CN111546541A - 一种用于车体厢板的合模装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车体厢板的合模装置，包括上模翻转模块和上下模输送模块；上模翻转模块包括抓具机构、翻转机构和两个龙门架机构，翻转机构设置在龙门架机构内，可在龙门架机构内上下移动；抓具机构包括主杆、支杆和吸盘，抓具机构能随着主杆的轴向自转进行翻转；上下输送模块包括两排对称设置的输送机构，每排输送机构包括辊轮单元和传送链单元，辊轮单元和传送链单元的输送方向互相垂直；两排输送机构之间形成第一配合槽，每排输送机构中分布有第二配合槽，主杆位于第一配合槽内，支杆位于第二配合槽内。与现有技术相比，本发明通过上模翻转模块实现翻转以及合并，同时通过上下模输送模块实输送，提供了稳定、高效、安全的合模平台。

Description

一种用于车体厢板的合模装置

技术领域

本发明涉及车间装配领域，尤其是涉及一种车体厢板的合模装置。

背景技术

目前冷藏车制造行业中，隔热厢板的上下合模主要采用模具切换小车的方式和航车吊装的方式。其具体的合模方式如图14所示，冷藏车厢板由上模模具和下模模具组成。通常在制造线中，由于制造工艺的要求，上模模具和下模模具的结合面均是朝上摆放在输送线体内，合模时需要将上模翻转180°使其结合面朝下，然后上下模具进行上下对接实现合模，变为一个整体厢板。但是，模具切换小车和航车吊装这两种方式都需要人工使用大型吊具对上下模进行结合，生产效率地下，耗时耗力，且存在一定安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于车体厢板的合模装置，用于高效安全地进行箱板合模生产。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于车体厢板的合模装置，包括上模翻转模块和上下模输送模块；

所述上模翻转模块包括抓具机构、翻转机构和两个龙门架机构，两个龙门架机构平行设置于地面上，每个龙门架机构包括横梁和两根支柱杆，在支柱杆上设有升降单元，所述翻转机构设置在龙门架机构内，该翻转机构的两端分别滑动连接升降单元，使得翻转机构可在龙门架机构内上下移动；所述抓具机构包括主杆、支杆和吸盘，所述的支杆呈鱼骨状分布在主杆两侧，所述的吸盘分布在支杆上，所述主杆的两端分别转动连接翻转机构的中间部，使得抓具机构能随着主杆的轴向自转进行翻转；

所述的上下输送模块包括支架机构、第一驱动单元、第二驱动单元和两排对称设置的输送机构，所述第一驱动单元、第二驱动单元和输送机构均安装在支架机构上；每排输送机构包括多个辊轮单元和多个传送链单元，其中，每个纵向辊轮单元包括辊轮和位于其两端的辊轮支架，并且辊轮的一端通过传动带连接第一驱动单元，每个传送链单元包括传送链、传送链支架、传送驱动轴结构和升降气缸，所述的传送链安装在传送链支架上，并且通过传送驱动轴结构连接第二驱动单元，所述的升降气缸安装在传送链支架的下端，所述的辊轮单元和传送链单元的输送方向互相垂直；

两排输送机构之间形成第一配合槽，每排输送机构中分布有第二配合槽，所述两个龙门架机构分别位于支架机构的两端，当翻转机构位于龙门架底部时，连接翻转机构的抓具机构中：主杆位于第一配合槽内，支杆位于第二配合槽内。

进一步地，所述的上模翻转模块还包括防坠机构，该防坠机构包括防坠卡钩单元和防坠卡槽单元，所述防坠卡钩单元包括互相连接防坠驱动件和卡钩，该防坠驱动件安装在龙门架机构的横梁上，所述的防坠卡槽单元安装在翻转机构上，当翻转机构移动到龙门架机构的上端时，防坠驱动件驱动卡钩翻转嵌入防坠卡槽单元内。

进一步地，所述的翻转机构包括翻转支撑架、翻转油缸和驱动轴，所述的翻转油缸和驱动轴均安装在翻转支撑架内，驱动轴穿出翻转支架的一侧中间用于连接主杆的一端，所述翻转支撑架的两端分别连接升降单元。

