述大垫片，将所述凸轮固定支架固定在所述连接块下。

17.如权利要求10所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述立体框架具有：

一方形的水平支架；

一方形的倾斜支架，底边与所述水平支架的一长边同边，所述倾斜支架与所述水平支架夹设成一锐角；

两梯形支架，所述梯形支架的底边与所述水平支架的短边同边，所述梯形支架的一腰边与所述倾斜支架的侧边同边；

两连杆，下端固定在所述水平支架的另一长边的中间，上端分别固定在所述两梯形支架的顶边远离所述倾斜支架的顶点，所述两连杆形成一夹角。

18.如权利要求17所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述立体框架上还具有：

两个夹具连接板，分别固定在所述倾斜支架的纵边上；

四个凸轮滚动机构连接板，分别固定在所述水平支架的四个角上，借由所述凸轮滚动机构连接板将所述可旋转式凸轮滚动机构固定在所述立体框架的四个角上；

一个阀岛连接板，两端分别固定在其中一梯形支架的两腰边上；

一个气动快插连接板，固定于连接在所述两连杆之间的加强杆上；

三个动力机构定位块，固定在所述水平支架的一长边以及两短边的中间下，用于连接电机；

二个框架挡块，连接在所述梯形支架的另一腰边与对应的连杆之间；

二个框架压紧块，连接在所述梯形支架的另一腰边的中间；

二框架定位块，固定在所述水平支架的另一长边上。

19.如权利要求2所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述龙门架具有：

一平台，悬置在所述转台的上方，用于放置焊接机器人；

四个柱腿，支撑在所述平台的四个角下，用于支撑所述平台位于所述转台的上方；

一爬梯，上端固定在所述平台的侧边，供工人爬上所述平台。

20.如权利要求19所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述龙门架还具有：

一围栏，固定在所述平台上表面，用于工人的安全防护。

21.如权利要求1所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述转台具有：

一转台底座，固定在地面上；

一转台动力机构，底部固定在所述转台底座上；

一转台框架，所述转台框架的底部与所述转台动力机构的顶面固定连接，以驱动所述转台框架旋转，所述转台框架具有所述的一对水平接口和所述的一对垂直接口。

22.如权利要求21所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述转台底座具有：

一方形底板，固定在地面上，供支撑所述转台动力机构；

若干侧围座，环绕设置在所述方形底板的外围，所述侧围座的顶部具有一凸轮，所述凸轮供所述转台框架的外圈架行走。

23.如权利要求21所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述转台动力机构具有：

一动力支座，所述动力支座固定在所述转台底座的方形底板的上表面；

一旋转座，所述旋转座固定在所述动力支座上；

一电机，与所述旋转座驱动连接。

24.如权利要求21所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述转台框架具有：

一井字型框架，所述井字型框架的中部具有一井口，所述井字型框架的四周具有所述的一对水平接口和所述的一对垂直接口，所述接口的两侧壁上具有供所述框架车底部的可旋转式凸轮滚动机构滑行的滑轨，所述接口上的滑轨可与所述水平滑道上的上轨联通成直线；所述接口内还具有接口定位机构，供卡设框架车底部的框架定位块；

一内圈架，所述内圈架具有一六边形底板和固定在所述六边形底板上的一小井架，所述六边形底板与所述转台动力机构的旋转座固定连接，所述小井架与所述井字型框架的井口固定连接，由所述转台动力机构驱动所述内圈架上的井字型框架旋转，从而带动所述井字型框架四周接口上的所述的运输夹具的框架车旋转至所述机器人操作区或所述人工操作区进行操作；

一外圈架，所述外圈架由所述转台底座的侧围座支撑，所述外圈架的上表面支撑有所述井字型框架的四个接口；当所述内圈架由所述转台动力机构驱动旋转时，所述外圈架可在所述转台底座的侧围座的凸轮上旋转行走。

25.如权利要求24所述的白车身焊装用多车型柔性转台切换系统，其特征在于，所述转台框架还具有：

一方体框架，所述方体框架固定在所述井字型框架的井口上部；

四防护栏，分别垂直固定在所述方体框架的四个角上，供将所述机器人操作区和所述人工操作区隔离开。

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