CN107297693B - 一种汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车冲压‑焊接生产线零件及总成的柔性抱具，包括相互平行的两根承载梁，两根承载梁之间设有滑轨，滑轨上设有至少两个抱具单元，抱具单元包括滑动配合安装在滑轨上的抱臂总成；抱臂总成包括抱臂，抱臂的两端设有连接杆，连接杆上固定安装设有支承座总成；支承座总成包括支承套，支承套内设有滑孔，滑孔内设有轨道，轨道上与其滑动配合设有伸缩筒，支承套上设有伸缩驱动机构；伸缩筒内设有通孔，通孔内设有转轴，转轴的一端设有定位装置、另一端设有用于驱动转轴旋转的切换电机，定位装置包括与转轴同步转动的定位块，定位块上环形均布设有至少两个定位件安装工位，定位件安装工位上可拆卸地安装设有用于与吊运工件配合的定位件。

Description

一种汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具

技术领域

本发明属于抱具技术领域，具体的为一种汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具。

背景技术

如图1所示，为现有的一种汽车总装刚性输送***的结构示意图，汽车总装输送***一般包括输送轨道，输送轨道的下方设有上料点和下料点，并与上料点和下料点分别对应设有预停点，抱具装置滑动配合安装在输送轨道的下方，其工作过程如下：抱具装置停留在上料预停点，接收到前方车组移出信号后移入上料点上方，而后吊具下降，抱具装置抓取零件；零件感应到位后抱具装置夹紧零件，而后吊具上升，上升到位后吊具移出上料点；通过输送轨道移动至下料预停点，接收到前方车组移出信号后工作车组移入，吊具下降，感应零件到位后抱具装置放下零件，吊具上升，移出下料点，沿着输送轨道进入到上料预停点，进入下一个循环，目前，该***下面吊挂的抱具是刚性的，只能抱取一种零件总成。

公开号为CN200971121的中国专利公开了一种汽车总装抱具，包括承载梁、抱臂总成及支撑块，支撑块固定在抱臂总成的支承座上，所述支撑块为整块长方形块体，其两端支撑固定在抱臂总成的两支承座上，支撑块顶面安装固定有聚氨脂块。该汽车总装抱具是一种刚性抱具，虽然能够满足底盘结构差异较大的不同类别的汽车的转运要求，但是其仅能够针对汽车底盘及车架总成进行吊运，智能性和柔性很差，无法实现对多种零部件的吊运要求。

同理，公开号为CN201284375的中国专利公开了一种汽车车身空中机运线多车型共线抱具装置，包括抱具吊架、抱具底座，抱具吊架下部固接抱具底座，抱具底座上固装有低支点，低支点由弹簧锁紧机构、手柄、调节螺栓组成，弹簧锁紧机构上部装有偏心顶杆销作为连接汽车底板支点，下部装有手柄，弹簧锁紧机构的底板经调节螺栓安装在抱具底座上；所述抱具底座上还装有高支点，高支点包括导向组件、弹簧锁紧机构、手柄、定位销、支点调节螺栓，导向组件经支点调节螺栓安装在抱具底座上，导向组件的高度低于低支点的高度，在导向组件上表面装有若干个螺栓和开有至少二个定位孔；弹簧锁紧机构上部装有偏心顶杆销作为连接汽车底板支点，下部装有手柄，弹簧锁紧机构的底板上开有若干个圆形和条形相通的圆条形通槽，圆条形通槽与导向组件上的螺栓相对应，弹簧锁紧机构的底板上还开有至少二个销孔，该销孔与导向组件上的定位孔相对应，定位销能***弹簧锁紧机构底板上销孔和导向组件上的定位孔将二者固接成一体，总体来看，该装置结构比较复杂、小零件太多拆装维护不便，是一种刚性抱具，。该汽车车身空中机运线多车型共线抱具装置通过设置低支点和高支点来满足不同车型的车身吊运要求，但是智能性和柔性较差，无法满足多种汽车零部件的吊运要求。

