CN113460602B - 一种切换单元及白车身焊装转台夹具多车型切换系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种切换单元及白车身焊装转台夹具多车型切换系统，转台于工作位一侧与十字切换滑台的首段主轨道相衔接，两面体框架夹具装配于转台上时，处于转台工作位一侧的装夹面用于焊接，另一侧上件；十字切换滑台中，自首段主轨道顺着X向逐段拼接多段标准段主轨道，相邻两段主轨道之间通过十字交叉模块相衔接，于X向形成完整连续的滑台主轨道；以十字交叉模块处为切换位，在每处切换位左右侧衔接一对库位轨道顺着Y向布置的夹具存储库位，位于切换位的两面体框架夹具能够沿库位轨道运行入库；十字交叉模块上分别顺着X、Y向设置万向支撑轮组件及翻转导向轮组件。本发明可满足多车型共线生产需求，提升车身制造效率、降低系统制造成本。

Description

一种切换单元及白车身焊装转台夹具多车型切换系统

技术领域

本发明涉及白车身焊装技术领域，更具体地说是一种应用于白车身焊装线的切换单元及白车身焊装转台夹具多车型切换系统。

背景技术

多车型夹具切换系统和转台夹具系统常用于白车身焊装线，目前，受厂区空间布局及方案的限制，两种系统不断地投入使用，但国内外采用两种系统柔性糅合使用的案例少之又少，且已投入系统组成结构复杂，规格不统一，利用率不高，存在进一步改进优化的空间。

现有技术的多车型切换库系统(包括一字型切换库、十字型切换库、T字型切换库等)每次切换只能满足一款车型的独立使用，多次切换会占用生产节拍，影响生产效率；而转台夹具系统(包括四面体转台、六面体转台等)要实现多车型生产，由于空间旋转直径大，导致多面体转台结构占地面积大，需要挖地坑，并且设计加工制造和安装维修难度较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种应用于白车身焊装线的切换单元，以及一种白车身焊装转台夹具多车型切换系统，能够满足多车型共线生产的需求，提升车身制造效率、降低系统制造成本，布局合理、缩小了占用空间。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种应用于白车身焊装线的切换单元，其结构特点是：

设置十字交叉模块，所述十字交叉模块的两X向轨道能够与十字切换滑台中的任意段主轨道相衔接，沿X向相连续，作为供夹具运行的X向连续轨道，两Y向轨道能够分别与夹具存储库位相衔接，与库位轨道沿Y向相连续，作为供夹具运行的Y向连续轨道；

所述十字交叉模块中，X向轨道上设有顺着X向布置的万向支撑轮组件，Y向轨道上设有顺着Y向布置的万向支撑轮组件，X向轨道与Y向轨道的外侧分别顺着X向与Y向配置翻转导向轮组件；所述万向支撑轮组件是依靠各顶部万向球为夹具的运行提供Z向的支撑；所述翻转导向轮组件的各翻转导向轮能够切换至导向位或等待位，由处于导向位的各翻转导向轮为夹具的运行提供导向，处于等待位的各翻转导向轮与夹具相脱离。

该切换单元的结构特点也在于：

所述十字交叉模块上，顺着X向布置的一对万向支撑轮组件与顺着Y向布置的一对万向支撑轮组件呈矩形框状围设，于每处直角部位的外围按照相同的布置形式分别顺着X向与Y向设置翻转导向轮组件。

所述翻转导向轮组件包括翻转气缸、曲柄一、连杆、曲柄二、安装板、翻转导向轮、固定座一、固定座二，所述翻转气缸安装在固定座一上，气缸杆正对所在侧的万向支撑轮组件，能够水平向伸缩，曲柄一上设有呈直角三角形分布的三处铰接点，于临近于翻转气缸、同侧的其中两处铰接点处分别与气缸杆及固定座二上固装的安装座一相铰接，于另一铰接点处与所述连杆的一端相铰接，所述曲柄二上设有上、下两处铰接点，于上方铰接点处与连杆另一端相铰接，于下方铰接点处与固定座二上固装的安装座二相铰接，所述安装板固装在曲柄二的顶部，多个翻转导向轮通过垂直于安装板布置的轮轴转动安装在安装板顶端，呈等距间隔布置；

所述翻转导向轮组件是通过翻转气缸的气缸杆的伸缩，驱动曲柄一经连杆带动曲柄二绕曲柄二上的下方铰接点翻转，形成翻转导向轮在导向位与等待位之间的切换，所述安装座二上设有限位块，在翻转导向轮处于导向位时与曲柄二底部相抵触，形成对曲柄二翻转至导向位时的限位，所述翻转导向轮处于导向位时，安装板板体水平。

