CN114939775A - 一种用于夹具自动解锁的机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于夹具自动解锁的机构，包括伸缩气缸、打开气缸和解锁工装；解锁工装由解锁机构和与其相连的连杆机构组成；伸缩气缸前端与连杆机构一端相连，连杆机构另一端与打开气缸相连；伸缩气缸和打开气缸分别通过气管与气缸电控阀相连；PLC与气缸电控阀控制连接，气缸电控阀能够对伸缩气缸和打开气缸动作进行控制；其中，伸缩气缸带动连杆机构前移时，解锁机构能够套在竖直的肘夹手柄上；打开气缸打开时，肘夹手柄能够从竖直位转动90度至水平位；伸缩气缸缩回时，能带动连杆机构后移，带动解锁机构将夹具打开。本发明结构简单，可有效代替操作者，消除由人为原因导致的产品质量不良、设备损坏、人员机械伤害及维修带来的停线损失。
Description
技术领域
本发明属于夹具解锁技术领域，具体涉及一种用于夹具自动解锁的机构。
背景技术
当前，在前/后悬架装配过程中，普遍使用夹具对工件进行装夹，普遍使用人工对夹具进行夹紧和解锁的工作。由第一工序的操作者将夹具夹紧工件，在最后一序又需要操作者使用很大的力气将夹具解锁，操作单一且机械，自动化程度低，这一操作不但增加了操作工时，影响生产节拍，还大大增加了操作者的劳动强度。
在工厂全力向数智化转型的大环境下，一大批自动化设备出现在生产线上，而在悬架自动紧固设备的开发过程中还存在这自动机械设备与操作者混杂生产，操作者存在疏忽导致夹具未解锁或解锁不到位的情况，还会有疏忽而导致的设备故障及停线维修问题发生。而对于使用机器人自动松开夹具还是人工松开夹具设计师一直存在着犹豫，使用机器人松开夹具，虽然解决了劳动强度大和自动化程度低的问题，无疑在成本上增加了投入，费效比下降，人工松开夹具又存在着隐患。
现有技术公开了一种座椅夹具快速夹钳自动解锁机构，在解锁面板上设置旋转解锁装置带动解锁拨杆先伸入夹具钳内，将解锁拨杆设置为楔形结构，其可随解锁面板伸入夹具钳内，再旋转通过解锁拨杆，其高于夹具钳的部分勾住夹具钳，进而旋转解锁。自动解锁机构是在座椅装配流水线自动下线移栽机工位使用自动扫码器、支座、解锁面板、旋转解锁装置和可编程程序控制器和动力源组成，通过往复运动和旋转解锁的解锁拨杆解除夹具钳对座椅的钳制。整体发明过于繁琐，容错率低，容易在实际生产中出现异常。
综上，现有生产线采用人工夹紧定位、人工作业以及人工松开的全人工的操作形式，人员投入大，而对于人工松开夹具这种纯机械作业、不创造价值，且工时长的高强度作业更是一种浪费。随着自动化的投入，采用自动拧紧设备代替了人工作业，但解锁夹具依然采用人工的方式。基于此，急需开发一种成本低廉的夹具自动解锁机构。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种针对夹具自动解锁的机构，以解决代替人工自动将锁紧的夹具松开的问题。本发明使用气缸为动力，辅以机械连杆结构，代替人工自动将锁紧的夹具松开，整体结构简单，可有效代替操作者，消除由人为原因导致的产品质量不良、设备损坏、人员机械伤害及设备维修、产品维修带来的停线损失，提升产品在市场竞争力。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于夹具自动解锁的机构，包括伸缩气缸1、打开气缸2和解锁工装4；
所述解锁工装4由解锁机构和与其相连的连杆机构3组成；
所述伸缩气缸1安装在安装板5上，伸缩气缸1前端与连杆机构3一端相连，连杆机构3另一端与打开气缸2相连；所述伸缩气缸1和打开气缸2分别通过气管与气缸电控阀相连；
PLC与气缸电控阀控制连接，气缸电控阀能够对伸缩气缸1和打开气缸2动作进行控制；其中，伸缩气缸1带动连杆机构3前移时，解锁机构能够套在竖直的肘夹手柄上；打开气缸2打开时，肘夹手柄能够从竖直位转动90度至水平位；伸缩气缸1缩回时，能够带动连杆机构3后移，带动解锁机构将夹具打开。
进一步地，所述伸缩气缸1和打开气缸2均由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成，前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒，伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。
进一步地，所述解锁机构与连杆机构3螺接。
进一步地，所述解锁机构由两块钢板及导向轮组成，导向轮位于两块钢板之间，解锁机构能够套在竖直的肘夹手柄上，导向轮与肘夹手柄接触。
更进一步地，所述导向轮通过螺栓或定位销加卡簧与钢板固定。