公开号为CN 106428300A的中国专利公开了一种汽车总装零部件输送***汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具装置，包括相互平行的两根承载梁，两根承载梁之间设有滑轨，滑轨上设有至少两个抱具单元，且两根承载梁之间设有间距调节机构；抱具单元包括滑动配合安装在滑轨上的支撑架，支撑架的两端分别设有抱具机构；抱具机构包括连接套，连接套的上端设有连接轴，连接轴与支撑架旋转配合相连，且支撑架上设有旋转驱动机构；连接套的下端设有抱具支架，抱具支架上设有切换支撑机构；切换支撑机构包括水平设置并相互平行的两根转轴，两根转轴分别旋转配合安装在抱具支架上，且两根转轴上分别设有连接叉，连接叉上可拆卸地安装设有支撑杆，支撑杆上设有定位销或V型块，抱具支架上设有切换驱动机构。

该汽车总装零部件输送***汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具装置虽然可以满足多种车型的多种零部件总成的吊运要求，但是其抱具机构的结构复杂，且每个抱具机构上只有两根支撑杆与被吊运工件进行定位配合，适用性受到限制，同时两根支撑杆之间的切换驱动机构结构复杂，切换效率较低，导致工作效率下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，适用于多种汽车冲压-焊接工艺过程零件及总成的吊运要求，结构更为简单，通用性更好，能够大大简化、改善汽车生产线调运零件总成的轨道布局，并能够有效降低生产设备成本、提高生产效率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，包括相互平行的两根承载梁，两根所述承载梁之间设有滑轨，所述滑轨上与其滑动配合安装设有至少两个抱具单元，所述抱具单元包括滑动配合安装在所述滑轨上的抱臂总成；

所述抱臂总成包括滑动配合安装在所述滑轨上的抱臂，所述抱臂的两端分别设有连接杆，所述连接杆上固定安装设有支承座总成；所述支承座总成包括与所述连接杆固定连接的支承套，所述支承套内设有滑孔，所述滑孔内设有轨道，所述轨道上与其滑动配合设有伸缩筒，所述支承套上设有用于驱动所述伸缩筒沿着所述轨道滑动的伸缩驱动机构；

所述伸缩筒内设有通孔，所述通孔内设有与其旋转配合的转轴，所述转轴的一端设有定位装置、另一端设有固定安装在所述伸缩筒上并用于驱动所述转轴旋转的切换电机，所述定位装置包括套装在所述转轴上并与所述转轴同步转动的定位块，所述定位块上环形均布设有至少两个定位件安装工位，所述定位件安装工位上可拆卸地安装设有用于与吊运工件配合的定位件。

进一步，所述滑孔的轴线水平并与所述滑轨垂直，属于同一个所述抱臂总成的两根所述转轴相向的一端分别安装设有所述定位块。

进一步，所述定位块上环形均布设有四个定位件安装工位，所述定位件采用定位销或V型定位块。

进一步，所述伸缩驱动机构包括固定安装在所述伸缩筒一侧侧壁上的齿条，所述支承套上固定安装设有伸缩驱动电机，所述伸缩驱动电机的输出轴上设有与所述齿条啮合的齿轮。

进一步，所述抱具单元设置为两个，两根所述承载梁之间设有用于调节两个所述抱具单元之间的距离的距离调节机构。

进一步，所述距离调节机构包括分别固定安装在两根所述承载梁上的螺杆座，两个所述螺杆座之间设有与其旋转配合的螺杆，所述螺杆的一端设有用于驱动其转动的距离调节电机；

两个所述抱臂中，其中一个抱臂与所述滑轨之间设有限位结构，且该抱臂上与所述螺杆对应设有外径大于所述螺杆的通孔；另一个所述抱臂上设有与所述螺杆螺纹配合的螺纹孔；或，

所述螺杆上设有两段螺旋方向相反的两段外螺纹，两个所述抱臂分别与两段所述外螺纹螺纹配合。

进一步，两根所述连接杆对称设置在所述抱臂的两端下方。

进一步，位于两根所述抱臂同一端的两根所述连接杆之间设有导向滑杆。

进一步，当与所述连接杆对应的所述抱臂与所述螺杆螺纹配合时，安装在该抱臂上的所述连接杆与所述导向滑杆滑动配合；当与所述连接杆对应的抱臂与所述滑轨之间设有限位机构时，安装在该抱臂上的所述连接杆与所述导向滑杆之间固定连接。

