CN113086589B - 一种滑板输送系统支撑架切换装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑板输送系统支撑架切换装置及其工作方法，切换装置包括定位机构、横移机构、夹持机构、提升机构、旋转机构、托架，所述定位机构用于在滑板停下后，锁紧和微调滑板，保证切换时的精准位置。横移机构，可将旋转机构、夹持机构移动至支撑架。夹持机构可开合，闭合时夹住支撑架的横撑。提升机构，将支撑架从旋转座的锁定孔中抽出和压入。旋转机构，设置有旋转臂，通过伺服电机带动将支撑架顺时针或逆时针旋转90度。托架，有两个，对称安装在旋转机构同一侧，在旋转机构的旋转臂旋转成与竖直方向夹角90度时，托举旋转臂，保持旋转臂的位置。本发明可以切换支撑架的折叠与展开，实现内饰装配线和组装线的并线。

Description

一种滑板输送系统支撑架切换装置及其工作方法

技术领域

本发明属于汽车生产装配线领域，具体涉及一种用于切换滑板输送系统的支撑架的装置。

背景技术

滑板输送系统用于燃油车、新能源车等车辆总装车间，由滑板总成、转台、轨道、盖板、定位装置、对轨装置、各种驱动装置、测速装置、滑板转运车等部件组成。

汽车内饰装配工艺包括一次内饰装配：包括车身打磨及安装天窗、线束、ABS、顶棚、地毯、气囊帘、车门支撑板、车门玻璃、密封条、仪表板、水箱等内容；二次内饰装配：包括风窗玻璃、座椅、仪表板后段、电瓶、空滤器、备胎、后备箱附件、雨刷器、介质加注、车门调整、线路管路插接等内容。汽车内饰装配时，将白车身放置在滑板输送系统的支撑架上。

汽车组装线是汽车进行整车装配和油液加注的流水线，整车装配指发动机，前桥，后桥，驾驶室，车轮等总成在分装，组装后送至总装配线并在相应工位上线输送、安装；油液加注包括燃油，润滑油，清洁剂，冷却液，制动液，制冷剂。汽车组装线工作时，整车靠轮胎直接放置滑板上。

本公司基于总装车间的使用面积和成本的考虑，对汽车内饰装配、汽车组装线进行合并，即采用一套滑板输送系统，实现内饰装配和组装。由于车辆在两种流水线的放置方式不一致，需要将支撑架切换工作和收纳两种状态。如果采用人工切换，存在危险性，同时需要大量操作人员。因此需要采用自动收纳的方式，而收纳的形式、实现收纳动作的设备，目前行业内均未有成熟的解决方案，本公司设计了一种支撑架旋转收纳的方案，需要设计一款配套的用于切换滑板输送系统的支撑架的装置及其工作方法。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明目的是提供一种应用于汽车装配车间的滑板输送系统支撑架切换装置，可以通过机械动作自动将支撑架旋转，从而将内饰线与组装线并线，减少场地占用与节省投入、维护成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种滑板输送系统支撑架切换装置，包括：

定位机构，用于在滑板停下后，锁紧和微调滑板，保证切换时的精准位置，

横移机构，可将旋转机构、夹持机构移动至支撑架，也可远离支撑架，复位至切换装置两侧，

夹持机构，可开合，闭合时夹住支撑架的横撑，

提升机构，将支撑架从旋转座的锁定孔中抽出和压入，

旋转机构，设置有旋转臂，通过伺服电机带动将支撑架顺时针或逆时针旋转90度，

托架，有两个，对称安装在旋转机构同一侧，在旋转机构的旋转臂旋转成与竖直方向夹角90度时，托举旋转臂，保持旋转臂的位置。

进一步地，所述旋转机构包括伺服电机、底脚、立柱、横杆、轴承座，轴承座可拆卸地安装在底脚上，所述旋转臂包括连接于一体的两根立柱和一根横杆，伺服电机的输出轴通过传动轴带动立柱旋转，所述传动轴插接在轴承座内。

进一步地，所述旋转机构还包括限位器，安装于底脚后侧面，包括螺杆、螺母、缓冲垫，螺杆与螺母调节伸出长度，缓冲垫限制旋转机构的旋转臂的超限转动。

进一步地，所述底脚上安装有多个均匀排布的可调螺栓，可调螺栓上部固定有活动板，所述立柱安装在活动板上。

进一步地，所述横移机构包括横移气缸、线性导轨、直线轴承、接近开关、座板，横移气缸的固定部、线性导轨安装在旋转机构的旋转臂上，座板上安装有直线轴承与线性导轨配合，横移气缸的伸缩杆与座板连接，座板可沿所述旋转臂水平移动，移动的起始点分别安装有接近开关，接近开关探测到位才可进行后续动作，移动终点与支撑架对齐。

