CN212145148U - 一种纵向贯通式变位机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纵向贯通式变位机，变位机主体包括基座、升降机构和旋转机构，升降机构包括两根对称布置在基座上的升降柱、位于两根升降柱之间的升降横梁和用于驱动升降横梁上下移动的升降驱动组件，两根升降柱的相对面为升降柱内面，升降柱内面的两侧设有导向结构，升降横梁的两端均设有与导向结构相匹配的滑动组件，升降横梁的两端通过滑动组件分别与两根升降柱滑动连接，升降驱动装置与升降横梁相连；变位机主体的升降机构通过两根升降住和升降横梁形成一个“H”型的升降结构，在位于升降横梁上方且在两根升降柱的内面之间的空间形成避让区以避让桁架吊具，使变位机在纵向布置时能够较好的应用于贯穿式生产线。

Description

一种纵向贯通式变位机

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，尤其是涉及一种纵向贯通式变位机。

背景技术

变位机作为与焊接机器人配合使用的一种必不可少的辅助设备，随着焊接机器人的广泛应用，也获得了较大的发展。目前市场上的升降变位机主要由基座、立柱、升降组件、旋转组件组成，基座和立柱居中布置，采用固定式钢架结构，升降组件和旋转组件安装在立柱内，升降组件采用链条或丝杠驱动，旋转组件采用电机驱动。

客车自动化生产线中，变位机可以是横向布置或纵向布置，横向布置的变位机变位更加灵活，但较适用于加工部位及加工工件较少的情况，若用于大型产线形生产，焊接工件、部位较多就需要大量的变位机，成本过于巨大，而变位机纵向布置能够实现工装平台的整体变位，配合合理的控制策略，更加效率高，在目前的客车生产线中多使用纵向布置；随着汽车行业的发展，客车生产线的自动化程度逐渐增加，为了提升生产线的自动化水平，多数工厂会在原有客车生产线的基础上进行自动化改造，目前客车生产企业为保证生产过程的连续性和节拍性，主要采用贯通式生产线布置，通过桁架吊具及工艺小车实现工件的转移，生产线内高度空间受桁架高度限制，然而现有的变位机其单侧变位机主体多为单根立柱居中布置，因升降行程的要求，一般立柱高度较高，在对已有生产线进行自动化改造时，现有变位机的立柱与桁架吊具会产生干涉，难以直接应用于已有贯通式生产线。

例如中国专利公开号CN206966961U，授权公告日为2018年02月06日，名称为“一种可升降式双回转变位机”公开了一种可升降式双回转变位机，包括头座、尾座、翻转架和工装夹具，所述头座上设有主驱动变位机构，尾座上对应设有从动变位机构，翻转架的两端通过万向连接器与主驱动变位机构和从动变位机构连接，工装夹具回转式连接在翻转架上，所述万向连接器包括连接座、支撑座、旋转轴和回转轴，连接座的顶端通过回转轴与支撑座连接，连接座底端与翻转架固定连接，旋转轴转动安装在支撑座上。主驱动变位机构和从动变位机构上有支座，旋转轴两端与支座活动连接。该实用新型的头座或尾座即是单侧变位机主体，该实用新型的单侧变位机主体依旧以单立柱形式居中布置以配合翻转架的升降，由于客车生产线变位机多纵向布置，其在应用于客车生产线中时，桁架吊具转移工件时需要居中将工件移至变位机的工装夹具上，而该实用新型的头座与尾座分别连接在翻转架的两侧，使头座和尾座与桁架吊具会产生干涉，难以直接应用于已有的贯通式客车生产线。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术变位机立柱与桁架吊具会产生干涉，难以应用于已有贯通式生产线的不足，提供一种纵向贯通式变位机，能够提供避让区使变位机与桁架吊具不会发生干涉。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种纵向贯通式变位机，包括变位机主体和工装平台，所述变位机主体包括基座、升降机构和旋转机构，升降机构安装于基座上；升降机构，包括两根对称布置在所述基座上的升降柱、位于两根升降柱之间的升降横梁和用于驱动升降横梁上下移动的升降驱动组件，所述升降柱垂直于基座的上表面，两根所述升降柱的相对面为升降柱内面，所述升降横梁的两端分别与两根所述的升降柱滑动连接，所述升降驱动组件与所述升降横梁相连，位于升降横梁上方且在两根所述升降柱的内面之间的空间形成避让区；旋转机构，包括安装在升降横梁上的驱动电机和转动连接于横梁上的旋转法兰盘，所述驱动电机用于带动所述旋转法兰盘的法兰面在其所在平面内转动，所述旋转法兰盘用于与所述工装平台相连以带动工装平台转动。

