CN1113012C - 用在汽车装配中的浮动工具转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对装配汽车的浮动工具进行换装的转换器，更具体来讲，本发明涉及一种可同时设置至少两种不同的浮动工具并通过使用一个合适的抓夹机构来自动更换浮动工具的旋套部分的汽车用浮动工具转换器，因而这种浮动工具转换器适于装配多种型号汽车的装配线上，从而可提高生产率和工作效率。

Description

用在汽车装配中的浮动工具转换器
技术领域
本发明涉及一种用于对装配汽车的浮动工具进行换装的转换器，更具体来讲，本发明涉及一种可同时设置至少两种不同的浮动工具并通过使用一个合适的抓夹机构来自动更换浮动工具的旋套部分的汽车用浮动工具转换器，因而这种浮动工具转换器适用于装配多种型号汽车的装配线上，并由此可提高生产率和工作效率。
背景技术
通常，浮动工具被用来在汽车的装配线上旋紧前悬挂、横梁和中央大梁上的螺栓和螺母。
如图1所示，美国专利No.4685850公开了一种浮动工具，这样的浮动工具10包括一个旋套部分12，该旋套在位于其下端的一根弹簧11的作用下可上下浮动；一个外壳部分13，由其来支撑弹簧11和旋套12；一个安装架14，它能将整个工具固定到一个机械手上；以及一个上螺母器15，它可以合适的力矩旋紧螺栓和螺母。
如图2所示，这样的浮动工具10被安装到一个六轴式多关节机械手16上，然后再被应用在一条汽车装配线上。
但由于这种浮动工具10是只适于装配某一型号的汽车的标准化装置，因而如果要用该浮动工具来装配另一型号的汽车，就必须要进行更换。这个低效的缺点使得汽车生产线的生产率和工作效率都被降低了。
为了解决这一缺点，可以使用一个安装了分别适于装配两种不同车型的汽车的浮动工具的六轴式多关节机械手，如日本专利申请公开No.H09-272091所述。但是，在这样的情况下，机械手的重量就增加了，并超出了机械手的负荷限度。此外，它还使得工作进展缓慢。
发明内容
因而，本发明的目的是为汽车的生产设计一种浮动工具转换器，该转换器可使用一个抓夹机构来支撑两种不同的浮动工具，其还具有一个举升装置，从而可以在生产线上容易地更换不同类型的浮动工具。因此，可以得到与采用浮动工具相关的工作效率，并可以提高生产率和工作效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于汽车装配中的浮动工具转换器，包括：一对单元，其中一个单元是由一个上部夹紧汽缸和一个用来夹紧浮动工具外壳的上部夹具构成，而另一个单元是由一个下部夹紧汽缸和一个用来夹住浮动工具主体的下部夹具构成；一个第一接近传感器，该传感器适用于由一个汽缸型机械手垂直移动上部夹紧汽缸和上部夹具，并用来探测浮动工具外壳的上升位置；一个作为保护装置的第二接近传感器，该传感器用来探测浮动工具旋套和外壳是否存在，以便于防止上部夹紧汽缸和上部夹具出现松开运动；以及一个支架装置和一个支撑各个元件的构架装置。
附图说明
为了更全面地理解本发明的实质和目的，参照附图进行了如下的详细描述，在附图中：
图1是表示一个普通的浮动工具的剖视图；
图2示意性地表示了普通浮动工具在工作时的状态；
图3是根据本发明的浮动工具转换器的主视图；以及
图4是图3的侧视图。
具体实施方式
本发明包括两套单元，其中一套单元是一个上部夹紧汽缸20和一个上部夹具21，其中上部夹紧汽缸20可夹住一个浮动工具的外壳，而另一套单元是一个下部夹紧汽缸22和一个下部夹具23，其中下部夹紧汽缸22可夹住浮动工具的主体。上部夹紧汽缸20和上部夹具21可由一个汽缸型机械手24垂直地移动。本发明此外还包括一个第一接近传感器25，用来感测浮动工具外壳的上升位置；一个作为保护装置的第二接近传感器26，该传感器可测量浮动工具旋套和外壳的位置，以便于防止上部夹紧汽缸20和上部夹具21产生松开运动；一个支架装置27和一个支撑各个元件的构架装置28。
特别是，还为机械手24设置了一个止挡29，该止挡在浮动工具的旋套和浮动工具的外壳分离时，可维持浮动工具的旋套和浮动工具的外壳的限定位置。
下面将对本发明作详细的描述。
图3和图4分别是表示根据本发明的浮动工具转换器的结构的主视图和侧视图。
本发明的浮动工具转换器包括上部夹紧汽缸20和上部夹具21、下部夹紧汽缸22和下部夹具23，以及汽缸型的机械手24，所有这些元件都作为一个整体被布置在生产线上。
