CN116441878A - 车桥组装用旋转固定平台 - Google Patents

Abstract

本发明属于车桥组装设备领域，提出一种车桥组装用旋转固定平台，包括机架系统和支撑系统，支撑系统包括固定平台、复合支撑装置和复合驱动装置，复合支撑装置包括两个相对分布的支撑组件，支撑组件包括半圆形的滚架，滚架与另一个支撑组件的滚架交错分布，滚架上设置有用来支撑车桥中间部位的夹持板组和用来支撑车桥轴端部位的制动器，复合驱动装置包括与滚架连接的传动架，复合驱动装置还包括与传动架连接的直线驱动组件和旋转驱动组件，直线驱动组件用来驱动滚架沿固定平台的顶面作水平直线运动，旋转驱动组件用来驱动滚架沿固定平台的顶面作旋转运动。本装置设计合理、机动能力较强且有利于提高车桥组装效率，适合大规模推广。

Description

车桥组装用旋转固定平台

技术领域

本发明属于车桥组装设备领域，涉及一种车桥组装用旋转固定平台。

背景技术

车桥是通过悬架和车架相连且两端安装汽车车轮的桥式结构，是汽车行驶系的主要组成部分。车桥的功能就是传递车架与车轮之间各方向作用力及其力矩，其对汽车的动力性，稳定性，承载能力等性能有着重要的影响根据悬架结构的不同，车桥分为整体式和断开式两种。当采用非独立悬架时，车桥的中部是实心或空心的中心梁，这种车桥即为整体式车桥；断开式车桥为活动关节式结构，与独立悬架配用。根据驱动方式的不同，车桥也分成转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种。其中，转向桥和支持桥都属于从动桥。在车桥内部安装有用来连接传动系统的齿轮组和传动轴等。

目前，一般车桥组装的话主要是在流水线上进行，桥身由吊具系统或者输送机在流水线路径上进行移动，再将桥身放在支架上稳定之后由工人或者机械手进行一系列车桥组装工作。其中，支架作为主要的支撑结构，其活动能力基本上是单方向的直线移动，甚至其位置固定的，由吊索用来对车桥进行移动，更替车桥的装配工位或者底盘系统的。现在的一般的车间在装配作业中除了移动车桥之外，大部分操作由工人手动完成，而用机械手对车间进行升级的话，由于支架活动能力的限制以及车桥不同部位在装配过程中对角度的要求，对机械手的工作能力要求较高，需要使用复杂程度较高的机器人，或者将流水线长度适当延长，增加机器人的数量，这样不仅成本增加，且出现故障的概率也会大大增加，影响车间中车桥的装配效率。

发明内容

本发明针对上述的车桥组装设备所存在的技术问题，提出一种设计合理、机动能力较强且有利于提高车桥组装效率的车桥组装用旋转固定平台。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的车桥组装用旋转固定平台，包括机架系统，所述机架系统中设置有支撑系统，所述支撑系统包括固定平台，所述固定平台上设置有与其活动配合的复合支撑装置，所述复合支撑装置包括两个相对分布的支撑组件，所述支撑组件包括半圆形的滚架，所述滚架与另一个支撑组件的滚架交错分布，所述滚架上设置有用来支撑车桥中间部位的夹持板组和用来支撑车桥轴端部位的制动器，所述复合支撑装置的动力输入端设置有复合驱动装置，所述复合驱动装置包括与滚架连接的传动架，所述复合驱动装置还包括与传动架连接的直线驱动组件和旋转驱动组件，所述直线驱动组件用来驱动滚架沿固定平台的顶面作水平直线运动，所述旋转驱动组件用来驱动滚架沿固定平台的顶面作旋转运动。

作为优选，所述滚架包括一对半圆部，所述半圆部之间设置有多个均匀分布的连接梁。

作为优选，所述制动器包括两个相对分布呈V形结构的抱轴板，所述抱轴板包括与滚架的内壁连接的固定部，所述固定部上设置有与其铰接的抱轴部，所述抱轴部的端部设置有与滚架同心的制动卡口，所述固定部与抱轴部的铰接处设置有摆动电机，所述固定部与抱轴部的另一端设置有制动孔，所述制动孔中设置有锁芯，所述固定部的侧面设置有与锁芯连接的薄型气缸。

作为优选，所述夹板组件包括两个分布在滚架端部的U形板，所述U形板的中间设置有朝滚架中心延伸的Z形板，所述Z形板的远离另一个夹板组件的一端设置有三角挡板。

作为优选，所述传动架包括圈架，所述圈架的内壁设置有环槽，所述环槽中设置有一对上下分布的推动块，所述推动块与直线驱动组件连接，所述直线驱动组件包括两个分别与推动块连接的驱动缸。

