CN116691800A - 一种前副车架抓件设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种前副车架抓件设备，包括：底座，相对于地面直线运动；旋转支架，设置在所述底座上并与底座铰连接；旋转支架相对于底座旋转并改变与前副车架的距离；纵梁夹持机构，设置在所述旋转支架远离地面的一端，用于沿着第一预设方向运动并夹持前副车架的两纵梁的不同位置；若干横梁定位机构，分别设置在所述纵梁夹持机构的第一预设方向的径向方向，用于抵持前副车架的两横梁的不同部位的表面；第一预设方向为前副车架的两横梁的延伸方向；所述旋转支架带动纵梁夹持机构和若干横梁定位机构向着待抓取的前副车架所在位置旋转逼近，且纵梁夹持机构和若干横梁夹持机构抵持在前副车架表面，完成前副车架的装载。该设备可代替人工搬运或者吊运。
Description
技术领域
本发明涉及车架转运工装技术领域，尤其涉及一种前副车架抓件设备。
背景技术
全框式前副车架结构简称前副车架，如图1所示，前副车架具有相对设置的两根纵梁和两根横梁，两根纵梁间隔设置，两横梁间隔的设置在两纵梁之间，前副车架用于与车身大梁、水箱或者发动机连接，属于正碰撞力传导结构的组成部分。前副车架普遍采用钢制材料、或者钢铝混合结构，当车辆发生碰撞时，撞击力会通过车身大梁以及前副车架上的纵梁分散，传递至车身中部进行能量吸收，降低乘员受到的冲击以及减小乘员舱的溃缩量。
在焊接成型后，前副车架处于倾斜夹持的姿态。由于重量较大，对前副车架焊接加工后的转运，如中国发明专利CN108638101A，通常是采用专用吊具或者手拉葫芦对前副车架进行起吊后人工搬运，转运效率很低且行程有限，而且吊具和手拉葫芦不具备长行程搬运能力，因此提供一种能够从焊接夹具配合，直接抓取焊接好的前副车架的抓件设备，提高前副车架的转运时间和工作效率，是非常有必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种能够更好的与焊接加工工作完成状态进行无缝衔接配合、提高工件转运效率的前副车架抓件设备。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种前副车架抓件设备，包括：
底座，相对于地面直线运动；
旋转支架，设置在所述底座上并与底座铰连接；旋转支架相对于底座旋转并改变与前副车架的距离；
纵梁夹持机构，设置在所述旋转支架远离地面的一端，用于沿着第一预设方向运动并夹持前副车架的两纵梁的不同位置；
若干横梁定位机构，分别设置在所述纵梁夹持机构的第一预设方向的径向方向，用于抵持前副车架的两横梁的不同部位的表面；第一预设方向为前副车架的两横梁的延伸方向；
所述旋转支架带动纵梁夹持机构和若干横梁定位机构向着待抓取的前副车架所在位置旋转逼近，纵梁夹持机构避让两纵梁所在位置，且纵梁夹持机构和若干横梁夹持机构抵持在前副车架表面后，旋转支架相对于底座旋转复位，完成前副车架的装载。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述底座包括两第一连杆、第二连杆和两扶手架；两第一连杆平行且间隔设置，第二连杆设置在两第一连杆之间且与两第一连杆相邻的端部分别固定连接；两扶手架设置在两第一连杆远离第二连杆的一端，且两扶手架还朝着远离地面的方向向外延伸设置；两第一连杆靠近地面的一端还设置有若干具有位置锁定功能的脚轮。
优选的，所述旋转支架包括两回转部和安装框体；两回转部平行且间隔设置在第二连杆上，两回转部靠近地面的一端分别与第二连杆的不同位置铰连接设置，两回转部还朝着远离第二连杆的方向向外延伸；安装框体设置在两回转部远离第二连杆的端部且分别与两回转部铰连接；安装框体远离两扶手架的一侧设置有纵梁夹持机构和若干横梁定位机构。