进一步，所述滑轨设置为相互平行的两根，两根所述滑轨之间设有加强架。

本发明的有益效果在于：

本发明的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，通过在抱臂两端固定安装连接杆，并在连接杆上固定安装支承座，连接结构更加简单，强度更高；同时利用伸缩筒与支承座之间的伸缩运动，可实现定位块的同步伸缩，同时，利用切换电机还可驱动定位块旋转，实现不同定位件的选择切换，结构简单，适用性更好；具体的，初始状态时，伸缩筒全部缩回在支承套里，为待吊运总成零部件让开空间；开始工作后，调节抱臂之间的间距位置后，伸缩驱动机构工作，使伸缩筒横向运动到指定位置，同时切换电机完成所需定位件的切换，最终实现定位与吊运。即本发明的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具使定位块具有横向、纵向和旋转的运动，能满足多种汽车总成零部件的定位需求，柔性化程度高。

本发明的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具相对于其他现有抱具还具有以下优点：

1、柔性大：根据需要吊运的零件总成与PLC零件总成定位信息库的匹配信息，提前确定抱取的零件总成的定位信息，抱具装置迅速调整定位块三维XYZ坐标、切换定位方式，能够迅速精准定位，彻底突破不同车型、不同零件总成的定位方式不同的限制，能够满足任何汽车零件总成的吊运任务；经试验证明，本发明的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具在吊运不同车型的下车体总成、发动机舱总成和后底板总成的效果十分良好。

2、拆装维护简单方便：本发明抱具装置采用方便拆卸、模块化的设计理念进行设计，拆卸时只需将相应的连接螺栓拆下，就可以轻松拆卸抱臂总成。

3、运行时具有良好的同步性、可靠性：分别通过伸缩驱动电机和切换电机驱动伸缩筒做伸缩运动和旋转运动，电机可实现联动控制，能够保证同步性和相对位置准确，结构更加简单，可靠性更好。

4、零件定位方式可拆卸调换：定位件可拆卸地安装在定位块上，且定位块上的定位件安装工位设置为多个，可以安装不同类型和大小型号的定位件，即定位方式有多种形式，通过更换不同种类的定位件，能够满足任何零件总成的定位要求，从而使得本发明能够柔性吊运。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具实施例的结构示意图；

图2为支承座总成的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为支承座总成的轴测图；

图5为支承套的结构示意图。

附图标记说明：

1-承载梁；2-支撑柱；3-滑轨；4-抱臂；5-连接杆；6-支承套；7-滑孔；8-轨道；9-伸缩筒；10-转轴；11-定位装置；12-切换电机；13-定位块；14-导向滑杆；15-定位销；16-V型定位块；17-齿条；18-伸缩驱动电机；19-齿轮；20-螺杆座；21-螺杆；22-距离调节电机；23-限位块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，为本发明汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具实施例的结构示意图。本实施例的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，包括相互平行的两根承载梁1，承载梁1的两端分别设有支撑柱2。两根承载梁1之间设有滑轨3，滑轨3上与其滑动配合安装设有至少两个抱具单元，抱具单元包括滑动配合安装在滑轨3上的抱臂总成。本实施例的滑轨3设置为相互平行的两根，两根滑轨3之间设有加强架，运行更加稳定。

本实施例的抱臂总成包括滑动配合安装在滑轨3上的抱臂4，抱臂4的两端分别设有连接杆5，连接杆5上固定安装设有支承座总成。本实施例的支承座总成包括与连接杆5固定连接的支承套6，支承套6内设有滑孔7，滑孔7内设有轨道8，轨道8上与其滑动配合设有伸缩筒9，支承套6上设有用于驱动伸缩筒9沿着轨道8滑动的伸缩驱动机构。

伸缩筒9内设有通孔，通孔内设有与其旋转配合的转轴10，转轴10的一端设有定位装置11、另一端设有固定安装在伸缩筒9上并用于驱动转轴10旋转的切换电机12。本实施例的定位装置11包括套装在转轴10上并与转轴10同步转动的定位块13，定位块13上环形均布设有至少两个定位件安装工位，定位件安装工位上可拆卸地安装设有用于与吊运工件配合的定位件。

