CN114852601B - 多工位组合的生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多工位组合的生产系统，包括设置在基座上的第一准备工位、第二准备工位和工作工位，基座上设置纵向轨道和横向轨道；纵向轨道上设置有纵向滑台，纵向滑台能够在第一驱动机构的作用下沿纵向轨道在第一准备工位与工作工位之间移动；横向轨道上设置有横向滑台，横向滑台能够在第二驱动机构的作用下沿横向轨道在第二准备工位与工作工位之间移动；工作工位设置有第一支撑轨道和第二支撑轨道；第一支撑轨道与纵向轨道之间设置有用于横向滑台通过的第一通道；第二支撑轨道与横向轨道之间设置有用于纵向滑台通过的第二通道。本发明，在工作工位设置避让结构，两个滑台交替进行工作的装夹转运，且可保证生产节拍，提高生产效率。

Description

多工位组合的生产系统

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种多工位组合的生产系统。

背景技术

现有的车厢焊接时需要将前板、后板、侧板和底板焊接在一起，通常是在准备工位，将前板、后板、侧板和底板通过对应的组合夹具定位完成后，送至作业位置通过焊接机器人对各点完成焊接，之后传送至下一工序；在实际生产过程，由于各部件的准备装夹阶段，作业位置和焊接机器人处于闲置状态，焊接效率较低；并且供应不足会导致下游生产节拍变慢，从而导致整体生产效率低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多工位组合的生产系统，提高生产效率。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种多工位生产系统，包括设置在基座上的第一准备工位、第二准备工位和工作工位；

所述基座上设置有从第一准备工位向工作工位延伸的纵向轨道以及从第二准备工位向工作工位延伸的横向轨道；

所述纵向轨道上设置有用于承载工件的纵向滑台，所述纵向滑台能够在第一驱动机构的作用下沿纵向轨道在第一准备工位与工作工位之间移动；所述横向轨道上设置有用于承载工件的横向滑台，所述横向滑台能够在第二驱动机构的作用下沿横向轨道在第二准备工位与工作工位之间移动；

所述横向滑台和纵向滑台的移动方向垂直；

所述工作工位设置有用于承载纵向滑台的第一支撑轨道和用于承载横向滑台的第二支撑轨道；所述第一支撑轨道与纵向轨道正对，且第一支撑轨道与纵向轨道之间设置有用于横向滑台通过的第一通道；所述第二支撑轨道与横向轨道正对，且第二支撑轨道与横向轨道之间设置有用于纵向滑台通过的第二通道。可选地，所述横向轨道、纵向轨道、第一支撑轨道和第二支撑轨道分别为两条。

可选地，所述横向滑台和纵向滑台均包括滑座以及设置在滑座下方的至少一组支撑辊和至少一组导向辊，所述支撑辊支撑在对应的轨道上，所述导向辊靠在对应轨道的侧面。

可选地，所述滑座下方安装有辊座，所述辊座上设置有支撑板组，所述支撑辊通过支撑轴安装在支撑板组上，所述辊座或者支撑板组的一侧设置有支座，所述导向辊安装在支座的下端，所述导向辊的轴线与支撑辊的轴线垂直。

可选地，所述纵向轨道、横向轨道、第一支撑轨道和第二支撑轨道均设置有顶面和外侧面，所述顶面和外侧面均设置有耐磨板。

可选地，所述纵向轨道、横向轨道、第一支撑轨道和第二支撑轨道均包括立板、顶板和加强板，所述立板下端与基座连接，上端与顶板连接，所述加强板连接在基座、立板、顶板之间，且与立板垂直；所述立板和顶板上开设有连接孔，并通过紧固件安装有耐磨板。

可选地，所述纵向轨道设置有对应的纵向延伸轨道，所述纵向轨道、第一支撑轨道和纵向延伸轨道依次设置，且所述第一支撑轨道与纵向延伸轨道之间也设置有用于横向滑台通过的第一通道；所述横向轨道设置有对应的横向延伸轨道，所述横向轨道、第二支撑轨道和横向延伸轨道依次设置，且所述第二支撑轨道与横向延伸轨道之间也设置有用于纵向滑台通过的第二通道。

可选地，所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括设置在基座上的齿条以及安装在滑座上的齿轮和驱动电机，所述齿轮与齿条啮合，所述驱动电机用于驱动齿轮转动。