进一步地，所述提升机构包括立板、提升气缸，所述立板与所述座板垂直固连，立板上安装有提升气缸，提升气缸带动夹持机构竖向升降。

进一步地，所述夹持机构包括提升板、旋转夹爪、固定夹爪、齿轮副、夹爪连杆、开合气缸，提升板与所述提升气缸的伸缩杆连接，提升板与所述立板平行且通过直线轴承、线性导轨配合，提升板上安装有开合气缸，开合气缸的伸缩杆与夹爪连杆连接，夹爪连杆两端分别安装有一个旋转夹爪，旋转夹爪分别通过齿轮副与一个固定夹爪配合；固定夹爪、旋转夹爪形状相同，对称设置，前端设置有C字型缺口。

进一步地，所述旋转夹爪根部附近也安装有接近开关，接近开关探测旋转夹爪到位才可进行后续动作。

进一步地，所述托架包括可调支架与缓冲垫，可调支架底部通过两个螺栓调节高度，缓冲垫安装在可调支架顶部，与旋转臂接触。

相应地，提供一种滑板输送系统支撑架切换装置的工作方法，包括折叠操作和展开操作，折叠操作包括：

1)横移机构停在初始位置等待；

2)滑板将两个支撑架输送到切换位置后，定位机构夹紧滑板，保证切换时的精准位置；

3)两套滑板输送系统支撑架切换装置同时动作，横移气缸将夹持机构移动至滑板的中心位置，紧靠支撑架；

4)开合气缸收缩，带动旋转夹爪运动，旋转夹爪与固定夹爪闭合，夹紧支撑架的横撑，提升气缸伸出，将支撑架从旋转座的锁定孔中抽出；

5)伺服电机旋转90°，横杆位于托架上，将支撑架放倒；

6)开合气缸伸出，旋转夹爪与固定夹爪分开，伺服电机反转90°；

7)横移气缸带动夹持机构回到初始位置，等待下一块滑板，同时滑板定位机构打开，滑板移出切换位置，

展开操作包括：

1)横移机构停在初始位置等待；

2)滑板将两个支撑架输送到切换位置后，定位机构夹紧滑板，保证切换时的精准位置；

3)两套滑板输送系统支撑架切换装置同时动作，横移气缸将夹持机构移动至滑板的中心位置；

4)伺服电机旋转90°，横杆位于托架上，紧靠支撑架，

5)开合气缸收缩，带动旋转夹爪运动，旋转夹爪与固定夹爪闭合，夹紧支撑架的横撑；

6)伺服电机反转90°将支撑架竖直放置；

7)提升气缸收缩，将支撑架插入旋转座的锁定孔中；

8)横移气缸带动夹持机构回到初始位置，等待下一块滑板，同时滑板定位机构打开，滑板移出切换位置。

本发明的有益效果，

1、本发明提供一种应用于汽车装配流水线的滑板输送系统支撑架切换装置，可以通过机械动作自动将支撑架旋转，从而切换支撑架的折叠与展开，实现一个流水线，既能进行内饰件装配，又能进行组装、注液等操作，减少了占地面积，节省了成本；

2、本发明采用全自动化控制，机构设置合理，横移、夹持、旋转等各动作准确、稳定，减少人工，避免人工操作失误，同时减少对人员的伤害。

附图说明

图1为两组滑板输送系统支撑架切换装置的在滑板上的布置示意图；

图2为本发明所述的滑板输送系统支撑架切换装置夹持支撑架的立体示意图；

图3为本发明所述的滑板输送系统支撑架切换装置夹持支撑架的立体示意图；

图4为本发明所述的滑板输送系统支撑架切换装置夹持支撑架旋转后的立体示意图；

图5为本发明所述的递交的立体示意图；

图6为本发明所述的夹持机构打开时的立体示意图；

图7为本发明所述的夹持机构闭合时的立体示意图；

图8为本发明所述的提升机构的立体示意图。

图中：1、滑板；

2、支撑架；

3、旋转机构；

301、伺服电机；302、底脚；303、立柱；304、横杆；305、限位器；306、轴承座；307、可调螺栓；

4、夹持机构；

401、提升板；402、旋转夹爪；403、固定夹爪；404、齿轮副；405、夹爪连杆；406、开合气缸；

5、托架；

6、横移机构；

601、横移气缸；602、线性导轨；603、直线轴承；604、接近开关；605、座板；

7、提升机构；

701、立板；702、提升气缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。

如图1所示，一种滑板输送系统支撑架切换装置，即可以单独使用，也可以两个一组配合使用，同时展开或折叠一对支撑架，每个滑板输送系统支撑架切换装置，包括定位机构、横移机构6、夹持机构4、提升机构7、旋转机构3、托架5.