更进一步地，所述两钢板之间距离大于肘夹手柄宽度。
更进一步地，所述导向轮设置在两块钢板的上端，两块钢板的下端套在连杆机构3的前端。
进一步地，所述伸缩气缸1前端与连杆机构3一端螺接。
进一步地，所述安装板5安装在安装支架6顶部与安装支架6螺接，安装支架6底部与固定底板7螺接。
更进一步地，所述安装板5、安装支架6以及固定底板7均由45#钢焊接加工而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明用于夹具自动解锁的机构，使用气缸为动力，辅以机械连杆结构在悬架托盘停止到位后，PLC接受到位信号后，代替人工自动将锁紧的夹具松开，整体结构简单，可有效代替操作者，消除由人为原因导致的产品质量不良、设备损坏、人员机械伤害及设备维修、产品维修带来的停线损失。本发明用于夹具自动解锁的机构结构更加简单，加工制造及维修成本降低很多，且本发明用于前/后悬架、发动机装配线，应用场景更广泛。
具体地，具有以下优点：
1、安装支架及固定底板位置、高度可随时进行调节，根据快夹的选型调整解锁工装的尺寸；
2、整个解锁机构仅由2个气缸及机械结构组成，整体成本较低，加工制造及维修方便，成本低，可普遍用于需要解锁夹具的工况下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1用于夹具自动解锁的机构的结构示意图；
图2用于夹具自动解锁的机构工作流程图；
图3后悬总成转运工作站示意图；
图4-图5解锁工装的结构示意图。
图中，1.伸缩气缸 2.打开气缸 3.连杆机构 4.解锁工装 5.安装板 6.安装支架7.固定底板
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
如图2所示，本发明用于夹具自动解锁的机构，使用气缸为动力，辅以机械连杆结构在悬架托盘停止到位后，PLC将信号传递给气缸电控阀，气缸接收到位信号后代替人工自动将锁紧的夹具松开，整体结构简单，可有效代替操作者，消除由人为原因导致的产品质量不良、设备损坏、人员机械伤害及设备维修、产品维修带来的停线损失。
本发明用于夹具自动解锁的机构，主要由解锁工装4、安装板5、安装支架6以及固定底板7构成；
所述解锁工装4与伸缩气缸1和打开气缸2相连，由伸缩气缸1和打开气缸2控制解锁工装4的伸缩和打开。所述伸缩气缸1和打开气缸2分别通过气管与气缸电控阀相连，气缸电控阀能够对伸缩气缸1和打开气缸2动作进行控制。
所述安装支架6底部通过4个螺栓与固定底板7固定。所述安装支架6顶部装有安装板5。所述安装支架6与安装板5螺接。
所述伸缩气缸1和打开气缸2均由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成。前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒，伸出时可获得很长的工作行程，缩回时可保持很小的结构尺寸。伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。首先是最大直径的缸筒以最低的油液压力开始外伸，当到达行程终点后，稍小直径的缸筒开始外伸，直径最小的末级最后伸出。随着工作级数变大，外伸缸简直径越来越小，工作速度变快。
所述解锁工装4由解锁机构和连杆机构3组成，解锁机构与连杆机构3螺接，解锁机构由两块钢板及导向轮组成，所述导向轮位于两块钢板之间，导向轮可通过螺栓或定位销加卡簧与钢板固定。两块钢板之间设有缝隙，两钢板之间距离大于肘夹手柄宽度，解锁机构可以套在竖直的肘夹手柄上，导向轮与肘夹手柄接触。
钢板可保证工装强度要求，解锁过程中无变形，避免机械磕碰造成的设备和零件损伤，导向轮宽度与被解锁的肘夹手柄宽度相同，导向轮可自由转动，将解锁过程的移动摩擦转化为滚动摩擦，可以减少摩擦，大大提高了解锁工装4的使用寿命。
所述伸缩气缸1安装在安装板5上，伸缩气缸1前端与连杆机构3一端螺接，连杆机构3另一端与打开气缸2相连。所述导向轮设置在两块钢板的上端，两块钢板的下端套在连杆机构3的前端。
所述安装板5、安装支架6以及固定底板7均由45#钢焊接加工而成，主要用于整体机构的支撑及固定，防止机构在运动状态下发生形变，提高设备的使用寿命。
解锁过程：
1、PLC将信号传递给气缸电控阀，气缸电控阀接收到位信号后控制伸缩气缸1伸出；
2、伸缩气缸1推动连杆机构3带动解锁机构前移向肘夹靠近，且其高度高于肘夹，解锁机构套于肘夹的手柄上，使导向轮与肘夹手柄接触；
3、打开气缸2打开，使肘夹手柄从竖直位转动90度至水平位；
4、伸缩气缸1缩回，带动连杆机构3后移，带动解锁机构将夹具打开；