具体的，本实施例的滑孔7的轴线水平并与滑轨3垂直，属于同一个抱臂总成的两根转轴10相向的一端分别安装设有定位块13。本实施例的定位块13上环形均布设有四个定位件安装工位，定位件采用定位销或V型定位块，本实施例的定位块13上安装设有两个定位销15和两个V型定位块16，如此，即可根据吊运工件的不同而切换不同的定位件，适用性更好。

进一步，本实施例的伸缩驱动机构包括固定安装在伸缩筒9一侧侧壁上的齿条17，支承套6上固定安装设有伸缩驱动电机18，伸缩驱动电机18的输出轴上设有与齿条17啮合的齿轮19，利用齿轮19和齿条17之间的啮合关系，即可方便地驱动伸缩筒9沿着滑孔7做伸缩运动，且运行平稳可靠，可实现伸缩长度的定量控制。

进一步，本实施例的抱具单元设置为两个，两根承载梁1之间设有用于调节两个抱具单元之间的距离的距离调节机构。具体的，本实施例的距离调节机构包括分别固定安装在两根承载梁1上的螺杆座20，两个螺杆座20之间设有与其旋转配合的螺杆21，螺杆21的一端设有用于驱动其转动的距离调节电机22。本实施例的两个抱臂4中，其中一个抱臂4与滑轨3之间设有限位结构，限位结构为固定安装在滑轨3上并分别位于该抱臂4两侧的限位块23，且该抱臂4上与螺杆21对应设有外径大于螺杆21的通孔，螺杆21直接从该通孔内穿过并与通孔间隙配合；另一个抱臂4上设有与螺杆21螺纹配合的螺纹孔，如此，利用距离调节电机22驱动螺杆21旋转，即可调节与螺杆21螺纹配合的抱臂4沿着滑轨3滑动，进而实现两个抱臂4之间的距离调节。当然，还可以将螺杆21设置为具有两段螺旋方向相反的两段外螺纹，两个抱臂4分别与两段外螺纹螺纹配合，如此，通过距离调节电机22驱动螺杆21旋转即可驱动两个抱臂4做相向运动或相背运动，以实现距离调节。

进一步，两根连接杆5对称设置在抱臂4的两端下方。本实施例位于两根抱臂4同一端的两根连接杆5之间设有导向滑杆14。具体的，当与连接杆5对应的抱臂4与螺杆21螺纹配合时，安装在该抱臂4上的连接杆5与导向滑杆14滑动配合；当与连接杆5对应的抱臂4与滑轨3之间设有限位机构时，安装在该抱臂4上的连接杆5与导向滑杆14之间固定连接，以实现连接杆5与抱臂4同步运动时的导向，进而实现支承座总成位置的精确控制。

本发明的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，通过在抱臂两端固定安装连接杆，并在连接杆上固定安装支承座，连接结构更加简单，强度更高；同时利用伸缩筒与支承座之间的伸缩运动，可实现定位块的同步伸缩，同时，利用切换电机还可驱动定位块旋转，实现不同定位件的选择切换，结构简单，适用性更好；具体的，初始状态时，伸缩筒全部缩回在支承套里，为待吊运总成零部件让开空间；开始工作后，调节抱臂之间的间距位置后，伸缩驱动机构工作，使伸缩筒横向运动到指定位置，同时切换电机完成所需定位件的切换，最终实现定位与吊运。即本实用新型的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具使定位块具有横向、纵向和旋转的运动，能满足多种汽车总成零部件的定位需求，柔性化程度高。

本发明的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具相对于其他现有抱具还具有以下优点：

1、柔性大：根据需要吊运的零件总成与PLC零件总成定位信息库的匹配信息，提前确定抱取的零件总成的定位信息，抱具装置迅速调整定位块三维XYZ坐标、切换定位方式，能够迅速精准定位，彻底突破不同车型、不同零件总成的定位方式不同的限制，能够满足任何汽车零件总成的吊运任务；经试验证明，本实用新型的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具在吊运不同车型的下车体总成、发动机舱总成和后底板总成的效果十分良好。