可选地，所述第一准备工位、第二准备工位、工作工位对应的基座上设置有用于横向滑台和纵向滑台到位缓冲的缓冲机构。

可选地，所述横向滑台和纵向滑台上设置有停止对中器，所述第一准备工位、第二准备工位、工作工位对应的基座上设置有与停止对中器配合的对中机构。

如上所述，本发明的有益效果是：本发明，纵向滑台和横向滑台分别处于第一准备工位和第二准备工位，当其中一个滑台装夹工件移动至工作工位进行加工时，另一个滑台上同时进行工件的装夹，如此交替进行，可保证生产节拍，提高生产效率；其中第一通道和第二通道均用于避让滑台的行走通过，避免干涉。

附图说明

图1为一个实施例的平面布置结构示意图；

图2为一个实施例的立体图；

图3为图2中局部放大视图；

图4为一个实施例中省略横向滑台和工作工位基座的示意图；

图5为一个实施例中纵向滑台下方基座的结构示意图；

图6为一个实施例中纵向滑台的底部结构示意图；

图7为一个实施例中横向滑台及工作工位的结构示意图；

图8为一个实施例中第二准备工位和工作工位上轨道的布置示意图；

图9为一个实施例中U型第二支撑轨道的结构示意图；

图10为一个实施例中支撑辊和导向辊的安装示意图；

图11为一个实施例中横向轨道或者纵向轨道的结构示意图；

图12为一个实施例中第一支撑轨道的结构示意图；

图13为一个实施例中驱动机构的结构示意图；

图14为一个实施例中停止对中器与对中机构配合的结构示意图；

图15为一个实施例中停止对中器的结构示意图；

图16为一个实施例中对中机构的结构示意图；

图17为一个实施例中缓冲机构的结构示意图。

零件标号说明

A-第一准备工位；B-第二准备工位；C-工作工位；1-基座；21-纵向滑台；22-纵向轨道；31-横向滑台；32-横向轨道；41-第一支撑轨道；42-第二支撑轨道；43-纵向延伸轨道；44-横向延伸轨道；45-第一通道；46-第二通道；51-对中机构；511-对中座；512-销轴；513-对中轮；514-对中孔；52-停止对中器；521-固定座；522-对中气缸；523-导向座；524-对中插销；6-缓冲机构；61-缓冲座；62-缓冲缸；63-缓冲头；64-限位块；65-止位座；7-支撑导向辊组；71-辊座；72-支撑板组；73-支撑辊；74-支撑轴；75-护板；76-支座；77-导向辊；81-驱动电机；82-连接座；83-齿轮；84-齿条；85-齿条座；86-盖板；91-底板；92-立板；93-顶板；94-加强板；95-凹槽；96-耐磨板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

实施例

如图1至图3所示，本例示意一种多工位组合的生产系统，包括设置在基座1上的第一准备工位A、第二准备工位B和工作工位C；基座1可以是地基也可以是工作台等；其中第一准备工位A和第二准备工位B用于工件的装夹，工作工位C用于工件的焊接或者加工等；

其中，基座1上设置有从第一准备工位A向工作工位C延伸的纵向轨道22，纵向轨道22上设置有用于承载工件的纵向滑台21，纵向滑台21上可安装工装夹具以装夹工件，当纵向滑台21处于第一准备工位A时，也位于纵向轨道22上，纵向滑台21与基座1之间设置有第一驱动机构，该第一驱动机构用于驱动纵向滑台21沿纵向轨道22在第一准备工位A与工作工位C之间移动，从而可以将装夹好的工件送至工作工位C进行焊接或加工，当完成焊接或加工后，退回至第一准备工位A，进行下一个工件的装夹。

基座1上设置有从第二准备工位B向工作工位C延伸的横向轨道32，横向轨道32上设置有用于承载工件的横向滑台31，横向滑台31上可安装工装夹具以装夹工件，当横向滑台31处于第二准备工位B时，也位于横向轨道32上，横向滑台31与基座1之间设置有第二驱动机构，该第二驱动机构用于驱动横向滑台31沿横向轨道32在第二准备工位B与工作工位C之间移动，从而可以将装夹好的工件送至工作工位C进行焊接或加工，当完成焊接或加工后，退回至第二准备工位B，进行下一个工件的装夹。