当前的客车生产线多使用桁架吊具转移工件，由于工装平台一般居中放置，桁架吊具转移工件时要居中通过变位机，而目前的变位机立柱居中设置，易与桁架吊具发生干涉。上述方案中，变位机主体的升降机构通过两根升降住和升降横梁形成一个H形的升降结构，以代替现有变位机的立柱，旋转法兰盘与工装平台端部固定连接，实现工装平台与升降横梁相连，通过升降驱动组件带动升降横梁沿升降柱的导向结构上下移动，从而使升降横梁带动工装平台升降，在位于升降横梁上方且在两根所述升降柱的内面之间的空间形成避让区，变位机的最高点位于桁架吊具通过路径的两侧，桁架吊具在居中通过变位机时，由于避让区的存在使桁架吊具不会与变位机立柱干涉。变位机主体通过驱动电机经过减速器减速后带动旋转法兰盘旋转，以带动工装平台转动。

作为优选，所述升降驱动组件包括连接支架和升降驱动装置，所述连接支架的一端与升降横梁固定连接，另一端与升降驱动装置的自由端相连。升降驱动装置通过连接支架来驱动升降横梁进行升降运动。

作为优选，所述升降驱动装置为液压油缸、气缸和升降电机组中的一种。升降电机组可以是电机与丝杠的组合实现上下往复运动，较优的可以选用液压油缸，液压油缸的优势是承载能力强。

作为优选，所述升降柱内面的两侧设有导向结构，所述升降横梁的两端均设有与导向结构相匹配的滑动组件，升降横梁的两端通过滑动组件分别与两根升降柱滑动连接。通过滑轮组件的滚动带动升降横梁上下移动，实现升降功能，使升降横梁在移动过程中摩擦较小，升降更加平稳，对工件的位置影响小，有利于工件焊接。

作为优选，所述滑动组件包括与升降横梁固定连接的固定板和若干安装于固定板上的导向滑轮组，所述导向滑轮组与所述导向结构相匹配，所述导向滑轮组成对安装在所述固定板的两侧，固定板两侧的导向滑轮组对称布置。由于固定板与升降横梁固定连接，通过安装在固定板两侧的导向滑轮组带动升降横梁沿导向结构实现升降运动，通过将导向滑轮组的滚动转换为升降横梁的上下滑动，摩擦阻力小。

作为优选，所述导向结构为由升降柱内面的两侧向外凸起形成的截面为矩形的导向凸条，所述导向滑轮组包括两个相向布置滑轮，两个滑轮的轮廓面相对，两个滑轮的轮廓面之间设有与导向条的厚度一致的间隙，所述导向滑轮组的两个滑轮的轮廓面导向条表面贴合。相对设置的滑轮一方面对升降横梁的晃动进行限位，另一方面设置双面的滑轮能够使升降横梁的升降运动阻力更小，更加流畅。

作为优选，所述滑动组件还包括压紧轮组，所述压紧轮组包括两个对称布置在固定板两侧的压紧轮，所述压紧轮与所述导向滑轮组的滑轮垂直布置，所述压紧轮的轮廓面与导向凸条的外侧面贴合。通过设置压紧轮组来限制升降横梁宽度方向的晃动，使变位机在升降过程中更加平稳，保证焊接的精度。

作为优选，所述驱动电机的输出轴上安装有减速器，所述旋转法兰盘与所述减速器传动连接。通过减速器减速后旋转法兰盘的旋转慢且平稳，工件的位置影响小，有利于工件焊接。

作为优选，所述升降柱的内面上端和下端设有限位凸块，所述限位凸块用于对升降横梁进行限位。通过限位凸块对升降横梁升降的最高位和最低位进行限制，结构简单且可靠。

作为优选，所述升降柱的下限位凸块上设有若干垂直于升降柱内面和基座上表面的下加强板，所述下加强板的上边与下限位凸块的上端齐平，所述下加强板的上边用于支撑所述升降横梁。下加强板对升降组的下端进行加强，增加升降柱的强度，同时下加强板的上边与下限位凸块的上端齐平用于在升降横梁处于最低位时支撑升降横梁。

本实用新型的有益效果是：（1）能够避让桁架吊具，使变位机与桁架吊具不会发生干涉，较好应用于贯通式客车生产线；（2）通过导线滑轮组和导向条的配合升降横梁的升降阻力小；（3）导向滑轮组和压紧轮组能够减少升降横梁升降时的晃动，保证焊接进度；（4）升降限位结构简单，有较好的支撑，限位可靠。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的一种变位机主体的结构示意图；

