CN208051252U - 一种方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，涉及工业自动化设备柔性化生产线技术领域，包括两个快换支架，工装夹具与快换支架滑移连接，快换支架上设有限位块、限位感应器和定位机构，定位机构包括连接块和与连接块滑移连接的轴销，工装夹具上开设有定位孔，轴销套设有弹性复位件，轴销的一端呈圆台状设置，轴销的另一端设有定位感应器，快换支架上还设有控制器和气缸，限位感应器、定位感应器以及气缸与控制器电连接。利用销轴和弹性复位件对工装夹具进行自动定位，并利用定位感应器和限位感应器对工装夹具是否到位进行双重检测，以利用控制器自动控制气缸对工装夹具进行固定，提高工作效率，降低劳动强度。

Description

一种方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置

技术领域

本实用新型涉及工业自动化设备柔性化生产线技术领域，更具体地说，它涉及一种方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置。

背景技术

目前，伴随着汽车工业4.0及智能制造的高速发展，汽车市场多样化需求与日俱增，为满足广大消费者对产品外形和品质多元化的要求，市场需求的波动和产品更新换代不断加速。在国内，汽车整车制造业和下游零部件供应链在质量、服务、技术和成本上不断改进、推陈出新，智能制造水平越来越高，工厂内对生产线的自动化、柔性化、高效化要求也是越来越高。

在汽车座椅和底盘的焊接生产工艺中，常常需要用到变位机，通过工装夹具将待焊接工件固定在变位机上以方便焊接。专利公告号为CN203900801U的中国实用新型专利公开了一种焊接变位机，包括支撑座以及设置在其上的轴承座和置料架，支撑座的一侧设置有电机以及与其相连的联轴器，联轴器穿过轴承座与置料架相连，置料架上安装有定位板，定位板上通过螺纹紧固件安装有若干个工装夹具。本实用新型结构简单，改变了传统倾斜变位机笨重且结构繁杂的缺点。

但上述变位机中工装夹具通过螺纹紧固件固定在定位板上，当需要更换不同的工装夹具时，工人拆装夹具不易，劳动强度大。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型提供一种方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，通过设置轴销和弹性复位件，利用两者的配合对工装夹具进行自动定位，并利用定位感应器和限位感应器对工装夹具是否到位进行双重检测，以利用控制器自动控制气缸对工装夹具进行固定，简化工人更换工装夹具的工作过程，提高工作效率，降低劳动强度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，包括相对设置在变位机上的两个用于固定工装夹具的快换支架，所述工装夹具与快换支架滑移连接，所述快换支架上于工装夹具滑移方向的一端设置有限位块，所述限位块处设置有限位感应器；所述快换支架上于工装夹具的一侧设置有定位机构，所述定位机构包括设置在快换支架上的连接块，所述连接块上垂直于工装夹具滑移方向滑移连接有轴销，所述工装夹具上对应轴销开设有定位孔，所述轴销与连接块之间连接有弹性复位件，所述轴销靠近工装夹具的一端呈圆台状设置，所述轴销远离工装夹具的一端设置有定位感应器，所述快换支架上还设置有控制器和用于固定工装夹具的气缸，所述限位感应器、定位感应器以及气缸与控制器电连接。

通过上述技术方案，往快换支架上放置工装夹具并朝向限位块推动工装夹具，工装夹具滑移过程中，其端部推动轴销滑移，使轴销进入连接块，弹性复位件被压缩。随着轴销的继续滑移，在弹性复位件的作用下，轴销复位而插入工装夹具上的定位孔内，同时，工装夹具的一端与限位块抵接。利用限位块和轴销对工装夹具进行定位，防止工装夹具滑动或移动。工装夹具到位后，定位感应器和限位感应器发送信号给控制器，控制器启动气缸，利用气缸对工装夹具进行夹持固定。当需要更换工装夹具时，利用控制器控制气缸的活塞杆收回，拉动轴销以使其脱离定位孔，利用变位机带动工装夹具垂直翻转以使工装夹具自行滑出，使工装夹具的拆装更加便利，降低劳动强度。

进一步的，所述快换支架包括与变位机转动连接的立板以及与立板固定连接的横板，所述工装夹具与横板滑移连接。

通过上述技术方案，变位机带动立板往人工上件侧翻转一定角度，立板带动横板倾斜，方便工装夹具的拆装，提高工作效率。

进一步的，所述横板上紧贴连接块设置有导向块，所述轴销与导向块滑移连接。

通过上述技术方案，利用导向块在工装夹具滑移过程中起到导向作用，辅助工装夹具前期按预定状态进行工作，保证轴销与定位孔的插接配合。

进一步的，所述轴销远离导向块的一端设置有用于使轴销保持远离工装夹具的把手，所述把手包括对应轴销固定在连接块上的固定套，所述轴销与固定套同轴滑移连接，所述固定套远离连接块的一端设置有活动套，所述活动套与轴销一端转动连接，所述固定套和活动套接触的端部均倾斜设置。