本发明同时提出了一种白车身焊装转台夹具多车型切换系统，设有上述应用于白车身焊装线的切换单元，其结构特点是：

转台于工作位一侧与十字切换滑台中的首段主轨道前端正对并相衔接，两面体框架夹具的两侧装夹面呈八字形布置，整体能够装配于所述转台上，与转台构成同步回转构件，一同绕转台中轴线回转，与所述转台之间是依靠工作位定位机构定位、依靠工作位抱紧机构抱紧、依靠气电快插模块提供气源和电信号，以处于转台工作位一侧的装夹面用于焊接，另一侧的装夹面用于上件；

所述十字切换滑台中，自首段主轨道顺着X向向后逐段拼接多段规格相同的标准段主轨道，相邻两段主轨道之间通过所述十字交叉模块的X向轨道相衔接，于X向形成完整连续的滑台主轨道，所述滑台主轨道配置有主轨道驱动系统，能够驱动两面体框架夹具自转台转运至滑台主轨道上并沿滑台主轨道顺着X向运行；以十字交叉模块处为切换位，在每个十字交叉模块的左右侧衔接一对呈对称布置的、配置有库位驱动系统的所述夹具存储库位，夹具存储库位的库位轨道顺着Y向布置，与十字交叉模块的Y向轨道相连续，运行至切换位的两面体框架夹具能够在其中一侧库位驱动系统的驱动下沿对应的库位轨道顺着Y向运行入库。

该白车身焊装转台夹具多车型切换系统的结构特点也在于：

所述首段主轨道是由标准段主轨道拼接而成。

各段主轨道与各库位轨道均是，依靠顺着轨道方向布置的支撑轮组件的各Z向支撑轮以外轮周滚动支撑于两面体框架夹具的底部轨道板底端面，依靠顺着轨道方向布置的导向轮组件的各导向轮以外轮周滚动接触于所述底部轨道板的外侧端面，分别形成对两面体框架夹具运行时的支撑与导向；

所述十字交叉模块上，顺着X向布置的万向支撑轮组件与两侧主轨道上的支撑轮组件共同形成对两面体框架夹具沿X向运行时的连续支撑，各顶部万向球与主轨道上的各Z向支撑轮沿着X向对齐；顺着Y向布置的万向支撑轮组件与两侧库位轨道上的支撑轮组件共同形成对两面体框架夹具沿Y向运行时的连续支撑，各顶部万向球与库位轨道上的各Z向支撑轮沿着Y向对齐；顺着X向设置的翻转导向轮组件与两侧主轨道上的导向轮组件共同形成对两面体框架夹具沿X向运行时的连续导向，处于导向位的各翻转导向轮与主轨道上的各导向轮沿着X向对齐；顺着Y向设置的翻转导向轮组件与两侧库位轨道上的导向轮组件共同形成对两面体框架夹具沿Y向运行时的连续导向，处于导向位的各翻转导向轮与库位轨道上的各导向轮沿着Y向对齐；

所述万向支撑轮组件是依靠各顶部万向球的外圆面滚动支撑于处于切换位的两面体框架夹具底部轨道板的底端面，处于导向位的各翻转导向轮能够以外轮周滚动配合于所述底部轨道板的外侧端面，处于等待位的翻转导向轮与两面体框架夹具相脱离。

两面体框架夹具与转台之间的装配结构设置为：

转台Base板于工作位一侧呈左右对称设置一对所述工作位抱紧机构，所述工作位抱紧机构是由抱紧气缸驱动抱紧块翻转，在打开位与抱紧位之间切换，处于抱紧位的抱紧块抵紧于两面体框架夹具的夹具底板对应侧外沿的抱紧限位块，处于打开位的抱紧块脱离所述夹具底板；

转台Base板于与工作位相对的一侧外沿呈左右对称设置一对转台硬限位，夹具底板对应侧的外沿按照一对转台硬限位的位置对应设置相适配的一对夹具硬限位，在Base板外侧、对应于夹具底板的四角设置四组转台插销定位机构，所述转台插销定位机构的转台定位气缸能够驱动转台定位销竖向伸缩，所述夹具底板的底部按照四组转台插销定位机构的位置对应设置四个相适配的工作位定位销套；通过一对转台硬限位分别与一对夹具硬限位相抵紧，并通过每组转台插销定位机构通过转台定位气缸驱动转台定位销伸出并插入对应的工作位定位销套中，共同构成所述工作位定位机构；

在转台Base板上设有转台气电快插模块，在两面体框架夹具的夹具底板上对应设置夹具气电快插模块，于两面体框架夹具装配于转台上时与所述转台气电快插模块相对接构成所述气电快插模块。