进一步优选的，所述两扶手架靠近第一连杆的端部的轮廓为第一梯形，两回转部靠近第二连杆的端部轮廓为第二梯形；所述第二梯形的底边与地面呈倾角设置；构成第二梯形远离第二连杆的腰与构成第一梯形靠近第二连杆的腰平行设置；构成第二梯形远离第二连杆的腰上还设置有第一限位部，第一限位部朝着远离两回转部的方向向外延伸，并选择性的抵持在构成第一梯形靠近第二连杆的腰的外表面。
更进一步优选的，还包括第二限位部；第二限位部具有固定端和活动端，第二限位部的固定端与构成第一梯形远离第二连杆的腰铰连接，固定端内嵌设有活动端，活动端与固定端滑动连接，活动端还与构成第二梯形靠近第二连杆的腰铰连接。
进一步优选的，所述纵梁夹持机构包括摆杆、两第三连杆、两卡爪和弹性伸缩组件；两卡爪对称且间隔的设置在安装框体沿着第一预设方向延伸的两端，两卡爪还与安装框体滑动连接设置；摆杆与所述安装框体铰连接，摆杆轴向延伸方向的两端对应的设置有两第三连杆，各第三连杆的一端分别与摆杆铰连接，第三连杆的另一端分别与一卡爪铰连接；卡爪与安装框体之间还设置有弹性伸缩组件，弹性伸缩组件的两端分别与卡爪和安装框体的表面相抵持；转动摆杆使其相对于安装框体旋转一定角度，从而调整两卡爪之间的间距，使两卡爪避让两纵梁或者抵持在两纵梁的表面。
进一步优选的，所述若干横梁定位机构间隔的设置在安装框体沿着第一预设方向延伸的边缘处，与两横梁的不同表面相抵持。
进一步优选的，所述两回转部远离第二连杆的端部之间还设置有第四连杆，第四连杆分别与两回转部固定连接；第四连杆和安装框体靠近两扶手架的一侧端面上分别设置有拉环。
优选的，所述旋转支架相对于第二连杆的旋转角度不超过44°。
优选的，还包括导向轨道，导向轨道沿着第一预设方向延伸设置并嵌设在地面内，导向轨道具有沿着第一预设方向法向伸出的若干轨道凸出部；若干轨道凸出部朝着待抓取的前副车架所在方向延伸设置，所述第二连杆上固定设置有第三限位部，第三限位部还朝着地面方向延伸并嵌设在导向轨道内，且第三限位部的厚度不超过导向轨道沿着第一预设方向的法线方向的宽度；第三限位部沿着第一预设方向的长度不超过若干轨道凸出部沿着第一预设方向的宽度。
本发明提供的一种前副车架抓件设备，相对于现有技术，具有以下有益效果：
(1)本方案采用了可移动的底座、相对于底座可旋转的旋转支架，以及在旋转支架上可以进一步旋转的安装框体，使得纵梁夹持机构与横梁定位机构能够旋转运动并更好的贴合待取料状态的前副车架的抓取和定位，可以提高人工搬运前副车架的效率，直接与焊接工加工装配合而无需另外使用吊运机械；
(2)第一限位部与第二限位部相互配合，能够限定旋转支架相对于底座运动的极限位置；
(3)进一步设置的第三限位部配合导向轨道，可以实现预定位与精确导向的功能，进一步提高前副车架抓件设备的抓取精度和装卸效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为一种前副车架的结构的立体图；
图2为本发明一种前副车架抓件设备从焊接加工工装上获取前副车架的立体图；
图3为本发明一种前副车架抓件设备与前副车架和焊接加工工装的组合状态立体图；
图4为本发明一种前副车架抓件设备夹持前副车架的立体图；
图5为本发明一种前副车架抓件设备夹持前副车架的右视图；
图6为图5的A向正视图；
图7为本发明一种前副车架抓件设备的右视图；
图8为图7的B向正视图；
图9为图7的C向正视图；
图10为本发明一种前副车架抓件设备复位状态的立体图；
图11为图10的右视图；
图12为图10的俯视图。
