CN107838660A - 一种面向垂直装配的夹具底面自动避让机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，包括：滑块，其设置在导轨上，并能够沿所述导轨滑动，滑块的一端与夹具底面固定连接；第一连杆，其一端与所述滑块铰接，另一端与滚轮铰接；第二连杆，其一端与所述滚轮铰接，另一端与机构座铰接；复位弹簧，其套设在弹簧导向轴上，所述弹簧一端通过弹簧压缩件固定连接在所述滑块上，另一端固定连接在弹簧导向轴的固定座上，弹簧压缩件能够跟随所述滑块沿弹簧导向轴运动；约束组件，其固定连接在装配基座上，所述滚轮与约束组件接触过程中按约束组件拟合成的轨迹往复运动，以带动所述夹具底面实现避让及复位过程。本发明提供的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，结构简单，无需外部驱动。
Description
技术领域
本发明属于自动装配机械技术领域，特别涉及一种面向垂直装配的夹具底面自动避让机构。
背景技术
如今，在国家推进“中国制造2025”的重大战略规划背景下，随着我国经济技术的发展，产品装配工艺也越来越复杂，使用高质量、高性能的自动化装配设备可以提升产品质量、提高生产效率，具有巨大的社会和经济效益。然而，在大批量、重复性、高效的垂直装配流程中，现有的夹具底面避让机构设计复杂、适应性差，且多需要外部驱动，无法满足自动化机械灵巧、高效和高可靠性的要求。因此，需要设计一种使用简单、无需外加驱动面向垂直装配的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，可广泛应用于装备制造业、汽车制造业以及国防工业的相关垂直装配中，以提高装配的生产效率以及整个装配***的稳定性。
发明内容
本发明的目的是克服现有夹具底面避让机构结构复杂、需要外部驱动的缺陷，提供了一种结构简单、无需外部驱动的面向垂直装配的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构。
本发明提供的技术方案为：
一种面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，包括：
滑块，其设置在导轨上，并能够沿所述导轨滑动，滑块的一端与夹具底面固定连接；
第一连杆，其一端与所述滑块铰接，另一端与滚轮铰接；
第二连杆，其一端与所述滚轮铰接，另一端与机构座铰接；
复位弹簧，其套设在弹簧导向轴上，所述弹簧一端通过弹簧压缩件固定连接在所述滑块上，另一端固定连接在弹簧导向轴的固定座上，弹簧压缩件能够跟随所述滑块沿弹簧导向轴运动；
约束组件，其固定连接在装配基座上，所述滚轮与约束组件接触过程中按约束组件拟合成的轨迹往复运动，以带动所述夹具底面实现避让及复位过程。
优选的是，所述导轨与所述弹簧导向轴固定连接在所述机构座上侧，且所述导轨与所述弹簧导向轴平行。
优选的是，所述第一连杆与所述第二连杆设置在所述机构座下侧。
优选的是，所述第一连杆位于所述第二连杆的下方，所述滚轮位于所述第一连杆的下方。
优选的是，所述机构座固定连接在上夹具安装转盘下侧，并能够随所述上夹具安装转盘转动。
优选的是，所述上夹具安装转盘通过上转盘转轴连接在装配基座上方，上转盘转轴带动上夹具安装转盘相对装配基座转动。
优选的是，所述约束组件包括避让约束件及复位约束件。
优选的是，所述避让约束件及复位约束件固定连接在装配基座的约束组件安装座上。
优选的是，所述避让约束件和复位约束件的轮廓线，根据滚轮的运动轨迹拟合确定。
优选的是，所述避让约束件与复位约束件与所述滚轮接触部分的轮廓线为光滑曲线。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，结构简单，避让执行组件的运动为被动运动，无需外部驱动。
(2)本发明提供的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，避让约束件和复位约束件的曲线轮廓，根据运动轨迹拟合确定，使避让及复位过程运动流程、自然，无卡碰与冲击，***寿命长、可靠性高。
(3)本发明提供的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，复位组件的设计实现了工序过程的顺序自动运动，无需外加驱动及时序控制，适合高效、批量的垂直装配流程。
附图说明
图1为本发明所述的夹具底面自动避让机构原理示意图。
图2为本发明所述的避让执行机构及复位机构与机构座连接示意图。
图3为本发明所述的两连杆结构与机构座下安装面连接示意图。
图4为本发明所述的夹具底面自动避让机构由避让姿态到复位姿态示意图。
图5为本发明所述的夹具底面自动避让机构在装配***中的安装位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-5所示，本发明提供了一种面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，所述自动避让机构包括：避让执行组件100，复位组件200及约束组件300。其中，避让执行组件100与复位组件200分别安装在机构座400上。