定位机构，用于在滑板1停下后，锁紧滑板1，同时若滑板1偏差一定距离，可对滑板1进行微调，，保证切换时的精准位置，安装在滑板1底部。

如图3、4所示，横移机构6，可将旋转机构3、夹持机构4移动至支撑架2，也可远离支撑架2，复位至切换装置两侧。所述横移机构6包括横移气缸601、线性导轨602、直线轴承603、接近开关604、座板605，横移气缸601的固定部、线性导轨602安装在旋转机构3的旋转臂上，座板605上安装有直线轴承603与线性导轨602配合，横移气缸601的伸缩杆与座板605连接，座板605可沿所述旋转臂水平移动，移动的起始点分别安装有接近开关604，接近开关604探测到位才可进行后续动作，移动终点与支撑架2对齐。

如图6、7所示，夹持机构4，可开合，闭合时夹住支撑架2的横撑。所述夹持机构4包括提升板401、旋转夹爪402、固定夹爪403、齿轮副404、夹爪连杆405、开合气缸406，提升板401与所述提升气缸702的伸缩杆连接，提升板401与所述立板701平行且通过直线轴承603、线性导轨602配合，提升板401上安装有开合气缸406，开合气缸406的伸缩杆与夹爪连杆405连接，夹爪连杆405两端分别安装有一个旋转夹爪402，旋转夹爪402分别通过齿轮副404与一个固定夹爪403配合；固定夹爪403、旋转夹爪402形状相同，对称设置，前端设置有C字型缺口。

在其中一个实例中，所述旋转夹爪402根部附近也安装有接近开关604，接近开关604探测旋转夹爪402到位才可进行后续动作。避免未闭合时旋转机构3动作，造成设备损坏。

如图8所示，提升机构7，将支撑架2从旋转座的锁定孔中抽出和压入。所述提升机构7包括立板701、提升气缸702，所述立板701与所述座板605垂直固连，立板701上安装有提升气缸702，提升气缸702带动夹持机构4竖向升降。

如图2、5所示，旋转机构3，设置有旋转臂，通过伺服电机301带动将支撑架2顺时针或逆时针旋转90度。所述旋转机构3包括伺服电机301、底脚302、立柱303、横杆304、轴承座306，轴承座306可拆卸地安装在底脚302上，所述旋转臂包括连接于一体的两根立柱303和一根横杆304，伺服电机301的输出轴通过传动轴带动立柱303旋转，所述传动轴插接在轴承座306内。

如图5所示，在其中一个实例中，所述旋转机构3还包括限位器305，安装于底脚302后侧面，包括螺杆、螺母、缓冲垫，螺杆与螺母调节伸出长度，缓冲垫限制旋转机构3的旋转臂的超限转动。

在其中一个实例中，所述底脚302上安装有多个均匀排布的可调螺栓307，可调螺栓307上部固定有活动板，所述立柱303安装在活动板上。

如图4所示，托架5，有两个，对称安装在旋转机构3同一侧，在旋转机构3的旋转臂旋转成与竖直方向夹角90度时，托举旋转臂，保持旋转臂的位置。所述托架5包括可调支架与缓冲垫，可调支架底部通过两个螺栓调节高度，缓冲垫安装在可调支架顶部，与旋转臂接触。