附图标记：1、底座；2、旋转支架；3、纵梁夹持机构；4、横梁定位机构；5、导向轨道；6、轨道凸出部；7、手柄；11、第一连杆；12、第二连杆；13、扶手架；21、回转部；22、安装框体；100、第一梯形；200、第二梯形；300、第一限位部；400、第二限位部；401、固定端；402、活动端；31、摆杆；32、第三连杆；33、卡爪；34、弹性伸缩组件；23、第四连杆；24、拉环；500、第三限位部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
由图1结合图2和图3所示，本发明提供了一种前副车架抓件设备，包括：
底座1可相对于地面直线运动；底座1是抓件设备的运行基础。
旋转支架2设置在底座1上并与底座1铰连接；旋转支架2相对于底座1旋转并改变与前副车架的距离；由旋转支架2相对于底座1转动到指定的焊接加工工装的卸料位置，实现对前副车架工件的抓取和转运。
纵梁夹持机构3设置在所述旋转支架2远离地面的一端，用于沿着第一预设方向运动并夹持前副车架的两纵梁的不同位置；如图所示纵梁为管状，结合附图12可知，纵梁夹持机构3具有至少两个弯折部，用于与纵梁的三个不同的表面相互抵持。
若干横梁定位机构4分别设置在所述纵梁夹持机构3的第一预设方向的径向方向，用于抵持前副车架的两横梁的不同部位的表面；第一预设方向为前副车架的两横梁的延伸方向；为了防止横梁相对于旋转支架2的位置发生变化，横梁定位机构4分别对两个横梁的至少一个表面进行了抵持，配合纵梁夹持机构3，使前副车架在旋转支架2上的姿态维持不变。
旋转支架2带动纵梁夹持机构3和若干横梁定位机构4向着待抓取的前副车架所在位置旋转逼近，纵梁夹持机构3避让两纵梁所在位置，且纵梁夹持机构3和若干横梁夹持机构抵持在前副车架表面后，旋转支架2相对于底座1旋转复位，完成前副车架的装载过程，待底座1配合旋转支架2将前副车架移动到指定位置后，纵梁夹持机构3进行避让和卸料，实现前副车架的取料过程，然后将前副车架抓件设备复位并返回焊接加工工装处，
如图2-图9所示，底座1包括两第一连杆11、第二连杆12和两扶手架13；两第一连杆11平行且间隔设置，第二连杆12设置在两第一连杆11之间且与两第一连杆11相邻的一侧端部分别固定连接；两扶手架13设置在两第一连杆11远离第二连杆12的一端，且两扶手架13还朝着远离地面的方向向外延伸设置；两第一连杆11靠近地面的一端还设置有若干具有位置锁定功能的脚轮。第一连杆11和第二连杆12整体构成一个具有开口结构的槽型实体，开口区域可作为操作者的站立区域，以便于对旋转支架2和纵梁夹持机构3进一步进行操作。为了便于推动沿地面运行，在扶手架13的顶部可以设置手柄7，用于握持。为了保持扶手架13的姿态稳定，扶手架13可以采用中空钢管构成三角形结构或者直角梯形结构，本方案优选为后者。
同样如图2-图9所示，旋转支架2包括两回转部21和安装框体22；两回转部21平行且间隔设置在第二连杆12上，两回转部21靠近地面的一端分别与第二连杆12的不同位置铰连接设置，两回转部21还朝着远离第二连杆12的方向向外延伸；安装框体22设置在两回转部21远离第二连杆12的端部且分别与两回转部21铰连接；安装框体22远离两扶手架13的一侧设置有纵梁夹持机构3和若干横梁定位机构4。回转部21的铰接轴沿着第一预设方向设置，回转部21与相邻的扶手架13之间间隔设置，回转部21顶部共同限定了安装框体22的位置。安装框架22进一步作为纵梁夹持机构3和若干横梁定位机构4的安装基础来使用。