作为优选，所述旋转驱动组件包括设置在圈架一侧的锥齿圈，所述锥齿圈的传动端设置有一对立式的锥齿轮，所述锥齿轮的动力输入端设置有移动驱动箱，所述移动驱动箱与设置在固定平台上的活动槽配合，所述移动驱动箱的顶面设置有卡槽，所述卡槽与设置在圈架外壁的滚动块活动配合，所述滚动块为部分圆环结构。

作为优选，所述固定平台的俯视投影呈工字型，所述固定平台的顶面为圆弧面。

作为优选，所述固定平台的中间底部设置有凹口，所述凹口处设置有安全退出装置，所述安全退出装置包括接近开关和与接近开关电性连接的卧式驱动组件，所述接近开关设置在活动槽中，所述卧式驱动组件的动力输出侧设置有与机架系统水平配合的滑板，所述滑板与机架系统的滑动配合面之间设置有直线滚针轴承。

作为优选，所述卧式驱动组件包括减速电机，所述减速电机的动力输出端设置有水平啮合的第一卧轮和第二卧轮，所述第一卧轮和第二卧轮的传动侧分别设置有第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和第二齿条与滑板连接，所述滑板上设置有供第一卧轮和第二卧轮的旋转中心配合的条形口，所述条形口中设置有折叠密封罩。

作为优选，所述机架系统包括底板，所述底板上设置有分布于支撑系统两侧的侧架，所述侧架为门型结构且其包括两个前后对称分布的门洞，所述门洞的内侧设置有托台，所述托台上设置有与其活动配合的托槽，所述侧架的中间设置有两个上下分布且用来安装驱动缸的安装口。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的车桥组装用旋转固定平台，复合支撑装置可在复合驱动装置的驱动下分步支撑车桥的两端和车桥的中间，而且两个支撑组件先同面朝向车桥再交错配合，令车桥中间部分和两端部分可在机器人或人工操作下先后完成装配，在逐步分离夹持板组和制动器就可令车间设备取走车桥；同时，车桥连同复合支撑装置的角度是可调节的，可以匹配车间的机器人，降低装配的难度，避免使用复杂的机器人，而且流水线长度得以缩短，避免使用较多数量的机器人。本装置设计合理、机动能力较强且有利于提高车桥组装效率，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为实施例提供的车桥组装用旋转固定平台的轴测图；

图2为实施例提供的车桥组装用旋转固定平台的主视图；

图3为实施例提供的支撑组件的轴测图；

图4为实施例提供的支撑组件和部分复合驱动装置的主视图；

图5为实施例提供的支撑组件和部分复合驱动装置的侧视图；

图6为实施例提供的安全退出装置的俯视图；

以上各图中：

1、机架系统；11、底板；12、侧架；121、门洞；122、安装口；

2、固定平台；21、活动槽；

3、复合支撑装置；31、支撑组件；311、滚架；311a、半圆部；311b、连接梁；312、夹持板组；312a、U形板；312b、Z形板；312c、三角挡板；313、制动器；3131、抱轴板；3131a、固定部；3131b、抱轴部；3131c、制动卡口；3132、摆动电机；3133、锁芯；3134、薄型气缸；

4、复合驱动装置；41、传动架；41a、圈架；41b、环槽；41c、滚动块；42、直线驱动组件；42a、推动块；42b、驱动缸；43、旋转驱动组件；43a、锥齿圈；43b、锥齿轮；43c、移动驱动箱；

5、安全退出装置；51、卧式驱动组件；511、减速电机；512、第一卧轮；513、第二卧轮；514、第一齿条；515、第二齿条；52、滑板；521、条形口；53、直线滚针轴承；54、折叠密封罩；

6、托台；

7、托槽。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1～6所示，本发明提供的车桥组装用旋转固定平台，包括机架系统1，所述机架系统1中设置有支撑系统，支撑系统包括固定平台2，固定平台2上设置有与其活动配合的复合支撑装置3，复合支撑装置3包括两个相对分布的支撑组件31，支撑组件31包括半圆形的滚架311，滚架311与另一个支撑组件31的滚架311交错分布，滚架311上设置有用来支撑车桥中间部位的夹持板组312和用来支撑车桥轴端部位的制动器313，复合支撑装置3的动力输入端设置有复合驱动装置4，复合驱动装置4包括与滚架311连接的传动架41，复合驱动装置4还包括与传动架41连接的直线驱动组件42和旋转驱动组件43，直线驱动组件42用来驱动滚架311沿固定平台2的顶面作水平直线运动，旋转驱动组件43用来驱动滚架311沿固定平台2的顶面作旋转运动。