进一步地，所述的抓具机构还包括卡箍单元，位于每个支杆的端部，所述卡箍单元包括卡箍气缸和翻转式卡扣件，当吸盘吸附一块上模模具时，所述的卡箍气缸驱动翻转式卡扣件运动，扣住上模模具的侧边。

进一步地，所述的升降单元包括滑轮、绳索和升降驱动电机，所述的滑轮安装在支柱杆的顶端，所述的绳索一端连接升降驱动电机，另一端绕过滑轮后连接翻转机构的端部。

进一步地，所述支撑柱上还设有轨道，所述的翻转机构两端设有和轨道适配的滑动配合件。

进一步地，所述的上下输送模块还包括进料机构，该进料机构包括进料导轨、进料动力单元和推动件，所述的进料导轨设置在第一配合槽，所述的推动件在进料动力单元的驱动下沿着进料导轨移动，用于推动合模后的厢板。

进一步地，所述的上下模输送模块还包括限位件和停止进料单元，所述的限位件设置在支架机构的两侧，并且一侧的限位件具有翻转结构，所述的停止进料单元设置在支架机构的一端部。

进一步地，所述的停止进料机构包括伸缩支架、限位板、翻转气缸和传感器，所述的限位板通过翻转气缸固定在支架机构上，所述的传感器安装在支架机构上，当传感器接收到触发信号，翻转气缸通过伸缩支架带动限位板上升。

进一步地，所述的限位件为导轮结构。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明设计了集成式结构的上模翻转模块和上下模输送模块，通过上模翻转模块实现上模模具的翻转以及与下模模具的合并，同时通过上下模输送模块实现上模模具的输送、下模模具的输送以及合模后车厢板的输送，提供了稳定、高效、安全的合模平台。

2、本发明能够适配各种类型的模具，进行柔性切换，适用性强。

3、本发明通过输送机构设置了两个互相垂直的输送方向，能够有效提高生产和运输效率。

4、防坠机构的设置能够提高上模模具在抬升后翻转过程的稳定性，起到防止坠落的作用，同时提高了上下模具对接的精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为上模翻转模块的结构示意图。

图3为抓具机构的结构示意图。

图4为支杆放大结构示意图。

图5为防坠机构和翻转结构的结构示意图。

图6为升降单元的结构示意图。

图7为上下模输送模块的结构示意图。

图8为安全拉绳和进料机构的结构示意图。

图9为辊轮单元的结构示意图。

图10为送链单元的结构示意图。

图11为停止进料单元的结构示意图。

图12为限位件的结构示意图。

图13a为上模模具进入的状态示意图。

图13b为翻转机构抬升的状态示意图。

图13c为翻转机构翻转180度的状态示意图。

图13d为下模模具进入状态示意图。

图13e为翻转机构下降的状态示意图。

图13f为合模后厢板输送的状态示意图。

图14为车厢板合模原理的示意图。

附图标记：

1、上模翻转模块，11、抓具机构，111、主杆，112、支杆，113、吸盘，114、卡箍单元，114a、卡箍气缸，114b、翻转式卡扣件，12、防坠机构，121、防坠卡钩单元，121a、防坠驱动件，121b、卡钩，122、防坠卡槽单元，13、翻转机构，131、翻转支撑架，132、翻转油缸，133、驱动轴，14、龙门架机构，141、横梁，142、支柱杆，15、升降单元，151、滑轮，152、绳索，153、升降驱动电机，154、滑动配合件，155、轨道；

2、上下模输送模块，21、支架机构，22、输送机构，221、辊轮单元，221a、辊轮，221b、辊轮支架，221c、传动带，222d、升降气缸，222、传送链单元，23、第一配合槽，24、第二配合槽，25、安全拉绳，26、进料机构，261、进料导轨，262、进料动力单元，263、推动件，27、停止进料单元，271、伸缩支架，272、限位板，273、翻转气缸，274、传感器，28、限位件，281、翻转结构；

3、上模模具，4、下模模具。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，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。

如图1所示，本实施例提供了一种用于车体厢板的合模装置，包括互相集成的上模翻转模块1和上下模输送模块2。

如图2所示，上模翻转模块1，包括抓具机构11、防坠机构12、翻转机构13和两个龙门架机构14。两个龙门架机构14平行设置于地面上，每个龙门架机构14包括横梁141和两根支柱杆142，在支柱杆142上设有升降单元15。翻转机构13设置在龙门架机构14内，该翻转机构13的两端分别滑动连接升降单元15，使得翻转机构13可在龙门架机构14内上下移动。