所述工作位抱紧机构的结构设置为：

抱紧气缸安装在转台Base板上的固定底座上，抱紧块螺接在抱紧气缸上，随抱紧气缸的气缸压臂的旋转或朝向两面体框架夹具翻转至抱紧位，或朝向首段主轨道翻转至打开位。

所述两面体框架夹具与主轨道驱动系统之间的配合形式是：

所述两面体框架夹具的夹具底板底部设有主轨道牵引定位销套，所述主轨道驱动系统上对应设有相适配的主轨道插销定位机构，所述主轨道插销定位机构通过主轨道定位气缸驱动主轨道定位销竖向向上伸出并插入主轨道牵引定位销套中，形成主轨道驱动系统与两面体框架夹具之间的定位。

所述两面体框架夹具与库位驱动系统之间的配合形式是：

所述两面体框架夹具的夹具底板底部设有库位牵引定位销套，所述库位驱动系统上对应设有相适配的库位插销定位机构，所述库位插销定位机构通过库位定位气缸驱动库位定位销竖向向上伸出并插入库位牵引定位销套中，形成库位驱动系统与两面体框架夹具之间的定位。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明的转台夹具多车型切换系统在常规切换库切换原理的基础上，增加了转台切换方案，采用简单的机械结构，糅合了两种夹具切换形式为一体，实现两台夹具同时切换的效果，达到了非常高的通用性，可实现多车型夹具共线柔性生产，并且满足两面体框架夹具上的A面装夹面人工上件、B面装夹面机器人焊接的同步进行，大大节约了生产节拍，可满足门盖线、侧围线等车身部件的焊装夹具多车型切换的应用，既满足了多车型共线生产，又降低了设备设计加工制造和安装维修难度，从而，提升了车身制造效率，降低了设备制造与维修成本；

2、本发明夹具切换方式采用了十字交叉模块结构，十字交叉模块使用万向轮切换模式，避免了传统轨道旋转切换方式定位精度差的弊端，并且降低了系统的制造成本，使结构简单，更便于设备维修维护，提高设备的利用率占比；

3、本发明有效利用了车间的布局，占用空间体积较小。

附图说明

图1是本发明转台夹具多车型切换系统的结构示意图；

图2是转台的结构示意图；

图3是两面体框架夹具的结构示意图；

图4是主轨道驱动系统的立体结构示意图；

图5是主轨道驱动系统的主视结构示意图；

图6是库位驱动系统的立体结构示意图；

图7是库位驱动系统的主视结构示意图；

图8是首段主轨道的结构示意图；

图9是夹具存储库位的结构示意图；

图10是十字交叉模块的结构示意图；

图11是两面体框架夹具装配于转台上时的结构示意图；

图12是翻转导向轮组件的剖视结构示意图；

图13是翻转导向轮处于导向位时的结构示意图；

图14是翻转导向轮处于等待位时的结构示意图；

图15是工作位抱紧机构安装于转台Base板上时的结构示意图；

图16是抱紧块处于抱紧位时的结构示意图；

图17是抱紧块处于打开位时的结构示意图；

图18是两面体框架夹具从工作位向库位切换过程中的状态图一；

图19是图18所示状态时十字交叉模块的状态图；

图20是两面体框架夹具从工作位向库位切换过程中的状态图二；

图21是图20所示状态时十字交叉模块的状态图。

图中：

1转台；11Base板；12工作位抱紧机构；121抱紧气缸；122抱紧块；123固定底座；13转台气电快插模块；14转台硬限位；15转台插销定位机构；151转台定位气缸；152转台定位销；16工作位支撑轮组件；17工作位导向轮组件；18工作位阀组；

2两面体框架夹具；21夹具底板；22装夹面；23底部轨道板；24抱紧限位块；25夹具硬限位；26工作位定位销套；27夹具气电快插模块；28主轨道牵引定位销套；29库位牵引定位销套；

3滑台主轨道；31首段主轨道；32主轨道驱动系统；321主轨道定位气缸；322主轨道定位销；323主轨道驱动电机；324主轨道驱动齿轮；325主轨道齿条；326主轨道驱动齿轮润滑装置；33支撑轮组件；34导向轮组件；35标准段主轨道；36主轨道框架；

4十字交叉模块；41万向支撑轮组件；411顶部万向球；42翻转导向轮组件；421翻转气缸；422曲柄一；423连杆；424曲柄二；425安装板；426翻转导向轮；427固定座一；428固定座二；429安装座一；4210安装座二；4211限位块；