图3是本实用新型的一种变位机主体的正视图；

图4是本实用新型的一种A处放大图。

图中：变位机主体1、工装平台2、基座3、升降机构4、升降柱41、导线结构411、下加强板412、限位凸块413、升降横梁42、滑动组件43、固定板431、压紧轮组432、导线滑轮组433、升降驱动组件44、连接支架441、升降驱动装置442、避让区45、旋转机构5、旋转法兰盘51、减速器52、驱动电机53。

具体实施方式

为使本实用新型技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本实用新型方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

具体实施例：如图1至图4所示，一种纵向贯通式变位机，包括变位机主体1和工装平台2，变位机主体包括基座3、升降机构4和旋转机构5，升降机构安装于基座上；升降机构，包括两根对称布置在基座上的升降柱41、位于两根升降柱之间的升降横梁42和用于驱动升降横梁上下移动的升降驱动组件44，升降柱垂直于基座的上表面，升降横梁的两端分别与两根所述的升降柱滑动连接，升降驱动组件与升降横梁相连，位于升降横梁上方且在两根升降柱的内面之间的空间形成避让区45；升降柱的内面上端和下端设有限位凸块413，限位凸块用于对升降横梁进行限位。升降柱的下限位凸块上设有若干垂直于升降柱内面和基座上表面的下加强板412，下加强板的上边与下限位凸块的上端齐平，下加强板的上边用于支撑升降横梁。升降驱动组件包括连接支架441和升降驱动装置442，连接支架的一端与升降横梁固定连接，另一端与驱动装置的自由端相连。升降驱动装置为液压油缸、气缸和升降电机组中的一种。升降柱与升降横梁的滑动连接优选为以下方式连接，两根升降柱的相对面为升降柱内面，升降柱内面的两侧设有导向结构411，升降横梁的两端均设有与导向结构相匹配的滑动组件43，升降横梁的两端通过滑动组件分别与两根升降柱滑动连接，滑动组件包括与升降横梁固定连接的固定板431和若干安装于固定板上的导向滑轮组433，导向滑轮组与导向结构相匹配，导向滑轮组成对安装在固定板的两侧，固定板两侧的导向滑轮组对称布置。导向结构为由升降柱内面的两侧向外凸起形成的截面为矩形的导向凸条，导向滑轮组包括两个相向布置滑轮，两个滑轮的轮廓面相对，两个滑轮的轮廓面之间设有与导向条的厚度一致的间隙，导向滑轮组的两个滑轮的轮廓面导向条表面贴合。滑动组件还包括压紧轮组432，压紧轮组包括两个对称布置在固定板两侧的压紧轮，压紧轮与导向滑轮组的滑轮垂直布置，压紧轮的轮廓面与导向凸条的外侧面贴合。

旋转机构，包括安装在升降横梁上的驱动电机53、安装于驱动电机输出端的减速器52和与减速器传动连接的旋转法兰盘51，旋转法兰盘转动连接于升降横梁上，旋转法兰盘在其法兰面所在平面内转动旋转法兰盘的法兰面垂直于地面并与升降横梁平行。

在本实施例中，升降驱动装置选用液压油缸，采用液压油缸作为升降驱动装置可使升降横梁的承载能力大大加强，两根升降柱与升降横梁构成H型升降机构的主体，基座是由槽钢、型管和钢板共同组焊成的刚性框架结构，用于承载升降机构和旋转机构，通过化学锚栓与地面固定，保证设备的稳定。

升降机构呈H型，其包括两根升降柱、升降横梁、滑动组件和升降驱动组件。居中固定在基座上，用于承载旋转机构，并实现变位机垂直方向的升降功能。

升降柱是由钢板组焊成的刚性框架结构，数量为2个，成组使用，对称固定在基座上，并与基座平面垂直。升降柱内面两侧设有矩形的导向凸条，导向凸条有3个导向面，用于约束滑动组件及导向，升降柱的内面上端和下端设有限位凸块，限位凸块略高于升降柱内面平面，限位凸块用于对升降横梁进行限位。升降柱的下限位凸块上设有若干垂直于升降柱内面和基座上表面的下加强板，本实施例中为2个，下加强板的上边与下限位凸块的上端齐平，下加强板的上边用于支撑升降横梁。