为了更好的对两回转部21的起始位置进行限定，进一步的进入了第一限位部300的结构。由前述内容可知，本方案的两扶手架13靠近第一连杆11的端部的轮廓为第一梯形100，而两回转部21靠近第二连杆12的端部轮廓为第二梯形200，第一梯形100与第二梯形200的形状相似。但是当回转部21位于初始位置时，第二梯形200的底边与地面呈倾角设置；构成第二梯形200远离第二连杆12的腰与构成第一梯形100靠近第二连杆12的腰平行设置；附图11中的第一梯形100的斜腰F2与第二梯形200的直角腰F1在初始位置是平行的。，为了保持初始位置的相对位置关系，构成第二梯形200远离第二连杆12的腰上还设置有第一限位部300，第一限位部300朝着远离两回转部21的方向向外延伸，并选择性的抵持在构成第一梯形100靠近第二连杆12的腰的外表面。第一限位部300固定设置在腰F1上，第一限位部300的末端与腰F2的表面抵持，反之亦可，即第一限位部300固定设置在腰F2的表面，第一限位部300的末端与腰F1表面抵持也是可以的，在此不再赘述。
为了进一步限定两回转部21相对于第二连杆12旋转的极限位置，本方案还进一步设置了第二限位部400。第二限位部400具有固定端401和活动端402，第二限位部400的固定端401与构成第一梯形100远离第二连杆12的腰铰连接，固定端401内嵌设有活动端402，活动端402与固定端401滑动连接，活动端402还与构成第二梯形200靠近第二连杆12的腰铰连接，即固定端401与第一梯形100的直边腰铰连接，活动端402则与第二梯形的斜腰较连接，当活动端402沿着固定端401滑动并伸出到极限位置时，第二限位部400会拉紧两回转部21的当前位置，阻止两回转部21进一步相对于第二连杆12顺时针旋转，从而得到位置限定的功能。
作为进一步优选的实施方式，本方案中，旋转支架2相对于第二连杆12的旋转角度不超过44°。
如图6-图12所示，纵梁夹持机构3包括摆杆31、两第三连杆32、两卡爪33和弹性伸缩组件34；两卡爪33对称且间隔的设置在安装框体22沿着第一预设方向延伸的两端，两卡爪33还与安装框体22滑动连接设置；摆杆31与安装框体22铰连接，摆杆31轴向延伸方向的两端对应的设置有两第三连杆32，各第三连杆32的一端分别与摆杆31铰连接，第三连杆32的另一端分别与一卡爪33铰连接；卡爪33与安装框体22之间还设置有弹性伸缩组件34，弹性伸缩组件34的两端分别与卡爪33和安装框体22的表面相抵持；转动摆杆31使其相对于安装框体22旋转一定角度，从而调整两卡爪33之间的间距，使两卡爪33避让两纵梁或者抵持在两纵梁的表面。由附图可知，摆杆31与安装框体22的边缘中部铰连接设置，其两端对称的设置有两第三连杆32。而两卡爪33则通过连接部件，如采用圆钢与安装框体22上的限位套筒的内表面滑动连接。当顺时针旋转摆杆31时，摆杆31在竖直方向的投影面积增大，驱动两第三连杆带动两卡爪33朝着安装框体的中心方向移动，使得两卡爪33的间距变小，实现避让纵梁或者与纵梁分离的效果。反之，逆时针旋转摆杆31时，摆杆31在竖直方向的投影面积减小，驱动两第三连杆带动两卡爪33朝着远离安装框体的中心方向移动，使得两卡爪33的间距变大，实现对纵梁不同表面的夹持的效果。为了更好的调节摆杆31的姿态，可以在摆杆31上设置手柄7，手柄与摆杆31的铰接轴处的表面固定连接，手柄与摆杆的端部之间可以呈倾角设置。
如图12所示，两卡爪33具有至少两个弯折部位，玩着不为呈C形或者U形，能够对每个纵梁的三个不同的表面分别进行抵持，类似于抓握功能。
若干横梁定位机构4间隔的设置在安装框体22沿着第一预设方向延伸的边缘处，与两横梁的不同表面相抵持。由于卡爪33只接触了纵梁的部分区域，为了保证抓取和运输过程中的前副车架的位置保持不变，横梁定位机构4分别与横梁靠近扶手架13的端面，以及横梁靠近地面的端面相抵持，实现更好的姿态稳定与夹持的效果。
如图11和图12所示，为了便于对回转部21和纵梁夹持机构3之间的姿态进行调节，以及对纵梁夹持机构3和若干横梁定位机构4的姿态进行微调，特设置了第四连杆23和拉环24。两回转部21远离第二连杆12的端部之间还设置有第四连杆23，第四连杆23分别与两回转部21固定连接；第四连杆23和安装框体22靠近两扶手架13的一侧端面上分别设置有拉环24。拉环24起到扶手的功能，便于操作人员握持。