5夹具存储库位；51库位驱动系统；511库位定位气缸；512库位定位销；513库位驱动电机；514库位驱动齿轮；515库位齿条；516库位驱动齿轮润滑装置；52库位框架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图10，本实施例的应用于白车身焊装线的切换单元结构如下：

设置十字交叉模块4，所述十字交叉模块4的两X向轨道能够与十字切换滑台中的任意段主轨道相衔接，沿X向相连续，作为供夹具运行的X向连续轨道，两Y向轨道能够分别与夹具存储库位5相衔接，与库位轨道沿Y向相连续，作为供夹具运行的Y向连续轨道；

所述十字交叉模块4中，X向轨道上设有顺着X向布置的万向支撑轮组件41，Y向轨道上设有顺着Y向布置的万向支撑轮组件41，X向轨道与Y向轨道的外侧分别顺着X向与Y向配置翻转导向轮组件42；所述万向支撑轮组件41是依靠各顶部万向球为夹具的运行提供Z向的支撑；所述翻转导向轮组件42的各翻转导向轮能够切换至导向位或等待位，由处于导向位的各翻转导向轮为夹具的运行提供导向，处于等待位的各翻转导向轮与夹具相脱离。

基于该切换单元，本实施例同时提出了一种白车身焊装转台夹具多车型切换系统，请参照图1至图21，其中：

转台1于工作位一侧与十字切换滑台中的首段主轨道31前端正对并相衔接，两面体框架夹具2的两侧装夹面22呈八字形布置，整体能够装配于转台1上，与转台1构成同步回转构件，一同绕转台1中轴线回转，与转台1之间是依靠工作位定位机构定位、依靠工作位抱紧机构12抱紧、依靠气电快插模块提供气源和电信号，以处于转台1工作位一侧的装夹面22用于焊接，另一侧的装夹面22用于上件，在转台1上实现焊接与上件可同时进行，且便于夹具的拆装与维护；

十字切换滑台中，以各段主轨道的轨道方向为X向，自首段主轨道31顺着X向向后逐段拼接多段规格相同的标准段主轨道35，相邻两段主轨道之间通过十字交叉模块4相衔接，于X向形成完整连续的滑台主轨道3，滑台主轨道3由主轨道框架36支撑，配置有主轨道驱动系统32，能够驱动两面体框架夹具2自转台1转运至滑台主轨道3上并沿滑台主轨道3顺着X向运行；以十字交叉模块4处为切换位，在每个十字交叉模块4的左右侧衔接一对呈对称布置的、配置有库位驱动系统51的夹具存储库位5，夹具存储库位5作为用于存放多种车型夹具的固定承载机构，其中的库位轨道由库位框架52支撑，顺着Y向布置，与十字交叉模块4相连续，运行至切换位的两面体框架夹具2能够在其中一侧库位驱动系统51的驱动下沿对应的库位轨道顺着Y向运行入库。

具体实施中，相应的结构设置也包括：

首段主轨道31是由标准段主轨道35拼接而成。通过将十字切换滑台设置为由标准模块化组件组成，实现可整数倍任意长度拼接。

十字交叉模块4的框架上顺着X向布置的一对万向支撑轮组件41与顺着Y向布置的一对万向支撑轮组件41呈矩形框状围设，于每处直角部位的外围按照相同的布置形式分别顺着X向与Y向设置翻转导向轮组件42；

各段主轨道与各库位轨道均是，依靠顺着轨道方向布置的支撑轮组件33的各Z向支撑轮以外轮周滚动支撑于两面体框架夹具2的底部轨道板23底端面，依靠顺着轨道方向布置的导向轮组件34的各导向轮以外轮周滚动接触于底部轨道板23的外侧端面，分别形成对两面体框架夹具2运行时的支撑与导向；

十字交叉模块4上，万向支撑轮组件41是依靠各顶部万向球411的外圆面滚动支撑于处于切换位的两面体框架夹具2底部轨道板23的底端面，翻转导向轮组件42中，处于导向位的各翻转导向轮426能够以外轮周滚动配合于底部轨道板23的外侧端面，处于等待位的翻转导向轮426与两面体框架夹具2相脱离；

顺着X向布置的万向支撑轮组件41与两侧主轨道上的支撑轮组件33共同形成对两面体框架夹具2沿X向运行时的连续支撑，各顶部万向球411与主轨道上的各Z向支撑轮沿着X向对齐；顺着Y向布置的万向支撑轮组件41与两侧库位轨道上的支撑轮组件33共同形成对两面体框架夹具2沿Y向运行时的连续支撑，各顶部万向球411与库位轨道上的各Z向支撑轮沿着Y向对齐；顺着X向设置的翻转导向轮组件42与两侧主轨道上的导向轮组件34共同形成对两面体框架夹具2沿X向运行时的连续导向，处于导向位的各翻转导向轮426与主轨道上的各导向轮沿着X向对齐；顺着Y向设置的翻转导向轮组件42与两侧库位轨道上的导向轮组件34共同形成对两面体框架夹具2沿Y向运行时的连续导向，处于导向位的各翻转导向轮426与库位轨道上的各导向轮沿着Y向对齐。