2、拆装维护简单方便：本实用新型抱具装置采用方便拆卸、模块化的设计理念进行设计，拆卸时只需将相应的连接螺栓拆下，就可以轻松拆卸抱臂总成。

3、运行时具有良好的同步性、可靠性：分别通过伸缩驱动电机和切换电机驱动伸缩筒做伸缩运动和旋转运动，电机可实现联动控制，能够保证同步性和相对位置准确，结构更加简单，可靠性更好。

4、零件定位方式可拆卸调换：定位件可拆卸地安装在定位块上，且定位块上的定位件安装工位设置为多个，可以安装不同类型和大小型号的定位件，即定位方式有多种形式，通过更换不同种类的定位件，能够满足任何零件总成的定位要求，从而使得本实用新型能够柔性吊运。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，包括相互平行的两根承载梁，两根所述承载梁之间设有滑轨，所述滑轨上与其滑动配合安装设有至少两个抱具单元，所述抱具单元包括滑动配合安装在所述滑轨上的抱臂总成；其特征在于：

所述抱臂总成包括滑动配合安装在所述滑轨上的抱臂，所述抱臂的两端分别设有连接杆，所述连接杆上固定安装设有支承座总成；所述支承座总成包括与所述连接杆固定连接的支承套，所述支承套内设有滑孔，所述滑孔内设有轨道，所述轨道上与其滑动配合设有伸缩筒，所述支承套上设有用于驱动所述伸缩筒沿着所述轨道滑动的伸缩驱动机构；

所述伸缩筒内设有通孔，所述通孔内设有与其旋转配合的转轴，所述转轴的一端设有定位装置、另一端设有固定安装在所述伸缩筒上并用于驱动所述转轴旋转的切换电机，所述定位装置包括套装在所述转轴上并与所述转轴同步转动的定位块，所述定位块上环形均布设有至少两个定位件安装工位，所述定位件安装工位上可拆卸地安装设有用于与吊运工件配合的定位件；

属于同一个所述抱臂总成的两根所述转轴相向的一端分别安装设有所述定位块。

2.根据权利要求1所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：所述滑孔的轴线水平并与所述滑轨垂直。

3.根据权利要求1所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：所述定位块上环形均布设有四个定位件安装工位，所述定位件采用定位销或V型定位块。

4.根据权利要求1所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：所述伸缩驱动机构包括固定安装在所述伸缩筒一侧侧壁上的齿条，所述支承套上固定安装设有伸缩驱动电机，所述伸缩驱动电机的输出轴上设有与所述齿条啮合的齿轮。

5.根据权利要求1-4任一项所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：所述抱具单元设置为两个，两根所述承载梁之间设有用于调节两个所述抱具单元之间的距离的距离调节机构。

6.根据权利要求5所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：所述距离调节机构包括分别固定安装在两根所述承载梁上的螺杆座，两个所述螺杆座之间设有与其旋转配合的螺杆，所述螺杆的一端设有用于驱动其转动的距离调节电机；

两个所述抱臂中，其中一个抱臂与所述滑轨之间设有限位结构，且该抱臂上与所述螺杆对应设有外径大于所述螺杆的通孔；另一个所述抱臂上设有与所述螺杆螺纹配合的螺纹孔；或，

所述螺杆上设有两段螺旋方向相反的两段外螺纹，两个所述抱臂分别与两段所述外螺纹螺纹配合。

7.根据权利要求6所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：两根所述连接杆对称设置在所述抱臂的两端下方。

8.根据权利要求7所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：位于两根所述抱臂同一端的两根所述连接杆之间设有导向滑杆。

9.根据权利要求8所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：当与所述连接杆对应的所述抱臂与所述螺杆螺纹配合时，安装在该抱臂上的所述连接杆与所述导向滑杆滑动配合；当与所述连接杆对应的抱臂与所述滑轨之间设有限位机构时，安装在该抱臂上的所述连接杆与所述导向滑杆之间固定连接。

10.根据权利要求1所述的汽车冲压-焊接生产线零件及总成的柔性抱具，其特征在于：所述滑轨设置为相互平行的两根，两根所述滑轨之间设有加强架。