如图3所示，抓具机构11包括主杆111、支杆112和吸盘113。支杆112呈鱼骨状分布在主杆111两侧，吸盘113分布在支杆112上。具体地说，每个支杆112上设有两个吸盘113，所有的吸盘113都朝上设置。抓具机构11还包括卡箍单元114。如图4所示，卡箍单元114位于每个支杆112端部。卡箍单元114包括卡箍气缸114a和翻转式卡扣件114b，当吸盘113吸附一块上模模具3时，卡箍气缸114a驱动翻转式卡扣件114b向内侧翻转，扣住上模模具3的侧边。卡箍单元114和吸盘113互相配合固定启动到抓具机构11上方的上模模具3或者下模模具4。吸盘113可采用真空吸盘或者电磁铁吸盘。

如图5所示，翻转机构13包括翻转支撑架131、翻转油缸132和驱动轴133。翻转油缸132和驱动轴133均安装在翻转支撑架131内。驱动轴133穿出翻转支架的一侧中间，用于和主杆111的一端相连接。翻转支撑架131的两端分别连接升降单元15。翻转油缸132能通过驱动轴133带动主杆111自转，也就是说抓具机构11能随着主杆111的轴向自转进行翻转。

上模翻转模块1还包括防坠机构12。该防坠机构12包括防坠卡钩单元121和防坠卡槽单元122。防坠卡钩单元121包括互相连接防坠驱动件121a和卡钩121b，该防坠驱动件121a安装在龙门架的横梁141上，防坠卡槽单元122安装在翻转机构13上。当翻转机构13抬升到龙门架机构14的上端时，防坠驱动件121a驱动卡钩121b翻转嵌入防坠卡槽内。

如图5和图6所示，升降单元15包括滑轮151、绳索152和升降驱动电机153，滑轮151安装在支柱杆142的顶端。绳索152一端连接升降驱动电机153，另一端绕过滑轮151后连接翻转机构13的端部。绳索152采用钢丝绳。升降驱动电机153起动通过绳索152带动翻转机构13上升或者下降，也就是带动抓具机构11上升或者下降。在翻转机构13上翻转支撑架131的两侧还可以设置滑动配合件154，并且在支撑柱142上设置轨道155，通过滑动配合件154和轨道155的配合，使得翻转机构13的上下移动更加稳定。滑动配合件154还可以设有气动抱死装置用于防坠，当钢丝绳断裂或其他突发状况时，且翻转机构13处于高位，通过PLC信号实现抱死装置抱紧轨道155，防止翻转机构13从高层坠落，消除高空坠落安全隐患。本实施例中的滑动配合件154和导轨采用导轨杆和套筒的形式，套筒内设有气动抱死装置。

升降驱动电机153具体采用液压缸电机。此外，升降单元15也可采用普通的千斤顶结构安装在支撑柱142内，或者龙门架机构14的支撑柱142本身为升降单元15，形式不限。当翻转机构13被抬升至最高位时，升降驱动电机153自身完成锁紧。

如图7所示，上下输送模块包括支架机构21、第一驱动单元、第二驱动单元、和两排对称设置的输送机构22。第一驱动单元、第二驱动单元和输送机构22均安装在支架机构21上。每排输送机构22包括多个辊轮单元221和多个传传送链单元222。两排输送机构22之间形成第一配合槽23。在每排输送机构22中，每间隔四个辊轮单元221中间设置一个传传送链单元222，同时在四个辊轮单元221中当中两个辊轮单元221和两侧的两个辊轮单元221之间形成两个第二配合槽24。

如图8所示，上下输送模块还包括进料机构26。该进料机构26包括进料导轨261、进料动力单元262和推动件263。进料导轨261设置在第一配合槽23的底部，推动件263在进料动力单元262的驱动下沿着进料导轨261移动，用于推动合模后的车厢板。