由上部夹紧汽缸20和上部夹具21组成的一个单元与由下部夹紧汽缸22和下部夹具23构成的另一个单元以适当的间距垂直地布置。浮动工具主体和浮动工具的外壳13分别由这两个夹具夹持。特别是，上部夹紧汽缸20和上部夹具21在汽缸型机械手24的下端部结合成一个整体，从而上部夹紧汽缸20和上部夹具21能随机械手24的动作而一同在垂直方向上运动。
汽缸型机械手24的两侧都具有一个导向杆30，由它们导引着上部夹紧汽缸20、上部夹具21和止挡29的垂直运动。
同时，止挡29还被一体地安装到上部夹紧汽缸20的上端上，因而止挡29可在浮动工具外壳13和旋套12分离后从上方使浮动工具外壳13和旋套12保持位置一致。
第一接近传感器25由向前伸出的支架27安装在构架装置28的上部上，以探测分离开的浮动工具外壳13和旋套12的上升位置。此时，第一接近传感器25位于上、下夹具21和23的中央夹紧线上。
同样，第二接近传感器26安装在构架装置28的上部位置的两侧，以探测浮动工具外壳13和旋套12在此位置是否存在，这样就能避免诸如浮动工具外壳13和旋套12滑落等的事故。
这也就是说，当由于工作疏忽使一个松开信号输送给夹持浮动工具外壳13和旋套12的上部夹紧汽缸20和上部夹具21时，由于第二接近传感器26的检测信号，并不能松开对浮动工具外壳13和旋套12的夹持，从而就避免了浮动工具外壳13和旋套12的滑落以及伤害工作人员的事故。
下面将要描述用本发明的浮动工具转换器对浮动工具进行更换的方法。
在汽车生产线上，当在用六轴式多关节机械手和浮动工具对某种型号的汽车进行了装配过程之后需要装配另一种型号的汽车时，使浮动工具进入位于右侧的上部夹紧汽缸20的上部夹具21和下部夹紧汽缸22的下部夹具23中，然后分别夹紧浮动工具的外壳部分和主体部分。
之后，汽缸型机械手24开始工作，将上部夹紧汽缸20和上部夹具21移向上方，于是使旋套和外壳与浮动工具的主体分开。
使固定着浮动工具主体的下部夹紧汽缸22的下部夹具23松开，同时由六轴式多关节机械手将浮动工具的主体推向左侧，以进入外壳的下部和在左侧夹紧在上部夹紧汽缸20和上部夹具21上的旋套，该旋套适于对所换型的汽车进行装配。
在位置对正之后，浮动工具的主体由六轴式多关节机械手驱动而向上运动，并转动一个圆筒形的箱体，在该箱体处外壳被插入并进行结合。随着浮动工具的主体向上持续地运动，旋套和外壳就被结合到浮动工具的主体上。
一旦如上述的那样，适于装配换型汽车的旋套和外壳与浮动工具的主体结合在一起，上部夹紧汽缸20和上部夹具21就变为松开状态，同时使六轴式多关节机械手运动，从而完成浮动工具的更换过程。
如前所述，本发明提供了可在汽车装配线上容易地换装浮动工具的装置，因而本发明适于应用在要装配各型汽车的生产线上，由此可以提高与采用浮动工具有关的生产工序的效率，并可以提高生产率和工作效率。
虽然上面是以带有一定特定性的最佳实施例的形式对本发明进行了描述。但对于本领域的普通技术人员来讲，可以理解：以最佳实施例形式进行的描述只是对本发明的举例说明，且在不背离本发明的构思和范围的前提下，可对结构、组合关系以及零部件排列关系的细节部分进行许多种改动。

Claims (2)

1.一种用于汽车装配中的浮动工具转换器，包括：一对单元，其中一个单元是由一个上部夹紧汽缸(20)和一个用来夹紧浮动工具外壳的上部夹具(21)构成，而另一个单元是由一个下部夹紧汽缸(22)和一个用来夹住浮动工具主体的下部夹具(23)构成；一个第一接近传感器(25)，该传感器(25)适用于由一个汽缸型机械手(24)垂直移动上部夹紧汽缸(20)和上部夹具(21)，并用来探测浮动工具外壳的上升位置；一个作为保护装置的第二接近传感器(26)，该传感器(26)用来探测浮动工具旋套和外壳是否存在，以便于防止上部夹紧汽缸(20)和上部夹具(21)出现松开运动；以及一个支架装置(27)和一个支撑各个元件的构架装置(28)。
2.根据权利要求1所述的用于汽车装配中的浮动工具转换器，其特征在于：所述机械手(24)设有一个止挡(29)，该止挡(29)在浮动工具的旋套和浮动工具的外壳分离时，可将浮动工具的旋套和浮动工具的外壳维持在规定的位置上。
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