如图2和图11所示，为了更好的与焊接加工工装的卸料位置进行配合，本方案还进一步的设置了导向轨道5和第三限位部500。具体的，导向轨道5沿着第一预设方向延伸设置并嵌设在地面内，导向轨道5具有沿着第一预设方向法向伸出的若干轨道凸出部6；若干轨道凸出部6朝着待抓取的前副车架所在方向延伸设置，第二连杆12上固定设置有第三限位部500，第三限位部500还朝着地面方向延伸并嵌设在导向轨道5内，且第三限位部500的厚度不超过导向轨道5沿着第一预设方向的法线方向的宽度；第三限位部500沿着第一预设方向的长度不超过若干轨道凸出部6沿着第一预设方向的宽度。导向轨道5配合第三限位部500能够起到可靠的预定位功能，加大的减少本方案抓件设备的位置调整时间，而且提高定位抓取前副车架的精度和效率，缩短对位调整时间。
为了维持夹持与搬运过程中的前副车架的姿态保持稳定受控，可以进一步在安装框体22上设置可以拆卸的销钉，并在两卡爪33的开口区域内与各横梁定位机构4上分别安装接近传感器，在底座上设置控制器和报警器，当所有的接近传感器均没有异常，报警器没有发出报警信号时，表示纵梁表面与卡爪33之间的间隙、横梁的表面与各横梁定位机构4之间的间隙在可靠范围内，可以直接执行搬运过程；如果至少一个接近传感器输出异常信号导致报警器报警，表示至少有一处卡爪33的开口区域或者横梁定位机构4与横梁的表面的间距过大，待搬运的前副车架在本发明的设备上的姿态或者重心不稳，可能会有质量隐患，需要及时排查和校正姿态。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种前副车架抓件设备，其特征在于，包括：
底座(1)，相对于地面直线运动；
旋转支架(2)，设置在所述底座(1)上并与底座(1)铰连接；旋转支架(2)相对于底座(1)旋转并改变与前副车架的距离；
纵梁夹持机构(3)，设置在所述旋转支架(2)远离地面的一端，用于沿着第一预设方向运动并夹持前副车架的两纵梁的不同位置；
若干横梁定位机构(4)，分别设置在所述纵梁夹持机构(3)的第一预设方向的径向方向，用于抵持前副车架的两横梁的不同部位的表面；第一预设方向为前副车架的两横梁的延伸方向；
所述旋转支架(2)带动纵梁夹持机构(3)和若干横梁定位机构(4)向着待抓取的前副车架所在位置旋转逼近，纵梁夹持机构(3)避让两纵梁所在位置，且纵梁夹持机构(3)和若干横梁夹持机构抵持在前副车架表面后，旋转支架(2)相对于底座(1)旋转复位，完成前副车架的装载。
2.根据权利要求1所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，所述底座(1)包括两第一连杆(11)、第二连杆(12)和两扶手架(13)；两第一连杆(11)平行且间隔设置，第二连杆(12)设置在两第一连杆(11)之间且与两第一连杆(11)相邻的端部分别固定连接；两扶手架(13)设置在两第一连杆(11)远离第二连杆(12)的一端，且两扶手架(13)还朝着远离地面的方向向外延伸设置；两第一连杆(11)靠近地面的一端还设置有若干具有位置锁定功能的脚轮。
3.根据权利要求2所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，所述旋转支架(2)包括两回转部(21)和安装框体(22)；两回转部(21)平行且间隔设置在第二连杆(12)上，两回转部(21)靠近地面的一端分别与第二连杆(12)的不同位置铰连接设置，两回转部(21)还朝着远离第二连杆(12)的方向向外延伸；安装框体(22)设置在两回转部(21)远离第二连杆(12)的端部且分别与两回转部(21)铰连接；安装框体(22)远离两扶手架(13)的一侧设置有纵梁夹持机构(3)和若干横梁定位机构(4)。