如图9和图10所示，每个纵向辊轮单元221包括辊轮221a和位于其两端的辊轮支架221b，并且辊轮221a的一端通过传动带221c连接第一驱动单元。每个传传送链单元222包括传送链222a、传送链支架222b，传送驱动轴结构222c和升降气缸222d。传送链222a安装在传送链支架222b上，并且通过传送驱动轴结构222c连接第二驱动单元。升降气缸222d安装在传送链支架222b的下端。辊轮单元221和传传送链单元222的输送方向互相垂直。当升降气缸222d位于最下端时，传送链222a的高度低于辊轮221a的高度；当升降气缸222d位于最上端时，传送链222a的高度高于辊轮221a的高度。第一驱动单元和第二驱动单元可采用气缸、电机、液压缸等，形式不限。

结合图2和图7所示，当上模翻转模块1和上下模输送模块2互相组合后，两个龙门架机构14分别位于支架机构21的两端。当翻转机构13位于龙门架机构14底部时，连接翻转机构13的抓具机构11中，主杆111位于第一配合槽23内，支杆112位于第二配合槽24内。同时，抓具机构11的高度低于抬升后的传传送链单元222高度。

如图11和图12所示，上下输送模块还包括限位件28和停止进料单元27。限位件28设置在支架机构21的两侧；停止进料单元27设置在支架机构21的一端部。其中一侧的限位件28带有翻转结构281，当上下模输送模块2横向进料时向下翻转形成避让。限位件28为导轮结构，既能够起到横向进料停止的作用，也能在纵向输送时起到导轨的作用。停止进料机构26包括伸缩支架271、限位板272、翻转气缸273和传感器274。限位板272通过翻转气缸273固定在支架机构21上，传感器274安装在支架机构21上。当传感器274接收到触发信号，翻转气缸273通过伸缩支架271带动限位板272上升，对上方的模具起到限制作用。限位件28和停止进料单元27还能够提高上模模具和下模模具的对接精度。

本实施例的工作原理为：

如图13a～图13f所示，并且结合图1～12可知，上模模具3由上下模具输送模块2的左侧通过传送链单元222进入装置。此时，抓具机构11位于最低处，吸盘113向上，上模模具3传送入抓具机构11的上方。当上模模具3移动到接触限位件28后，即为移动到位。然后抬升抓具机构11，同时抓具机构11的吸盘113打开，卡箍单元114完成对上模模具3侧边的锁定。升降单元15带动抓具机构11位于龙门架机构14的上方。这时，防坠机构12动作，使得龙门架机构14的横梁141和翻转机构13互相锁定，形成防坠保护。翻转机构13工作使得抓具机构11进行180度翻转，也就是使得上模模具3的结合面向下。

在上模模具3抬升的同时，下模模具4由上下模输送模块2的前端通过辊轮单元221的带动进入装置。在上下输送模块两侧的限位件28引导下进行传输，当下模模具4移动到停止进料单元27的上方时，触发其传感器274，限位板272上升阻止其继续运动，完成定位。然后，升降单元15带动上模模具3下降完成和下模模具4的合模形成车厢板。合模完成后，抓具机构11与厢板分离，抬升到最高处后翻转回至原点，吸盘113朝上。同时进料机构26启动。进料机构26推动车厢板从装置的前方进入下一工位。最后装置还原，进行下一循环。

本实施例可以最大可以容纳约长14米，宽3米，重达12吨的大型模具，通过自动化控制实现高效且安全的运转，同时此装置也可根据实际模具的大小进行柔性切换，从而节约成本与时间。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。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 (10)

1.一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，包括上模翻转模块(1)和上下模输送模块(2)；

所述上模翻转模块(1)包括抓具机构(11)、翻转机构(13)和两个龙门架机构(14)，两个龙门架机构(14)平行设置于地面上，每个龙门架机构(14)包括横梁(141)和两根支柱杆(142)，在支柱杆(142)上设有升降单元(15)，所述翻转机构(13)设置在龙门架机构(14)内，该翻转机构(13)的两端分别滑动连接升降单元(15)，使得翻转机构(13)可在龙门架机构(14)内上下移动；所述抓具机构(11)包括主杆(111)、支杆(112)和吸盘(113)，所述的支杆(112)呈鱼骨状分布在主杆(111)两侧，所述的吸盘(113)分布在支杆(112)上，所述主杆(111)的两端分别转动连接翻转机构(13)的中间部，使得抓具机构(11)能随着主杆(111)的轴向自转进行翻转；