翻转导向轮组件42包括翻转气缸421、曲柄一422、连杆423、曲柄二424、安装板425、翻转导向轮426、固定座一427、固定座二428，翻转气缸421安装在固定座一427上，气缸杆正对所在侧的万向支撑轮组件41，能够水平向伸缩，曲柄一422上设有呈直角三角形分布的三处铰接点，于临近于翻转气缸、同侧的其中两处铰接点处分别与气缸杆及固定座二428上固装的安装座一429相铰接，于另一铰接点处与连杆423的一端相铰接，曲柄二424上设有上、下两处铰接点，于上方铰接点处与连杆423另一端相铰接，于下方铰接点处与固定座二428上固装的安装座二4210相铰接，安装板425固装在曲柄二424的顶部，多个翻转导向轮426通过垂直于安装板425布置的轮轴转动安装在安装板425顶端，呈等距间隔布置；

翻转导向轮组件42是通过翻转气缸421的气缸杆的伸缩，驱动曲柄一422经连杆423带动曲柄二424绕曲柄二424上的下方铰接点翻转，形成翻转导向轮426在导向位与等待位之间的切换，安装座二4210上设有限位块4211，在翻转导向轮426处于导向位时与曲柄二424底部相抵触，形成对曲柄二424翻转至导向位时的限位，翻转导向轮426处于导向位时，安装板425板体水平。

两面体框架夹具2与转台1之间的装配结构设置为：

转台1Base板11于工作位一侧呈左右对称设置一对工作位抱紧机构12，工作位抱紧机构12是由抱紧气缸121驱动抱紧块122翻转，在打开位与抱紧位之间切换，处于抱紧位的抱紧块122抵紧于两面体框架夹具2的夹具底板21对应侧外沿的抱紧限位块421124，处于打开位的抱紧块122脱离夹具底板21；

转台1Base板11于与工作位相对的一侧外沿呈左右对称设置一对转台硬限位14，夹具底板21对应侧的外沿按照一对转台硬限位14的位置对应设置相适配的一对夹具硬限位25，在Base板11外侧、对应于夹具底板21的四角设置四组转台插销定位机构15，转台插销定位机构15的转台定位气缸151能够驱动转台定位销152竖向伸缩，夹具底板21的底部按照四组转台插销定位机构15的位置对应设置四个相适配的工作位定位销套26；通过一对转台硬限位14分别与一对夹具硬限位25相抵紧，并通过每组转台插销定位机构15通过转台定位气缸151驱动转台定位销152伸出并插入对应的工作位定位销套26中，共同构成工作位定位机构，与工作位抱紧机构12协同配合，实现对两面体框架夹具2的定位与抱紧；

在转台1Base板11上设有转台气电快插模块13，在两面体框架夹具2的夹具底板21上对应设置夹具气电快插模块27，于两面体框架夹具2装配于转台1上时与转台气电快插模块13相对接构成气电快插模块。

两面体框架夹具2与转台1之间的装配形式还包括：

两面体框架夹具2的两侧装夹面22安装在夹具底板21的顶端，顺着X向与Y向布置的共两对结构相同的底部轨道板23固装在夹具底板21的底端，围设形成正方形框状结构；

转台1Base板11顶端设有顺着X向布置、与首段主轨道31上支撑轮组件33对齐的工作位支撑轮组件3316，并在转台1支撑轮组件33的外侧顺着X向布置工作位导向轮组件3417。两面体框架夹具2装配于转台1上后，顺着X向布置的底部轨道板23底端面由工作位支撑轮组件3316的各Z向支撑轮以外轮周面滚动支撑，外侧端面与工作位导向轮组件3417的各导向轮以外轮周面滚动接触，限制两面体框架夹具2的Y向移动，并形成对其沿X向运行时的导向。

转台1Base板11上还设有工作位阀组18。

其中，工作位抱紧机构12的结构可设置为：

抱紧气缸121安装在转台1Base板11上的固定底座123上，抱紧块122螺接在抱紧气缸121上，随抱紧气缸的气缸压臂的旋转或朝向两面体框架夹具2翻转至抱紧位，或朝向首段主轨道31翻转至打开位。