其中，横向滑台31和纵向滑台21均在水平方向上移动，且两者的移动方向垂直。

在工作工位C设置有用于承载纵向滑台21的第一支撑轨道41和用于承载横向滑台31的第二支撑轨道42；第一支撑轨道41与纵向轨道22正对设置，以便纵向滑台21从纵向轨道22上移动至第一支撑轨道41；在第一支撑轨道41与纵向轨道22之间设置有用于横向滑台31通过的第一通道45；第二支撑轨道42与横向轨道32正对，以便横向滑台31从横向轨道32上移动至第二支撑轨道42上，第二支撑轨道42与横向轨道32之间设置有用于纵向滑台21通过的第二通道46。图2中双点划线所示为第一通道45和第二通道46的位置示意。

上述结构，纵向滑台21和横向滑台31分别处于第一准备工位A和第二准备工位B，当其中一个滑台装夹工件移动至工作工位C进行加工时，另一个滑台上同时进行工件的装夹，如此交替进行，可保证生产节拍，提高生产效率；其中第一通道45和第二通道46均用于避让滑台的行走通过，避免干涉，实现两个滑台的交叉柔性多工位共线。相当于在工作工位C上由第一支撑轨道41和第二支撑轨道42围成形成矩形框状的轨道，其中两条平行的轨道用于支撑横向滑台31，另外两条用于支撑纵向滑台21；支撑纵向滑台21的轨道相当于分断为纵向轨道22和第一支撑轨道41，而支撑横向滑台31的轨道相当于分断为横向轨道32和第二支撑轨道42。

其中，横向轨道32、纵向轨道22、第一支撑轨道41和第二支撑轨道42均为两条。

如图6和图10所示，本例中，横向滑台31和纵向滑台21均包括滑座（即滑台本体）以及设置在滑座下方的至少一组支撑辊73和至少一组导向辊77，支撑辊73支撑在对应的轨道上，用于行走和承载滑台的重量，导向辊77靠在对应轨道的侧面，具体为轨道的外侧，防止滑台在行走过程中跑偏。

每个滑台架设在两条对应的轨道上，两条轨道的外侧均设置有导向辊77，导向辊77的外圆面与轨道的外侧壁接触；滑座下方可沿移动方向设置多组支撑辊73。

如图6和图10所示，滑座下方安装有多个支撑导向辊组7，每个支撑导向辊组7包括辊座71、支撑板组72、支撑辊73和导向辊77，辊座71安装在滑座下方，支撑板组72设置在辊座71上，支撑辊73通过支撑轴74安装在支撑板组72上，每个辊座71上可设置一个至多个支撑辊73，其中，辊座71或者支撑板组72的一侧向下延伸地设置有支座76，导向辊77安装在支座76的下端，所述导向辊77的轴线与支撑辊73的轴线垂直；支撑辊73的位置高于导向辊77。支撑辊73的行走方向前后侧设置有护板75，护板75与支撑板组72连接。

如图11和图12所示，在一个实施方式中，纵向轨道22、横向轨道32、第一支撑轨道41和第二支撑轨道42均设置有顶面和外侧面，顶面和外侧面均设置有耐磨板96，以提高使用寿命，耐磨板96可以是塑料、橡胶、树脂等材料。

具体而言，纵向轨道22、横向轨道32、第一支撑轨道41和第二支撑轨道42结构相似，均包括底板91、立板92、顶板93和加强板94，底板91通过螺栓或者焊接在基座1上，所述立板92下端与底板91连接，上端与顶板93连接，加强板94连接在底板91、立板92、顶板93之间，且与立板92垂直；立板92和顶板93上开设有连接孔，并通过紧固件安装有所述耐磨板96，例如开设多个均匀的螺孔，通过沉头螺栓安装耐磨板96。立板92的外侧设置有安装耐磨板96的凹槽95或者止口，保证纵向滑台21或横向滑台31侧面导向顺利通过横纵轨道的交叉点。

在底板91上加工出螺孔及销孔，以保证左右多段轨道在长度、宽度方向的安装精度；在立板92侧面上加工出侧耐磨板96的安装基准面、安装止口及螺孔，以满足侧耐磨板96的安装精度；在顶板93上表面加工出上耐磨板96的安装基准面及螺孔，以满足上耐磨板96的安装精度。