升降横梁是由钢板组焊成的刚性框架结构，两端固定在滑动组件上，通过滑动组件与升降柱连接，与基座平面平行。

滑动组件由固定板、导向滑轮组和压紧轮组成，固定板形状呈矩形，固定板与升降横梁端部连接，压紧轮组包括两个安装在固定板上两侧的压紧轮，压紧轮将升降柱的导向面夹紧，本实施例中，压紧轮组有两组，一组位于固定板的上端、另一组位于固定板的下端，压紧轮组用于约束升降横梁纵向及横向位移；导向滑轮组包括两个相向布置滑轮，两个滑轮的轮廓面相对，两个滑轮的轮廓面之间设有与导向凸条的厚度一致的间隙，导向滑轮组的两个滑轮的轮廓面导向凸条表面接触，压紧轮轮廓面与导向凸条的侧面接触，本实施例中固定板上设有4个导线滑轮组，分布在固定板的四角位置。

升降驱动组件包括连接支架和液压油缸，连接支架居中安装在升降横梁上，液压油缸上端与连接支架连接，下端固定在基座上。

旋转机构由旋转法兰盘、减速器和驱动电机组成，旋转法兰盘居中安装在升降横梁内，减速器与驱动电机连接后，固定在升降横梁内，并与旋转法兰盘齿轮啮合。旋转法兰盘可以绕其中心在其法兰面所在的平面内转动。

本实施例所述的变位机可应用于已有的贯通式客车生产线，当桁架吊具转移工件时，由于避让区的存在，变位机主体的最高处并非处于居中位置，而是位于桁架吊具路径的两侧，使变位机与桁架吊具不会发生干涉。本实施例采用液压油缸作为升降驱动装置，变位机的承载能力强，可应用于自动化客车车架生产线；通过导线滑轮组和导向条的配合升降横梁的升降阻力小；导向滑轮组和压紧轮组能够减少升降横梁升降时的晃动，保证焊接进度；升降限位结构简单，有较好的支撑，限位可靠。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种纵向贯通式变位机，包括变位机主体和工装平台，其特征是，所述变位机主体包括基座、升降机构和旋转机构，升降机构安装于基座上；

升降机构，包括两根对称布置在所述基座上的升降柱、位于两根升降柱之间的升降横梁和用于驱动升降横梁上下移动的升降驱动组件，所述升降柱垂直于基座的上表面，两根所述升降柱的相对面为升降柱内面，所述升降横梁的两端分别与两根所述的升降柱滑动连接，所述升降驱动组件与所述升降横梁相连，位于升降横梁上方且在两根所述升降柱的内面之间的空间形成避让区；

旋转机构，包括安装在升降横梁上的驱动电机和转动连接于横梁上的旋转法兰盘，所述驱动电机用于带动所述旋转法兰盘的法兰面在其所在平面内转动，所述旋转法兰盘用于与所述工装平台相连以带动工装平台转动。

2.根据权利要求1所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述升降驱动组件包括连接支架和升降驱动装置，所述连接支架的一端与升降横梁固定连接，另一端与升降驱动装置的自由端相连。

3.根据权利要求2所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述驱动装置为液压油缸、气缸和升降电机组中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述升降柱内面的两侧设有导向结构，所述升降横梁的两端均设有与导向结构相匹配的滑动组件，升降横梁的两端通过滑动组件分别与两根升降柱滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述滑动组件包括与升降横梁固定连接的固定板和若干安装于固定板上的导向滑轮组，所述导向滑轮组与所述导向结构相匹配，所述导向滑轮组成对安装在所述固定板的两侧，固定板两侧的导向滑轮组对称布置。

6.根据权利要求5所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述导向结构为由升降柱内面的两侧向外凸起形成的截面为矩形的导向凸条，所述导向滑轮组包括两个相向布置滑轮，两个滑轮的轮廓面相对，两个滑轮的轮廓面之间设有与导向条的厚度一致的间隙，所述导向滑轮组的两个滑轮的轮廓面导向条表面贴合。

7.根据权利要求6所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述滑动组件还包括压紧轮组，所述压紧轮组包括两个对称布置在固定板两侧的压紧轮，所述压紧轮与所述导向滑轮组的滑轮垂直布置，所述压紧轮的轮廓面与导向凸条的外侧面贴合。

8.根据权利要求1所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述驱动电机的输出轴上安装有减速器，所述旋转法兰盘与所述减速器传动连接。

9.根据权利要求1至8任一所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述升降柱的内面上端和下端设有限位凸块，所述限位凸块用于对升降横梁进行限位。

10.根据权利要求9所述的一种纵向贯通式变位机，其特征是，所述升降柱的下限位凸块上设有若干垂直于升降柱内面和基座上表面的下加强板，所述下加强板的上边与下限位凸块的上端齐平，所述下加强板的上边用于支撑所述升降横梁。

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