两面体框架夹具2与主轨道驱动系统32之间的配合形式是：

两面体框架夹具2的夹具底板21底部设有主轨道牵引定位销套28，主轨道驱动系统32上对应设有相适配的主轨道插销定位机构，主轨道插销定位机构通过主轨道定位气缸321驱动主轨道定位销322竖向向上伸出并插入主轨道牵引定位销套28中，形成主轨道驱动系统32与两面体框架夹具2之间的定位。

主轨道驱动系统32还包括牵引两面体框架夹具2沿滑台主轨道3往X向运动的主轨道驱动电机323模块，主轨道驱动电机323模块是由主轨道驱动电机323提供动力，通过驱动主轨道驱动齿轮324与滑台主轨道3上的主轨道齿条325相啮合，从而使主轨道驱动系统32整体带动其上的两面体框架夹具2一同沿滑台主轨道3移动。其中，主轨道驱动电机323模块还配置有主轨道驱动齿轮润滑装置326。

两面体框架夹具2与库位驱动系统51之间的配合形式是：

两面体框架夹具2的夹具底板21底部设有库位牵引定位销套29，库位驱动系统51上对应设有相适配的库位插销定位机构，库位插销定位机构通过库位定位气缸511驱动库位定位销512竖向向上伸出并插入库位牵引定位销套29中，形成库位驱动系统51与两面体框架夹具2之间的定位。

库位驱动系统51还包括牵引两面体框架夹具2沿库位轨道往Y向运动的库位驱动电机513模块，库位驱动电机513模块是由库位驱动电机513提供动力，通过驱动库位驱动齿轮514与库位轨道上的库位齿条515相啮合，从而使库位驱动系统51整体带动其上的两面体框架夹具2一同沿库位轨道移动入库。其中，库位驱动电机513模块还配置有库位驱动齿轮润滑装置516。

应用示例：

如图1所示，两面体框架夹具2装配于转台1上，可停止1种车型夹具，共2套夹具，十字切换滑台则可停止5种车型夹具，共10套夹具，使得本系统可以实现6种车型任意切换的功能。

结合图11及图18至图21对该应用示例说明如下：

图11所示为两面体框架夹具2装配于转台1上，其中一侧装夹面22处于转台1工作位时的状态，转台1Base板11上的工作位支撑轮组件3316支撑两面体框架夹具2的底部轨道板23，工作位导向轮租金啊限制两面体框架夹具2的Y向移动；夹具硬限位25与转台硬限位14接触，工作位抱紧机构12的抱紧块122抱紧夹具底板21，转台1四角的转台插销定位机构15与夹具底板21底部的四个工作位定位销套26配合，转台气电快插模块13与夹具气电快插模块27对接，两面体框架夹具2在转台1上实现焊接与上件同时进行；

图18至图21所示为两面体框架夹具2由转台1转运至滑台主轨道3上，继而切换至最近的第一排夹具存储库位5的过程：

主轨道驱动系统32停至首段主轨道31的前端，通过主轨道插销定位机构动作，配合于夹具底板21底部的主轨道牵引定位销套28，而转台1与两面体框架夹具2之间的装配关系则解除，即，工作位抱紧机构12的抱紧块122打开，转台插销定位机构15的转台定位销152缩回，气电快插模块解除对接，两面体框架夹具2在主轨道驱动系统32的牵引下，沿着滑台主轨道3做X向移动，被牵引至第一个十字交叉模块4处，即切换位处；

之后，库位驱动系统51通过库位插销定位机构动作，配合于夹具底板21底部的库位牵引定位销套29，顺着X向布置的翻转导向轮组件42对应的翻转导向轮426保持等待位，而顺着Y向布置的翻转导向轮组件42的翻转气缸421则驱动对应的翻转导向轮426翻转至导向位，两面体框架夹具2在库位驱动系统51的牵引下，沿着其中一侧库位轨道做Y向移动，被牵引至第一排库位中，从而完成夹具的切换。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种应用于白车身焊装线的切换单元，其特征是：

设置十字交叉模块(4)，所述十字交叉模块(4)的两X向轨道能够与任意段主轨道相衔接，沿X向相连续，作为供夹具运行的X向连续轨道，两Y向轨道能够分别与夹具存储库位(5)相衔接，与库位轨道沿Y向相连续，作为供夹具运行的Y向连续轨道；