如图3和图4所示，在一个实施方式中，纵向轨道22设置有对应的纵向延伸轨道43，纵向轨道22、第一支撑轨道41和纵向延伸轨道43依次设置且一一对应，即第一支撑轨道41位于纵向轨道22与纵向延伸轨道43之间，且第一支撑轨道41的端部与纵向延伸轨道43的端部之间也设置有用于横向滑台31通过的第一通道45；即纵向轨道22与第一支撑轨道41之间的间隙形成第一通道45，第一支撑轨道41与纵向延伸轨道43之间的间隙也形成第一通道45，两条第一通道45，便于横向滑台31两侧的导向辊77和支座76通过。

同理地，如图3、图7和图8所示，横向轨道32设置有对应的横向延伸轨道44，横向轨道32、第二支撑轨道42和横向延伸轨道44依次设置，且第二支撑轨道42的端部与横向延伸轨道44的端部之间也设置有用于纵向滑台21通过的第二通道46。两条第二通道46，便于纵向滑台21两侧的导向辊77和支座76通过。其中纵向延伸轨43和横向延伸轨道44，便于在横向滑台31或者纵向滑台21位于工作工位C时辅助支撑。

如图7和图9所示，本例中，两条第二支撑轨道42呈U型结构，对应的耐磨板96也呈U型，具体地，第二支撑轨道42包括中间连接端以及垂直连接于中间连接段两端的第一连接段和第二连接段，三者连接呈U型结构；两条第二支撑轨道42的U型开口正对设置，而其中一条第一支撑轨道41连接在两条第一连接段之间，另一条第一支撑轨道41连接在两条第二连接段之间，围成矩形结构；第一支撑轨道41对应的外侧耐磨板96两端向外延伸，并连接在对应的第一连接段和第二连接段外侧，第一连接段和第二连接段对应设置有短侧板，短侧板外壁设置有用于安装耐磨板96的螺孔以及凹槽95或者止口；上述结构，保证纵向滑台21、横向滑台31垂直方向承载顺利通过十字点（即交叉位置）。

横向的轨道和纵向的轨道分别断开、开缺，以及第二支撑轨道42及其耐磨板96呈U型，都是为了纵向滑台21和横向滑台31在工作工位C的十字交叉处相互避让、弥补，保证既在十字交叉点的滑动通过性，又满足相互支撑、导向、停靠的位置精度。

如图4和图13所示，所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括设置在基座1上的齿条84以及安装在滑座上的齿轮83和驱动电机81，齿轮83与齿条84啮合，驱动电机81和齿轮83通过连接座82与滑座连接，所述驱动电机81用于驱动齿轮83转动，其中齿条84通过齿条座85安装在基座1上，齿条座85上方设置有盖板86，齿条84从侧面露出，齿轮83轴线在竖直方向上。齿条84固定，在齿轮83转动时带动滑台移动。

在一个实施方式中，第一准备工位A、第二准备工位B、工作工位C对应的基座1上设置有用于横向滑台31和纵向滑台21到位停止的缓冲机构6；如图4和图8所示，第一准备工位A和第二准备工位B分别设置有两个缓冲机构6，工作工位C对应于纵向滑台21设置有两个缓冲机构6，工作工位C对应于横向滑台31设置有两个缓冲机构6，工作工位C的四个缓冲机构6靠近外缘位置，靠近纵向延伸轨道43和横向延伸轨道44。

如图17所示，每个缓冲机构6包括缓冲座61以及安装在缓冲座61上的缓冲器和限位块64，对应的滑台上设置有止位座65，缓冲器包括水平设置的缓冲缸62和缓冲头63，缓冲头63和限位块64朝向滑台的来向，当滑台运动到位后，止位座抵在缓冲器的缓冲头63上实现缓冲，直到止位座65抵在限位块64上后停止。当然也可以在基座1上对应于各个工位的位置设置传感器，以便检测滑台是否到位，例如光电传感器、接近开关等。

如图4、图6和图8所示，在一个实施方式中，横向滑台31和纵向滑台21上设置有停止对中器52，第一准备工位A、第二准备工位B、工作工位C对应的基座1上设置有与停止对中器52配合的对中机构51，以便到位时对中。

具体地如图14至图16所示，对中机构51包括对中座511和对中轮513，所述对中座511上朝向停止对中器52的方向开设有对中孔514，所述对中轮513通过销轴512可转动地安装在对中孔514内，对中轮513的外周面截面呈V型；停止对中器52包括固定座521以及安装在固定座521上的导向座523、对中气缸522和对中插销524，所述固定座521与滑座连接，对中气缸522的下端与对中插销524连接，对中插销524下端具有锥形面，以便于插入对中轮513与对中座511之间的空间内，导向座523与固定座521相连，导向座523上开设有上下贯通的导向孔，对中插销524位于导向孔内，并能沿导向孔上下移动。