所述的上下输送模块(2)包括支架机构(21)、第一驱动单元、第二驱动单元和两排对称设置的输送机构(22)，所述第一驱动单元、第二驱动单元和输送机构(22)均安装在支架机构(21)上；每排输送机构(22)包括多个辊轮单元(221)和多个传传送链单元(222)，其中，每个纵向辊轮单元(221)包括辊轮(221a)和位于其两端的辊轮支架(221b)，并且辊轮(221a)的一端通过传动带(221c)连接第一驱动单元，每个传传送链单元(222)包括传送链(222a)、传送链支架(222b)、传送驱动轴结构(222c)和升降气缸(222d)，所述的传送链(222a)安装在传送链支架(222b)上，并且通过传送驱动轴结构(222c)连接第二驱动单元，所述的升降气缸(222d)安装在传送链支架(222b)的下端，所述的辊轮单元(221)和传传送链单元(222)的输送方向互相垂直；

两排输送机构(22)之间形成第一配合槽(23)，每排输送机构(22)中分布有第二配合槽(24)，所述两个龙门架机构(14)分别位于支架机构(21)的两端，当翻转机构(13)位于龙门架底部时，连接翻转机构(13)的抓具机构(11)中：主杆(111)位于第一配合槽(23)内，支杆(112)位于第二配合槽(24)内。

2.根据权利要求1所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述的上模翻转模块(1)还包括防坠机构(12)，该防坠机构(12)包括防坠卡钩单元(121)和防坠卡槽单元(122)，所述防坠卡钩单元(121)包括互相连接防坠驱动件(121a)和卡钩(121b)，该防坠驱动件(121a)安装在龙门架机构(14)的横梁(141)上，所述的防坠卡槽单元(122)安装在翻转机构(13)上，当翻转机构(13)移动到龙门架机构(14)的上端时，防坠驱动件(121a)驱动卡钩(121b)翻转嵌入防坠卡槽单元(122)内。

3.根据权利要求1所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述的翻转机构(13)包括翻转支撑架(131)、翻转油缸(132)和驱动轴(133)，所述的翻转油缸(132)和驱动轴(133)均安装在翻转支撑架(131)内，驱动轴(133)穿出翻转支架的一侧中间用于连接主杆(111)的一端，所述翻转支撑架(131)的两端分别连接升降单元(15)。

4.根据权利要求1所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述的抓具机构(11)还包括卡箍单元(114)，位于每个支杆(112)的端部，所述卡箍单元(114)包括卡箍气缸(114a)和翻转式卡扣件(114b)，当吸盘(113)吸附一块上模模具(3)时，所述的卡箍气缸(114a)驱动翻转式卡扣件(114b)运动，扣住上模模具(3)的侧边。

5.根据权利要求1所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述的升降单元(15)包括滑轮(151)、绳索(152)和升降驱动电机(153)，所述的滑轮(151)安装在支柱杆(142)的顶端，所述的绳索(152)一端连接升降驱动电机(153)，另一端绕过滑轮(151)后连接翻转机构(13)的端部。

6.根据权利要求5所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述支撑柱(142)上还设有轨道(155)，所述的翻转机构(13)两端设有和轨道(155)适配的滑动配合件(154)。

7.根据权利要求1所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述的上下输送模块还包括进料机构(26)，该进料机构(26)包括进料导轨(261)、进料动力单元(262)和推动件(263)，所述的进料导轨(261)设置在第一配合槽(23)，所述的推动件(263)在进料动力单元(262)的驱动下沿着进料导轨(261)移动，用于推动合模后的厢板。

8.根据权利要求1所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述的上下模输送模块(2)还包括限位件(28)和停止进料单元(27)，所述的限位件(28)设置在支架机构(21)的两侧，并且一侧的限位件(28)具有翻转结构(281)，所述的停止进料单元(27)设置在支架机构(21)的一端部。

9.根据权利要求8所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述的停止进料机构(26)包括伸缩支架(271)、限位板(272)、翻转气缸(273)和传感器(274)，所述的限位板(272)通过翻转气缸(273)固定在支架机构(21)上，所述的传感器(274)安装在支架机构(21)上，当传感器(274)接收到触发信号，翻转气缸(273)通过伸缩支架(271)带动限位板(272)上升。

10.根据权利要求8所述的一种用于车体厢板的合模装置，其特征在于，所述的限位件(28)为导轮结构。

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