具体地，固定平台2对复合支撑装置3提供支撑基础，令复合支撑装置3在支撑车桥的情况下具有较好的稳定性；两个支撑组件31与各自对应的复合驱动装置4传动连接，所以两个支撑组件31可同步运动，也可以错时运动，如在车间设备将车桥转移到本装置的时候，两个支撑组件31中滚架311的开放侧可朝向车桥，令车桥可进入两个支撑组件31的支撑范围中，由旋转驱动组件43驱动两个支撑组件31的滚架311呈交错状态，且由直线驱动组件42驱动两个支撑组件31作相向直线运动，直到其制动器313卡在车桥的轴端，用来转移车桥的设备可暂时离开本装置，车桥的中间部分暴露在外，由机器人或工人对车桥中间的结构进行组装；由于车桥的组装口在车桥上属于侧方位结构，所以由旋转驱动组件43驱动整个复合支撑装置3旋转可达到调节角度的目的，能够令机器人或者工人的装配作业难度和强度都降低。

进一步地，其中一个支撑组件31的制动器313保持夹紧车桥的一端；另一个支撑组件31的制动器313与车桥的一端松配合，而且在与其连接的直线驱动组件42的驱动下朝车桥的中间方向运动，直到夹持板组312衬入车桥中间的下方，该制动器313由松变紧并与夹持板组312同时支撑车桥；先前静止的制动器313与车桥由紧变松，与其连接的直线驱动组件42驱动其朝车桥的中间方向运动，直到该支撑组件31的夹持板组312抱在车桥中间部位的上表面，车桥在夹持板组312和制动器313的夹持下与整个复合支撑装置3保持同步关系。这样的话，车桥的两个轴端(轮边)就暴露出复合支撑装置3，以便机器人或工人对车桥的轴端进行装配。再进一步地，复合支撑装置3的两个旋转驱动组件43同时驱动其连同车桥被动作出角度调节，有效降低了装配的难度，尤其是降低了车间机器人的投入成本，而且装配流水线长度得以缩短，避免使用较多数量的机器人。发明

为了提高滚架311的支撑稳定性，本发明提供的滚架311包括一对半圆部311a，半圆部311a之间设置有多个均匀分布的连接梁311b。由连接梁311b和半圆部311a组成的滚架311具有一定的宽度，与固定平台2具有合理的支撑宽度，而且为夹持板组312和制动器313提供了有效的安装条件，为实现夹持车桥建立稳定的支撑基础。

为了提高制动器313的机动性，本发明提供的制动器313包括两个相对分布呈V形结构的抱轴板3131，抱轴板3131包括与滚架311的内壁连接的固定部3131a，固定部3131a上设置有与其铰接的抱轴部3131b，抱轴部3131b的宽度按照由滚架311边缘到滚架311滚动中心的顺序逐渐变小，抱轴部3131b的端部设置有与滚架311同心的制动卡口3131c；同时，固定部3131a与抱轴部3131b的铰接处设置有摆动电机3132，固定部3131a与抱轴部3131b的另一端设置有制动孔，所述制动孔中设置有锁芯3133，固定部3131a的侧面设置有与锁芯3133连接的薄型气缸3134。其中，摆动电机3132用来驱动抱轴部3131b的制动卡口3131c朝车桥的轴端运动，直到两个制动卡口3131c同时抱住车桥，而固定部3131a和抱轴部3131b上的制动孔自动对中，由薄型气缸3134驱动锁芯3133插在制动孔中，从而达到夹紧车桥的目的，而且薄型气缸3134在抽出锁芯3133之后，处于由下至上支撑车桥的抱轴板3131可在车桥的重力作用下与车桥保持松配合。

由于车桥装配完成之后其轮边体积大于制动卡口3131c，为了方便在装配完成之后将车桥顺利转移，由摆动电机3132驱动抱轴板3131离开车桥的轴侧，两个滚架311在背向移动一段距离之后，在夹持板组312仍然夹持车桥的时候由车间用来转移车桥的设备如吊索连接在车桥的中间位置，直到复合驱动装置4完全离开车桥。