所述十字交叉模块(4)中，X向轨道上设有顺着X向布置的万向支撑轮组件(41)，Y向轨道上设有顺着Y向布置的万向支撑轮组件(41)，X向轨道与Y向轨道的外侧分别顺着X向与Y向配置翻转导向轮组件(42)；所述万向支撑轮组件(41)是依靠各顶部万向球为夹具的运行提供Z向的支撑；所述翻转导向轮组件(42)的各翻转导向轮能够切换至导向位或等待位，由处于导向位的各翻转导向轮为夹具的运行提供导向，处于等待位的各翻转导向轮与夹具相脱离。

2.根据权利要求1所述的应用于白车身焊装线的切换单元，其特征是：

所述十字交叉模块(4)上，顺着X向布置的一对万向支撑轮组件(41)与顺着Y向布置的一对万向支撑轮组件(41)呈矩形框状围设，于每处直角部位的外围按照相同的布置形式分别顺着X向与Y向设置翻转导向轮组件(42)。

3.根据权利要求1或2所述的应用于白车身焊装线的切换单元，其特征是：

所述翻转导向轮组件(42)包括翻转气缸、曲柄一、连杆、曲柄二、安装板、翻转导向轮、固定座一、固定座二，所述翻转气缸安装在固定座一上，气缸杆正对所在侧的万向支撑轮组件(41)，能够水平向伸缩，曲柄一上设有呈直角三角形分布的三处铰接点，于临近于翻转气缸、同侧的其中两处铰接点处分别与气缸杆及固定座二上固装的安装座一相铰接，于另一铰接点处与所述连杆的一端相铰接，所述曲柄二上设有上、下两处铰接点，于上方铰接点处与连杆另一端相铰接，于下方铰接点处与固定座二上固装的安装座二相铰接，所述安装板固装在曲柄二的顶部，多个翻转导向轮通过垂直于安装板布置的轮轴转动安装在安装板顶端，呈等距间隔布置；

所述翻转导向轮组件(42)是通过翻转气缸的气缸杆的伸缩，驱动曲柄一经连杆带动曲柄二绕曲柄二上的下方铰接点翻转，形成翻转导向轮在导向位与等待位之间的切换，所述安装座二上设有限位块，在翻转导向轮处于导向位时与曲柄二底部相抵触，形成对曲柄二翻转至导向位时的限位，所述翻转导向轮处于导向位时，安装板板体水平。

4.一种白车身焊装转台夹具多车型切换系统，设有权利要求1-3任一项所述的应用于白车身焊装线的切换单元，其特征是：

转台(1)于工作位一侧与十字切换滑台中的首段主轨道(31)前端正对并相衔接，两面体框架夹具(2)的两侧装夹面(22)呈八字形布置，整体能够装配于所述转台(1)上，与转台(1)构成同步回转构件，一同绕转台(1)中轴线回转，与所述转台(1)之间是依靠工作位定位机构定位、依靠工作位抱紧机构(12)抱紧、依靠气电快插模块提供气源和电信号，以处于转台(1)工作位一侧的装夹面(22)用于焊接，另一侧的装夹面(22)用于上件；

所述十字切换滑台中，自首段主轨道(31)顺着X向向后逐段拼接多段规格相同的标准段主轨道(35)，相邻两段主轨道之间通过所述十字交叉模块(4)的X向轨道相衔接，于X向形成完整连续的滑台主轨道(3)，所述滑台主轨道(3)配置有主轨道驱动系统(32)，能够驱动两面体框架夹具(2)自转台(1)转运至滑台主轨道(3)上并沿滑台主轨道(3)顺着X向运行；以十字交叉模块(4)处为切换位，在每个十字交叉模块(4)的左右侧衔接一对呈对称布置的、配置有库位驱动系统(51)的所述夹具存储库位(5)，夹具存储库位(5)的库位轨道顺着Y向布置，与十字交叉模块(4)的Y向轨道相连续，运行至切换位的两面体框架夹具(2)能够在其中一侧库位驱动系统(51)的驱动下沿对应的库位轨道顺着Y向运行入库。

5.根据权利要求4所述的白车身焊装转台夹具多车型切换系统，其特征是：

所述首段主轨道(31)是由标准段主轨道(35)拼接而成。

6.根据权利要求4所述的白车身焊装转台夹具多车型切换系统，其特征是：

各段主轨道与各库位轨道均是，依靠顺着轨道方向布置的支撑轮组件的各Z向支撑轮以外轮周滚动支撑于两面体框架夹具(2)的底部轨道板(23)底端面，依靠顺着轨道方向布置的导向轮组件的各导向轮以外轮周滚动接触于所述底部轨道板(23)的外侧端面，分别形成对两面体框架夹具(2)运行时的支撑与导向；