相应地，一种滑板输送系统支撑架切换装置的工作方法，包括折叠操作和展开操作，折叠操作包括：

1)横移机构6停在初始位置等待；

2)滑板1将两个支撑架2输送到切换位置后，定位机构夹紧滑板1，保证切换时的精准位置；

3)两套滑板输送系统支撑架切换装置同时动作，横移气缸601将夹持机构4移动至滑板1的中心位置，紧靠支撑架2；

4)开合气缸406收缩，带动旋转夹爪402运动，旋转夹爪402与固定夹爪403闭合，夹紧支撑架2的横撑，提升气缸702伸出，将支撑架2从旋转座的锁定孔中抽出；

5)伺服电机301旋转90°，横杆304位于托架5上，将支撑架2放倒；

6)开合气缸406伸出，旋转夹爪402与固定夹爪403分开，伺服电机301反转90°；

7)横移气缸601带动夹持机构4回到初始位置，等待下一块滑板1，同时滑板1定位机构打开，滑板1移出切换位置，

展开操作包括：

1)横移机构6停在初始位置等待；

2)滑板1将两个支撑架2输送到切换位置后，定位机构夹紧滑板1，保证切换时的精准位置；

3)两套滑板输送系统支撑架切换装置同时动作，横移气缸601将夹持机构4移动至滑板1的中心位置；

4)伺服电机301旋转90°，横杆304位于托架5上，紧靠支撑架2，

5)开合气缸406收缩，带动旋转夹爪402运动，旋转夹爪402与固定夹爪403闭合，夹紧支撑架2的横撑；

6)伺服电机301反转90°将支撑架2竖直放置；

7)提升气缸702收缩，将支撑架2插入旋转座的锁定孔中；

8)横移气缸601带动夹持机构4回到初始位置，等待下一块滑板1，同时滑板1定位机构打开，滑板1移出切换位置。

本发明的工作原理：

本公司在另案申请的滑板1系统中，在滑板1上设置收纳凹槽，通过旋转使支撑架2竖直或水平放置。支撑架2水平放置时，滑板1输送系统可作为组装流水线使用；支撑架2竖直放置时，滑板1输送系统可作为内饰装配流水线使用。支撑架2的旋转，如果采用人工翻转，将存在极大的危险性，同时耗费人工。如果在每个支撑架2上设置旋转组件，由于滑板1、支撑架2数量较多，成本高昂，维护不易。因此设置一套滑板输送系统支撑架切换装置，对支撑架2进行旋转和反向旋转。由于一台汽车设置两个支撑架2，为了提高效率，配合支撑架2同时设置两台滑板输送系统支撑架切换装置，同步动作。本发明包括旋转机构3、夹持机构4、托架5、横移机构6、提升机构7，旋转机构3通过伺服电机301和横杆304直连，实现横杆304的精确旋转。两侧通过底脚302、可调螺栓307脚实现整个设备的高度，以及两侧旋转中心的同心度的调节。

横移机构6，横杆304上面固定横移气缸601及线性导轨602，通过座板605和线性导轨602连接，实现提升机构7和夹紧机构的横移。

提升气缸702的伸缩使夹紧机构实现提升和下降运动。夹紧机构，通过开合气缸406带动旋转夹爪402，通过齿轮副404配合，实现旋转夹爪402和固定夹爪403的打开和闭合。托架5的支架上面安装缓冲块，保证设备旋转时不会和其他设备碰撞。底脚302上设置限位器305，展开旋转时，避免立柱303的超限。

综上所述，本发明通过机械动作自动将支撑架旋转，从而切换支撑架的折叠与展开，实现一个流水线，既能进行内饰件装配，又能进行组装、注液等操作，减少了占地面积，节省了成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种滑板输送系统支撑架切换装置，其特征在于：包括：

定位机构，用于在滑板(1)停下后，锁紧和微调滑板(1)，保证切换时的精准位置，

横移机构(6)，可将旋转机构(3)、夹持机构(4)移动至支撑架(2)，也可远离支撑架(2)，复位至切换装置两侧，

夹持机构(4)，可开合，闭合时夹住支撑架(2)的横撑，

提升机构(7)，将支撑架(2)从旋转座的锁定孔中抽出和压入，

旋转机构(3)，设置有旋转臂，通过伺服电机(301)带动将支撑架(2)顺时针或逆时针旋转90度，

托架(5)，有两个，对称安装在旋转机构(3)同一侧，在旋转机构(3)的旋转臂旋转成与竖直方向夹角90度时，托举旋转臂，保持旋转臂的位置；

所述旋转机构(3)包括伺服电机(301)、底脚(302)、立柱(303)、横杆(304)、轴承座(306)，轴承座(306)可拆卸地安装在底脚(302)上，所述旋转臂包括连接于一体的两根立柱(303)和一根横杆(304)，伺服电机(301)的输出轴通过传动轴带动立柱(303)旋转，所述传动轴插接在轴承座(306)内；

所述旋转机构(3)还包括限位器(305)，安装于底脚(302)后侧面，包括螺杆、螺母、缓冲垫，螺杆与螺母调节伸出长度，缓冲垫限制旋转机构(3)的旋转臂的超限转动；