为了提高夹板组件312的利用率，本发明提供的夹板组件312包括两个分布在滚架311端部的U形板312a，U形板312a的中间设置有朝滚架311中心延伸的Z形板312b，Z形板312b的远离另一个夹板组件312的一端设置有三角挡板312c。其中，U形板312a的两端与两个半圆部311a的同端连接，令半圆部311a的端部形成闭合结构，为Z形板312b提供转折基础，而且三角挡板312c能避开车桥的轴侧并抵在车桥中间与轴侧的衔接端面，令Z形板312b以及三角挡板312c能够形成一定的夹持空间，所以复合支撑装置3合体之后可有效地夹持车桥，为后续装配过程中的角度调节提供基础。

为了保证支撑组件31作直线运动能力的有效性，本发明提供的传动架41包括圈架41a，圈架41a的内壁设置有环槽41b，环槽41b中设置有一对上下分布的推动块42a，推动块42a与直线驱动组件42连接，直线驱动组件42包括两个分别与推动块42a连接的驱动缸42b。这样的话，由于推动块42a的水平自由度由环槽41b限制，所以驱动缸42b驱动推动块42a的同时可驱动滚架311连同圈架41a一起作直线移动，但是不限制圈架41a与推动块42a的相对旋转性。

进一步地，本发明提供的旋转驱动组件43包括设置在圈架41a一侧的锥齿圈43a，锥齿圈43a的传动端设置有一对立式的锥齿轮43b，锥齿轮43b的动力输入端设置有移动驱动箱43c，移动驱动箱43c与设置在固定平台2上的活动槽21配合，移动驱动箱43c的顶面设置有卡槽(图中未示出)，卡槽与设置在圈架41a外壁的滚动块41c活动配合，滚动块41c为部分圆环结构。其中，锥齿轮43b和锥齿圈43a起到改变移动驱动箱43c动力输出方向作用，而且在装配过程中可对支撑组件31起到制动的作用，以提高装配的效率和安全性；移动驱动箱43c的内部设置有电机和齿轮传动机构，齿轮传动机构与锥齿轮43b的转动中心连接，电机驱动锥齿轮43b的话可带动锥齿圈43a连同圈架41a一起旋转，但不影响推动块42a的水平移动动作；由于活动槽21作为滚动块41c的水平限位结构，在驱动缸42b驱动推动块42a的条件下可令整个移动驱动箱43c也随滚架311和圈架41a一起平移。

为了提高支撑组件31与固定平台2的配合稳定性，本发明提供的固定平台2的顶面为圆弧面，圆弧面与滚架311和传动架41的滚动面活动配合。为了方便对车桥的中间部分进行机动或人工装配，本发明提供的固定平台2的俯视投影呈工字型，工字型结构的两肋部为机器人和人工提供了空档。

为了提高装配作业的安全性，本发明在固定平台2的中间底部设置有凹口，凹口处设置有安全退出装置5，安全退出装置5包括接近开关和与接近开关电性连接的卧式驱动组件51，所述接近开关设置在活动槽21中并与移动驱动箱43c的端部相对，卧式驱动组件51的动力输出侧设置有与机架系统1水平配合的滑板52，滑板52与机架系统1的滑动配合面之间设置有直线滚针轴承53。其中，接近开关在复合支撑装置3完全合拢之后被移动驱动箱43c触发，卧式驱动组件51在获得电信号之后启动并驱动滑板52退出凹口中，从而令滑板52上的机器人或者装配工人离开滚架311的合拢区间，进而保证装配作业的安全性。直线滚针轴承53可减小滑板52的移动阻力，提高安全退出装置5执行动作的即时性。

进一步地，本发明提供的卧式驱动组件51包括减速电机511，所述减速电机511的动力输出端设置有水平啮合的第一卧轮512和第二卧轮513，第一卧轮512和第二卧轮513的传动侧分别设置有第一齿条514和第二齿条515，第一齿条514和第二齿条515分布在第一卧轮512和第二卧轮513的两侧，第一齿条514和第二齿条515与滑板52连接，滑板52上设置有供第一卧轮512和第二卧轮513的旋转中心配合的条形口521，条形口521中设置有折叠密封罩54。其中，密封罩可避免车间的小零件和灰尘卡在卧式驱动组件51的传动空间中，不过方便工人手动拨开而向相应的传动工作面加润滑脂。减速电机511驱动第一卧轮512的话可以令第二卧轮513同步反向传动，并且由于第二齿条515和第二齿条515的分布方向相反，所以，第一齿条514和第二齿条515可同步带动滑板52沿着直线滚针轴承53的支撑路径作直线移动，进而保证安全退出装置5的即时性以及装配作业的安全性。