5、解锁完成后PLC发出完成信号，机器人自动将后悬架总成转运至整车流水线上。
如图2所示，托盘将工件运送到位，PLC系统根据生产信息对工件有无判断，无工件直接放行，有工件将信号传递给气缸电控阀，电控阀控制气缸伸出/缩回的动作，气缸的动作又会带动连杆机构3以及解锁工装4运送，最终实现夹具的自动解锁。完成后机构恢复到初始状态。
图3为机构应用的示例状态，配合搬运机器人最终实现工件的搬运，AGV驮着托盘及工件前进至，后悬总成转运工作站，经过导向机构、夹紧定位机构固定托盘的位置，再通过本发明用于夹具自动解锁的机构拉动肘夹对夹具进行自动解锁，搬运机器人将工件搬运至下一工序。
实施例1
Mode 1(红旗HS5车型后悬自动转运设备)：
HS5车型采用机器人自动拧紧及转运工艺，可自动将后悬架总成转运到整车流水线上，转运过程中AGV进入转运工作站，发出到位信号给PLC，PLC下达指令，机器人运行拍照识别车型，并根据识别结构自动调整吊具尺寸，同时用于夹具自动解锁的机构的伸缩气缸1伸出，推动连杆机构3带动解锁机构伸出，套在肘夹的橡胶手柄上，打开气缸2打开，使肘夹手柄从竖直位转动至水平位，伸缩气缸1缩回，带动连杆机构3后移，解锁机构将夹具自动打开，PLC发出完成信号，机器人自动将后悬架总成转运至整车流水线上。
该机构可消除人员疏忽导致的安全和设备故障的问题，并单班优化操作人员1名。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：包括伸缩气缸(1)、打开气缸(2)和解锁工装(4)；
所述解锁工装(4)由解锁机构和与其相连的连杆机构(3)组成；
所述伸缩气缸(1)安装在安装板(5)上，伸缩气缸(1)前端与连杆机构(3)一端相连，连杆机构(3)另一端与打开气缸(2)相连；所述伸缩气缸(1)和打开气缸(2)分别通过气管与气缸电控阀相连；
PLC与气缸电控阀控制连接，气缸电控阀能够对伸缩气缸(1)和打开气缸(2)动作进行控制；其中，伸缩气缸(1)带动连杆机构(3)前移时，解锁机构能够套在竖直的肘夹手柄上；打开气缸(2)打开时，肘夹手柄能够从竖直位转动90度至水平位；伸缩气缸(1)缩回时，能够带动连杆机构(3)后移，带动解锁机构将夹具打开。
2.根据权利要求1所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述伸缩气缸(1)和打开气缸(2)均由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成，前一级活塞缸的活塞杆内孔是后一级活塞缸的缸筒，伸缩缸的外伸动作是逐级进行的。
3.根据权利要求1所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述解锁机构与连杆机构(3)螺接。
4.根据权利要求1所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述解锁机构由两块钢板及导向轮组成，导向轮位于两块钢板之间，解锁机构能够套在竖直的肘夹手柄上，导向轮与肘夹手柄接触。
5.根据权利要求4所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述导向轮通过螺栓或定位销加卡簧与钢板固定。
6.根据权利要求4所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述两钢板之间距离大于肘夹手柄宽度。
7.根据权利要求4所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述导向轮设置在两块钢板的上端，两块钢板的下端套在连杆机构(3的前端。
8.根据权利要求1所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述伸缩气缸(1)前端与连杆机构(3)一端螺接。
9.根据权利要求1所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述安装板(5)安装在安装支架(6)顶部与安装支架(6)螺接，安装支架(6)底部与固定底板(7)螺接。
10.根据权利要求9所述的一种用于夹具自动解锁的机构，其特征在于：所述安装板(5)、安装支架(6)以及固定底板(7)均由45#钢焊接加工而成。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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