所述底脚(302)上安装有多个均匀排布的可调螺栓(307)，可调螺栓(307)上部固定有活动板，所述立柱(303)安装在活动板上；

所述横移机构(6)包括横移气缸(601)、线性导轨(602)、直线轴承(603)、接近开关(604)、座板(605)，横移气缸(601)的固定部、线性导轨(602)安装在旋转机构(3)的旋转臂上，座板(605)上安装有直线轴承(603)与线性导轨(602)配合，横移气缸(601)的伸缩杆与座板(605)连接，座板(605)可沿所述旋转臂水平移动，移动的起始点分别安装有接近开关(604)，接近开关(604)探测到位才可进行后续动作，移动终点与支撑架(2)对齐。

2.根据权利要求1所述的一种滑板输送系统支撑架切换装置，其特征在于：所述提升机构(7)包括立板(701)、提升气缸(702)，所述立板(701)与所述座板(605)垂直固连，立板(701)上安装有提升气缸(702)，提升气缸(702)带动夹持机构(4)竖向升降。

3.根据权利要求2所述的一种滑板输送系统支撑架切换装置，其特征在于：所述夹持机构(4)包括提升板(401)、旋转夹爪(402)、固定夹爪(403)、齿轮副(404)、夹爪连杆(405)、开合气缸(406)，提升板(401)与所述提升气缸(702)的伸缩杆连接，提升板(401)与所述立板(701)平行且通过直线轴承(603)、线性导轨(602)配合，提升板(401)上安装有开合气缸(406)，开合气缸(406)的伸缩杆与夹爪连杆(405)连接，夹爪连杆(405)两端分别安装有一个旋转夹爪(402)，旋转夹爪(402)分别通过齿轮副(404)与一个固定夹爪(403)配合；固定夹爪(403)、旋转夹爪(402)形状相同，对称设置，前端设置有C字型缺口。

4.根据权利要求3所述的一种滑板输送系统支撑架切换装置，其特征在于：所述旋转夹爪(402)根部附近也安装有接近开关(604)，接近开关(604)探测旋转夹爪(402)到位才可进行后续动作。

5.根据权利要求4所述的一种滑板输送系统支撑架切换装置，其特征在于：所述托架(5)包括可调支架与缓冲垫，可调支架底部通过两个螺栓调节高度，缓冲垫安装在可调支架顶部，与旋转臂接触。

6.一种滑板输送系统支撑架切换装置的工作方法，其特征在于：包括折叠操作和展开操作，折叠操作包括：

1)横移机构(6)停在初始位置等待；

2)滑板(1)将两个支撑架(2)输送到切换位置后，定位机构夹紧滑板(1)，保证切换时的精准位置；

3)两套滑板输送系统支撑架切换装置同时动作，横移气缸(601)将夹持机构(4)移动至滑板(1)的中心位置，紧靠支撑架(2)；

4)开合气缸(406)收缩，带动旋转夹爪(402)运动，旋转夹爪(402)与固定夹爪(403)闭合，夹紧支撑架(2)的横撑，提升气缸(702)伸出，将支撑架(2)从旋转座的锁定孔中抽出；

5)伺服电机(301)旋转90°，横杆(304)位于托架(5)上，将支撑架(2)放倒；

6)开合气缸(406)伸出，旋转夹爪(402)与固定夹爪(403)分开，伺服电机(301)反转90°；

7)横移气缸(601)带动夹持机构(4)回到初始位置，等待下一块滑板(1)，同时滑板(1)定位机构打开，滑板(1)移出切换位置，

展开操作包括：

1)横移机构(6)停在初始位置等待；

2)滑板(1)将两个支撑架(2)输送到切换位置后，定位机构夹紧滑板(1)，保证切换时的精准位置；

3)两套滑板输送系统支撑架切换装置同时动作，横移气缸(601)将夹持机构(4)移动至滑板(1)的中心位置；

4)伺服电机(301)旋转90°，横杆(304)位于托架(5)上，紧靠支撑架(2)，

5)开合气缸(406)收缩，带动旋转夹爪(402)运动，旋转夹爪(402)与固定夹爪(403)闭合，夹紧支撑架(2)的横撑；

6)伺服电机(301)反转90°将支撑架(2)竖直放置；

7)提升气缸(702)收缩，将支撑架(2)插入旋转座的锁定孔中；

8)横移气缸(601)带动夹持机构(4)回到初始位置，等待下一块滑板(1)，同时滑板(1)定位机构打开，滑板(1)移出切换位置。

Images