4.根据权利要求3所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，所述两扶手架(13)靠近第一连杆(11)的端部的轮廓为第一梯形(100)，两回转部(21)靠近第二连杆(12)的端部轮廓为第二梯形(200)；所述第二梯形(200)的底边与地面呈倾角设置；构成第二梯形(200)远离第二连杆(12)的腰与构成第一梯形(100)靠近第二连杆(12)的腰平行设置；构成第二梯形(200)远离第二连杆(12)的腰上还设置有第一限位部(300)，第一限位部(300)朝着远离两回转部(21)的方向向外延伸，并选择性的抵持在构成第一梯形(100)靠近第二连杆(12)的腰的外表面。
5.根据权利要求4所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，还包括第二限位部(400)；第二限位部(400)具有固定端(401)和活动端(402)，第二限位部(400)的固定端(401)与构成第一梯形(100)远离第二连杆(12)的腰铰连接，固定端(401)内嵌设有活动端(402)，活动端(402)与固定端(401)滑动连接，活动端(402)还与构成第二梯形(200)靠近第二连杆(12)的腰铰连接。
6.根据权利要求3所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，所述纵梁夹持机构(3)包括摆杆(31)、两第三连杆(32)、两卡爪(33)和弹性伸缩组件(34)；两卡爪(33)对称且间隔的设置在安装框体(22)沿着第一预设方向延伸的两端，两卡爪(33)还与安装框体(22)滑动连接设置；摆杆(31)与所述安装框体(22)铰连接，摆杆(31)轴向延伸方向的两端对应的设置有两第三连杆(32)，各第三连杆(32)的一端分别与摆杆(31)铰连接，第三连杆(32)的另一端分别与一卡爪(33)铰连接；卡爪(33)与安装框体(22)之间还设置有弹性伸缩组件(34)，弹性伸缩组件(34)的两端分别与卡爪(33)和安装框体(22)的表面相抵持；转动摆杆(31)使其相对于安装框体(22)旋转一定角度，从而调整两卡爪(33)之间的间距，使两卡爪(33)避让两纵梁或者抵持在两纵梁的表面。
7.根据权利要求3所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，所述若干横梁定位机构(4)间隔的设置在安装框体(22)沿着第一预设方向延伸的边缘处，与两横梁的不同表面相抵持。
8.根据权利要求3所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，所述两回转部(21)远离第二连杆(12)的端部之间还设置有第四连杆(23)，第四连杆(23)分别与两回转部(21)固定连接；第四连杆(23)和安装框体(22)靠近两扶手架(13)的一侧端面上分别设置有拉环(24)。
9.根据权利要求2所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，所述旋转支架(2)相对于第二连杆(12)的旋转角度不超过44°。
10.根据权利要求2所述的一种前副车架抓件设备，其特征在于，还包括导向轨道(5)，导向轨道(5)沿着第一预设方向延伸设置并嵌设在地面内，导向轨道(5)具有沿着第一预设方向法向伸出的若干轨道凸出部(6)；若干轨道凸出部(6)朝着待抓取的前副车架所在方向延伸设置，所述第二连杆(12)上固定设置有第三限位部(500)，第三限位部(500)还朝着地面方向延伸并嵌设在导向轨道(5)内。
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