本实施例，在基座1上设置断开式轨道、多个侧导向辊77及支撑辊73，完成两个滑台的交叉柔性多工位共线，通过纵向滑台21或者横向滑台31滑至序焊接工位，由机器人实现自动焊接，焊完后由输送装置输送到下一工位。横向滑台31、纵向滑台21装件可交替进行，解决了车厢装件、焊接节拍慢的问题，提高了生产效率。当然该结构也可以用于其他机械加工。

任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种多工位组合的生产系统，其特征在于：包括设置在基座上的第一准备工位、第二准备工位和工作工位；

所述基座上设置有从第一准备工位向工作工位延伸的纵向轨道以及从第二准备工位向工作工位延伸的横向轨道；

所述纵向轨道上设置有用于承载工件的纵向滑台，所述纵向滑台能够在第一驱动机构的作用下沿纵向轨道在第一准备工位与工作工位之间移动；所述横向轨道上设置有用于承载工件的横向滑台，所述横向滑台能够在第二驱动机构的作用下沿横向轨道在第二准备工位与工作工位之间移动；

所述横向滑台和纵向滑台的移动方向垂直；

所述工作工位设置有用于承载纵向滑台的第一支撑轨道和用于承载横向滑台的第二支撑轨道；所述第一支撑轨道与纵向轨道正对，且第一支撑轨道与纵向轨道之间设置有用于横向滑台通过的第一通道；所述第二支撑轨道与横向轨道正对，且第二支撑轨道与横向轨道之间设置有用于纵向滑台通过的第二通道；

所述横向滑台和纵向滑台均包括滑座以及设置在滑座下方的至少一组支撑辊和至少一组导向辊，所述支撑辊支撑在对应的轨道上，所述导向辊靠在对应轨道的侧面；

纵向滑台和横向滑台分别处于第一准备工位和第二准备工位，当其中一个滑台装夹工件移动至工作工位进行加工时，另一个滑台上同时进行工件的装夹，如此交替进行；

所述滑座下方安装有辊座，所述辊座上设置有支撑板组，所述支撑辊通过支撑轴安装在支撑板组上，所述辊座或者支撑板组的一侧设置有支座，所述导向辊安装在支座的下端，所述导向辊的轴线与支撑辊的轴线垂直；所述纵向轨道、横向轨道、第一支撑轨道和第二支撑轨道均设置有顶面和外侧面，所述顶面和外侧面均设置有耐磨板。

2.根据权利要求1所述的多工位组合的生产系统，其特征在于：所述横向轨道、纵向轨道、第一支撑轨道和第二支撑轨道分别为两条。

3.根据权利要求1所述的多工位组合的生产系统，其特征在于：所述纵向轨道、横向轨道、第一支撑轨道和第二支撑轨道均包括立板、顶板和加强板，所述立板下端与基座连接，上端与顶板连接，所述加强板连接在基座、立板、顶板之间，且与立板垂直；所述立板和顶板上开设有连接孔，并通过紧固件安装有耐磨板。

4.根据权利要求1所述的多工位组合的生产系统，其特征在于：所述纵向轨道设置有对应的纵向延伸轨道，所述纵向轨道、第一支撑轨道和纵向延伸轨道依次设置，且所述第一支撑轨道与纵向延伸轨道之间也设置有用于横向滑台通过的第一通道；所述横向轨道设置有对应的横向延伸轨道，所述横向轨道、第二支撑轨道和横向延伸轨道依次设置，且所述第二支撑轨道与横向延伸轨道之间也设置有用于纵向滑台通过的第二通道。

5.根据权利要求1所述的多工位组合的生产系统，其特征在于：所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括设置在基座上的齿条以及安装在滑座上的齿轮和驱动电机，所述齿轮与齿条啮合，所述驱动电机用于驱动齿轮转动。

6.根据权利要求1所述的多工位组合的生产系统，其特征在于：所述第一准备工位、第二准备工位、工作工位对应的基座上设置有用于横向滑台和纵向滑台到位缓冲的缓冲机构。

7.根据权利要求1所述的多工位组合的生产系统，其特征在于：所述横向滑台和纵向滑台上设置有停止对中器，所述第一准备工位、第二准备工位、工作工位对应的基座上设置有与停止对中器配合的对中机构。