为了提高机架系统1的利用率，本发明提供的机架系统1包括底板11，底板11上设置有分布于支撑系统两侧的侧架12，侧架12为门型结构且其包括两个前后对称分布的门洞121，门洞121的内侧设置有托台6，托台6上设置有与其活动配合的托槽7，侧架12的中间设置有两个上下分布且用来安装驱动缸42b的安装口122。这样的话，侧架12采用门型结构架在底板11上，不仅保证整个机架系统1的支撑能力，还为直线驱动组件42提供了可靠的安装调节；同时，托槽7为装配所需的零件提供了盛放条件，便于机器人或装配工人取放零件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种车桥组装用旋转固定平台，包括机架系统，所述机架系统中设置有支撑系统，其特征在于，所述支撑系统包括固定平台，所述固定平台上设置有与其活动配合的复合支撑装置，所述复合支撑装置包括两个相对分布的支撑组件，所述支撑组件包括半圆形的滚架，所述滚架与另一个支撑组件的滚架交错分布，所述滚架上设置有用来支撑车桥中间部位的夹持板组和用来支撑车桥轴端部位的制动器，所述复合支撑装置的动力输入端设置有复合驱动装置，所述复合驱动装置包括与滚架连接的传动架，所述复合驱动装置还包括与传动架连接的直线驱动组件和旋转驱动组件，所述直线驱动组件用来驱动滚架沿固定平台的顶面作水平直线运动，所述旋转驱动组件用来驱动滚架沿固定平台的顶面作旋转运动。

2.根据权利要求1所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述滚架包括一对半圆部，所述半圆部之间设置有多个均匀分布的连接梁。

3.根据权利要求2所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述制动器包括两个相对分布呈V形结构的抱轴板，所述抱轴板包括与滚架的内壁连接的固定部，所述固定部上设置有与其铰接的抱轴部，所述抱轴部的端部设置有与滚架同心的制动卡口，所述固定部与抱轴部的铰接处设置有摆动电机，所述固定部与抱轴部的另一端设置有制动孔，所述制动孔中设置有锁芯，所述固定部的侧面设置有与锁芯连接的薄型气缸。

4.根据权利要求3所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述夹板组件包括两个分布在滚架端部的U形板，所述U形板的中间设置有朝滚架中心延伸的Z形板，所述Z形板的远离另一个夹板组件的一端设置有三角挡板。

5.根据权利要求1所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述传动架包括圈架，所述圈架的内壁设置有环槽，所述环槽中设置有一对上下分布的推动块，所述推动块与直线驱动组件连接，所述直线驱动组件包括两个分别与推动块连接的驱动缸。

6.根据权利要求5所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述旋转驱动组件包括设置在圈架一侧的锥齿圈，所述锥齿圈的传动端设置有一对立式的锥齿轮，所述锥齿轮的动力输入端设置有移动驱动箱，所述移动驱动箱与设置在固定平台上的活动槽配合，所述移动驱动箱的顶面设置有卡槽，所述卡槽与设置在圈架外壁的滚动块活动配合，所述滚动块为部分圆环结构。

7.根据权利要求6所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述固定平台的俯视投影呈工字型，所述固定平台的顶面为圆弧面。

8.根据权利要求7所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述固定平台的中间底部设置有凹口，所述凹口处设置有安全退出装置，所述安全退出装置包括接近开关和与接近开关电性连接的卧式驱动组件，所述接近开关设置在活动槽中，所述卧式驱动组件的动力输出侧设置有与机架系统水平配合的滑板，所述滑板与机架系统的滑动配合面之间设置有直线滚针轴承。

9.根据权利要求8所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述卧式驱动组件包括减速电机，所述减速电机的动力输出端设置有水平啮合的第一卧轮和第二卧轮，所述第一卧轮和第二卧轮的传动侧分别设置有第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和第二齿条与滑板连接，所述滑板上设置有供第一卧轮和第二卧轮的旋转中心配合的条形口，所述条形口中设置有折叠密封罩。

10.根据权利要求1所述的车桥组装用旋转固定平台，其特征在于，所述机架系统包括底板，所述底板上设置有分布于支撑系统两侧的侧架，所述侧架为门型结构且其包括两个前后对称分布的门洞，所述门洞的内侧设置有托台，所述托台上设置有与其活动配合的托槽，所述侧架的中间设置有两个上下分布且用来安装驱动缸的安装口。