通过上述技术方案，当要将轴销从定位孔中抽出以方便拆卸工装夹具时，往活动套方向拉动轴销，使轴销脱离定位孔，并使活动套转动180度，使活动套倾斜设置的端部不再与固定套的端部贴合而呈抵接状态，从而把手形成自锁状态，使轴销保持远离工装夹具的状态，方便拆装工装夹具。

进一步的，所述横板上沿工装夹具滑移方向间隔设置有支撑块，所述支撑块上设置有与工装夹具滚动配合的万向滚珠。

通过上述技术方案，利用万向滚珠支撑工装夹具在横板上平顺移动，减小两者之间的摩擦力，降低劳动强度。

进一步的，所述气缸设置为一对，分别固定在立板于工装夹具滑移方向的两端。

通过上述技术方案，利用两个气缸对工装夹具的两端进行固定，增强对工装夹具的固定作用。

进一步的，所述导向块的两端靠近工装夹具的侧壁以远离工装夹具的方向倾斜设置有引导面。

通过上述技术方案，两个引导面之间间距大于工装夹具的尺寸，方便将工装夹具引导至横板上，进一步提高工作效率。

进一步的，所述工装夹具上对应气缸设置有支座，所述气缸的活塞杆与支座滑移连接。

通过上述技术方案，利用支座增强活塞杆的结构强度，保证气缸对工装夹具的固定作用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过在横板上设置轴销和弹性复位件，利用两者的配合对工装夹具进行自动定位，并利用定位感应器和限位感应器对工装夹具是否到位进行双重检测，以利用控制器自动控制气缸对工装夹具进行固定，简化工人拆装工装夹具的工作过程，提高工作效率，降低劳动强度；

(2)通过在轴销一端设置把手，利用转动活动套以使活动套与固定套抵接，使轴销保持脱离定位孔的状态，实现自锁，方便工人拆卸工装夹具。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为本实用新型的局部示意图；

图3为本实用新型中快换支架处的结构示意图；

图4为图3中A的放大图；

图5为图3中B的放大图；

图6为本实用新型中定位机构的剖视图。

附图标记：1、变位机；2、快换支架；21、立板；22、横板；3、气缸；4、导向块；5、引导面；6、底板；7、支撑块；8、万向滚珠；9、支座；10、限位块；11、定位机构；111、连接块；112、安装孔；113、轴销；114、定位孔；115、弹性复位件；12、把手；121、固定套；122、活动套；123、操作杆；124、平台部；13、限位感应器；14、定位感应器；15、控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，参见图1，包括两个相对设置于变位机1上的用于固定工装夹具的快换支架2，结合图2，快换支架2呈L形设置，包括与变位机1转动连接的立板21以及与立板21固定连接的横板22，立板21长度方向上的两端均固定有用于固定工装夹具的气缸3，横板22上沿其长度方向固定有导向块4，导向块4的两端远离立板21的侧壁以靠近立板21的方向倾斜设置有引导面5。

工装夹具包括底板6和固定在底板6上的夹持部（图中未示出），底板6沿导向块4长度方向与横板22滑移连接。底板6上对应气缸3固定有用于安装夹持部的支座9，气缸3的活塞杆与支座9滑移连接。为减小底板6与横板22之间的摩擦力以支撑工装夹具在横板22上平顺移动，结合图3和图4，横板22上于导向块4远离立板21的一侧沿工装夹具滑移方向间隔设置有支撑块7，支撑块7上转动连接有与底板6滚动配合的万向滚珠8。当要往变位机1上安装工装夹具时，推动底板6沿着导向块4在横板22上滑移，直至到达设定的位置，启动气缸3，气缸3的活塞杆穿过支座9并与夹持部抵紧。

为方便对工装夹具进行定位和固定，横板22于导向块4远离上料侧的一侧固定有限位块10。结合图5和图6，导向块4远离底板6的一侧设置有定位机构11，定位机构11包括平行于导向块4设置的连接块111，连接块111和导向块4上开设有连通的安装孔112，安装孔112轴向垂直于工装夹具滑移方向，安装孔112中同轴滑移连接有轴销113，轴销113靠近工装夹具的一端呈圆台状设置，底板6上对应轴销113开设有定位孔114，轴销113与定位孔114插接配合。轴销113外部套设有弹性复位件115，本实施例中，弹性复位件115采用弹簧。弹簧的一端与连接块111固定连接，弹簧的另一端与轴销113的一端固定连接。

当底板6沿导向块4滑移时，底板6的一端抵接轴销113，由于轴销113的端部呈圆台状设置，底板6对轴销113施加的压力存在沿轴销113轴向的分力，将轴销113压入安装孔112，弹性复位件115被压缩。随着底板6的继续移动，当底板6与限位块10抵接时，底板6上的定位孔114与安装孔112对齐，轴销113在弹性复位件115的作用下伸入定位孔114，从而利用轴销113与定位孔114的插接配合，实现对底板6的自动定位和固定。