所述十字交叉模块(4)上，顺着X向布置的万向支撑轮组件(41)与两侧主轨道上的支撑轮组件共同形成对两面体框架夹具(2)沿X向运行时的连续支撑，各顶部万向球与主轨道上的各Z向支撑轮沿着X向对齐；顺着Y向布置的万向支撑轮组件(41)与两侧库位轨道上的支撑轮组件共同形成对两面体框架夹具(2)沿Y向运行时的连续支撑，各顶部万向球与库位轨道上的各Z向支撑轮沿着Y向对齐；顺着X向设置的翻转导向轮组件(42)与两侧主轨道上的导向轮组件共同形成对两面体框架夹具(2)沿X向运行时的连续导向，处于导向位的各翻转导向轮与主轨道上的各导向轮沿着X向对齐；顺着Y向设置的翻转导向轮组件(42)与两侧库位轨道上的导向轮组件共同形成对两面体框架夹具(2)沿Y向运行时的连续导向，处于导向位的各翻转导向轮与库位轨道上的各导向轮沿着Y向对齐；

所述万向支撑轮组件(41)是依靠各顶部万向球的外圆面滚动支撑于处于切换位的两面体框架夹具(2)底部轨道板(23)的底端面，处于导向位的各翻转导向轮能够以外轮周滚动配合于所述底部轨道板(23)的外侧端面，处于等待位的翻转导向轮与两面体框架夹具(2)相脱离。

7.根据权利要求4所述的白车身焊装转台夹具多车型切换系统，其特征是，两面体框架夹具(2)与转台(1)之间的装配结构设置为：

转台(1)Base板于工作位一侧呈左右对称设置一对所述工作位抱紧机构(12)，所述工作位抱紧机构(12)是由抱紧气缸(121)驱动抱紧块(122)翻转，在打开位与抱紧位之间切换，处于抱紧位的抱紧块(122)抵紧于两面体框架夹具(2)的夹具底板(21)对应侧外沿的抱紧限位块(24)，处于打开位的抱紧块(122)脱离所述夹具底板(21)；

转台(1)Base板于与工作位相对的一侧外沿呈左右对称设置一对转台硬限位(14)，夹具底板(21)对应侧的外沿按照一对转台硬限位(14)的位置对应设置相适配的一对夹具硬限位(25)，在Base板外侧、对应于夹具底板(21)的四角设置四组转台插销定位机构(15)，所述转台插销定位机构(15)的转台定位气缸能够驱动转台定位销竖向伸缩，所述夹具底板(21)的底部按照四组转台插销定位机构(15)的位置对应设置四个相适配的工作位定位销套(26)；通过一对转台硬限位(14)分别与一对夹具硬限位(25)相抵紧，并通过每组转台插销定位机构(15)通过转台定位气缸驱动转台定位销伸出并插入对应的工作位定位销套(26)中，共同构成所述工作位定位机构；

在转台(1)Base板上设有转台气电快插模块(13)，在两面体框架夹具(2)的夹具底板(21)上对应设置夹具气电快插模块(27)，于两面体框架夹具(2)装配于转台(1)上时与所述转台气电快插模块(13)相对接构成所述气电快插模块。

8.根据权利要求4或7所述的白车身焊装转台夹具多车型切换系统，其特征是，所述工作位抱紧机构(12)的结构设置为：

抱紧气缸(121)安装在转台(1)Base板上的固定底座上，抱紧块(122)螺接在抱紧气缸(121)上，随抱紧气缸的气缸压臂的旋转或朝向两面体框架夹具(2)翻转至抱紧位，或朝向首段主轨道(31)翻转至打开位。

9.根据权利要求4所述的白车身焊装转台夹具多车型切换系统，其特征是，所述两面体框架夹具(2)与主轨道驱动系统(32)之间的配合形式是：

所述两面体框架夹具(2)的夹具底板(21)底部设有主轨道牵引定位销套(28)，所述主轨道驱动系统(32)上对应设有相适配的主轨道插销定位机构，所述主轨道插销定位机构通过主轨道定位气缸驱动主轨道定位销竖向向上伸出并插入主轨道牵引定位销套(28)中，形成主轨道驱动系统(32)与两面体框架夹具(2)之间的定位。

10.根据权利要求4所述的白车身焊装转台夹具多车型切换系统，其特征是，所述两面体框架夹具(2)与库位驱动系统(51)之间的配合形式是：

所述两面体框架夹具(2)的夹具底板(21)底部设有库位牵引定位销套(29)，所述库位驱动系统(51)上对应设有相适配的库位插销定位机构，所述库位插销定位机构通过库位定位气缸驱动库位定位销竖向向上伸出并插入库位牵引定位销套(29)中，形成库位驱动系统(51)与两面体框架夹具(2)之间的定位。

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