连接块111上对应安装孔112设置有把手12，把手12包括对应安装孔112同轴固定在连接块111上的固定套121，轴销113与固定套121同轴滑移连接，固定套121远离连接块111的一端设置有活动套122，活动套122与轴销113的一端转动连接，活动套122上垂直于活动套122轴向固定有便于握持的操作杆123。固定套121和活动套122接触的端部均倾斜设置，且固定套121和活动套122接触的端部的不同侧分别设置有平台部124。

当要拆卸工装夹具时，先将轴销113从定位孔114中抽出，并使活动套122转动180度，使活动套122和固定套121上的平台部124相互抵接，从而活动套122保持与固定套121分离状态，进而保持轴销113与定位孔114脱离状态。此时，气缸3收回活塞杆，利用变位机1带动快换支架2朝向上件侧翻转一定角度，在自重的作用下，工装夹具从横板22上滑落，提高了拆卸效率，降低了劳动强度。

为进一步提高自动化，限位块10处设置有限位感应器13（见图4），导向块4于把手12的同侧设置有定位感应器14，变位机1上设置有控制器15（见图1）。本实施例中，限位感应器13采用压力传感器，定位感应器14采用光电式接近开关，控制器15采用PLC，限位感应器13、定位感应器14以及气缸3与控制器15电连接。当底板6滑移至抵接限位块10时，轴销113伸入定位孔114，定位感应器14和限位感应器13发送信号给控制器15，控制器15启动气缸3，利用气缸3对工装夹具进行夹持固定。

本实施例的工作原理和有益效果在于：

当要往变位机1上安装工装夹具时，将底板6置于两个导向块4之间，并沿着导向块4的长度方向推动底板6在横板22上滑移。当底板6的一端抵接轴销113时，轴销113被压入安装孔112，弹性复位件115被压缩。当底板6继续移动至与限位块10抵接时，安装孔112与底板6上的定位孔114对齐，轴销113在弹性复位件115的作用下插入定位孔114，从而实现对底板6的自动定位和固定。同时，定位感应器14和限位感应器13发送信号给控制器15，控制器15启动气缸3，利用气缸3对底板6上的夹持部进行夹持固定。

当焊接工作完成后需要更换工装夹具时，控制器15控制气缸3收回活塞杆，变位机1往上件侧垂直翻转快换支架2一定角度，手动转动活动套122，使其转动180度，使把手12自锁，保持轴销113脱离定位孔114，在自重的作用下，工装夹具从横板22上滑落，提高了拆卸效率，降低了劳动强度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，包括相对设置于变位机（1）上的两个用于固定工装夹具的快换支架（2），所述工装夹具与快换支架（2）滑移连接，所述快换支架（2）上于工装夹具滑移方向的一端设置有限位块（10），所述限位块（10）处设置有限位感应器（13）；

所述快换支架（2）上于工装夹具的一侧设置有定位机构（11），所述定位机构（11）包括设置在快换支架（2）上的连接块（111），所述连接块（111）上垂直于工装夹具滑移方向滑移连接有轴销（113），所述工装夹具上对应轴销（113）开设有定位孔（114），所述轴销（113）与连接块（111）之间连接有弹性复位件（115），所述轴销（113）靠近工装夹具的一端呈圆台状设置，所述轴销（113）远离工装夹具的一端设置有定位感应器（14），所述快换支架（2）上还设置有控制器（15）和用于固定工装夹具的气缸（3），所述限位感应器（13）、定位感应器（14）以及气缸（3）与控制器（15）电连接。

2.根据权利要求1所述的方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，所述快换支架（2）包括与变位机（1）转动连接的立板（21）以及与立板（21）固定连接的横板（22），所述工装夹具与横板（22）滑移连接。

3.根据权利要求2所述的方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，所述横板（22）上紧贴连接块（111）设置有导向块（4），所述轴销（113）与导向块（4）滑移连接。

4.根据权利要求3所述的方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，所述轴销（113）远离导向块（4）的一端设置有用于使轴销（113）保持远离工装夹具的把手（12），所述把手（12）包括对应轴销（113）固定在连接块（111）上的固定套（121），所述轴销（113）与固定套（121）同轴滑移连接，所述固定套（121）远离连接块（111）的一端设置有活动套（122），所述活动套（122）与轴销（113）一端转动连接，所述固定套（121）和活动套（122）接触的端部均倾斜设置。

5.根据权利要求2所述的方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，所述横板（22）上沿工装夹具滑移方向间隔设置有支撑块（7），所述支撑块（7）上设置有与工装夹具滚动配合的万向滚珠（8）。

6.根据权利要求2所述的方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，所述气缸（3）设置为一对，分别固定在立板（21）于工装夹具滑移方向的两端。

7.根据权利要求3所述的方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，所述导向块（4）的两端靠近工装夹具的侧壁以远离工装夹具的方向倾斜设置有引导面（5）。

8.根据权利要求1所述的方便工装夹具在变位机上实现快速切换的装置，其特征在于，所述工装夹具上对应气缸（3）设置有支座（9），所述气缸（3）的活塞杆与支座（9）滑移连接。