避让执行组件100包括夹具底面110，其与滑块120的一端固定连接。滑块120下方设有与其相匹配的导轨130，导轨130为直线导轨，固定连接在机构座400的上安装面上。滑块120能够沿导轨130做直线移动。第一连杆140，其一端通过第一转轴141与所述滑块120的转接座121铰接，另一端通过第二转轴151与滚轮150铰接；第二连杆160，其一端通过第二转轴151与所述滚轮150铰接，另一端通过第三转轴161与与机构座400的下安装面铰接。连一连杆140与第二连杆150均位于机构座400的下侧，且所述第一连杆140位于所述第二连杆160的下方，所述滚轮150位于所述第一连杆140的下方，构成以中间滚轮150为驱动的两连杆机构。
复位组件200包括弹簧导向轴210，其与导轨130平行设置在机构座400的上安装面上，弹簧导向轴210的两端分别通过第一固定座211和第二固定座212固定连接在机构座400上。复位弹簧220套设在弹簧导向轴210上，所述复位弹簧220一端通过弹簧压缩件221固定连接在所述滑块120靠近复位弹簧220的侧面上，另一端固定连接在弹簧导向轴210的第二固定座212上，弹簧压缩件221能够跟随所述滑块120沿弹簧导向轴210直线运动。在夹具底面110需要进行避让时，压缩复位弹簧220，弹簧压缩件221沿弹簧导向轴210向第二固定座212方向直线移动，复位弹簧220储存弹力；当夹具底面110需要复位时，复位弹簧220弹力释放，逐渐伸展开，推动弹簧压缩件221带动滑块120沿导轨130直线移动，进而带动夹具底面110直线移动，直到完成复位，夹具底面110完成复位时，复位弹簧220处于完全放松状态。
约束组件300，其固定连接在装配基座500上，所述滚轮150与约束组件300接触过程中按约束组件拟合成的轨迹往复运动，以带动所述夹具底面110实现避让及复位过程。
在本实施例中，约束组件300包括避让约束件310及复位约束件320。约束组件310及复位约束件320均固定安装在约束件安装座330上，安装座330固定连接在装配500基座上。避让约束件310及复位约束件320的安装位置对应滚轮150的不同运动位置，当滚轮150运动到与避让约束件310的轮廓线接触的位置时，夹具底面110实现避让过程；当滚轮150运动到与复位约束件310的轮廓线接触的位置时，夹具底面110实现复位过程。基于滚轮150的避让运动轨迹，拟合避让约束件310的曲线轮廓，使滚轮150与避让约束件310接触过程中，顺利完成避让动作，无超出行程导致的卡碰；基于滚轮150的复位运动轨迹，拟合复位约束件320的曲线轮廓，使滚轮150与复位约束件320接触过程中，自然的完成复位动作，减小弹力导致的冲击，提高机构寿命。滚轮150与避让约束件310脱开而与复位约束件320接触后，复位弹簧220推动滑块120带动夹具底面110复位，复位过程为顺序自动运动，无需外加驱动及时序控制，可靠性高。优选的是，所述避让约束件310与复位约束件320与所述滚轮接触部分的轮廓线为光滑曲线，以保证整个滚轮150运动过程顺畅进行，避免发生卡顿现象。避让动作为被动运动，无外加驱动，简化控制流程，提高了***的可靠性，滚轮设计使滑动接触改进为滚动接触，提高避让约束运动的流畅性。
机构座400固定连接在上夹具安装转盘600下侧，上夹具安装转盘600通过上转盘转轴610与装配基座500铰接，上夹具安装转盘600位于装配基座500上方，上转盘转轴610在电机驱动下转动，从而带动上夹具安装转盘600相对装配基座转动。
无底面上夹具620固定安装在上夹具安装转盘600上，无底面上夹具620位于夹具底面110的上侧，并与夹具底面110配合形成完整的上夹具。下夹具720固定安装在下夹具安装转盘700上，下夹具安装转盘700通过下转盘转轴710与装配基座500铰接，下夹具安装转盘700位于装配基座500上方。下转盘转轴710在电机驱动下转动，从而带动下夹具安装转盘700相对装配基座500转动。其中，上夹具安装转盘600和下夹具安装转盘700分别相对安装在装配基座500的两侧，上夹具安装转盘600和下夹具安装转盘700转动方向相反，带动上夹具及下夹具720相向运动，上夹具和下夹具720能够分别夹取上装配件及下装配件同时到达装配位置，上夹具和下夹具720相对运动逐渐靠近的过程中，夹具底面110同时进行避让运动，当上夹具和下夹具720转动到达装配位后，夹具底面110完成避让(完全相对于无底面上夹具620撤出)，使上装配件及下装配件接触，位于装配位置上方的装配冲压机800开始冲压，实现上装配件及下装配件的垂直装配。
实施以面向垂直装配的夹具底面自动避让机构的工作原理为例，做一步说明：
上夹具在取件位置夹取上装配件后，在上夹具安装盘600的带动下，相对装配基座500做圆周运动，同时，下夹具720在取件位置夹取下装配件后在下夹具安装盘700的带动下，相对装配基座500做圆周运动，使上夹具和下夹具720逐渐靠近，在上夹具和下夹具720逐渐靠近过程中，夹具底面110同时进行避让运动，当上夹具和下夹具720同时到达装配位置时(上夹具位于下夹具720的正上方，装配冲压机800位于上夹具正上方)，夹具底面110完成避让，完全撤出至无底面上夹具620区域之外，上夹具安装盘600和下夹具安装盘700暂时停止转动。之后，装配冲压机800开始冲压，实现上装配件及下装配件的垂直装配。夹具底面110的避让运动具体过程为：上夹具安装盘600转动过程中带动安装于机构座400上的避让执行组件100及复位组件200相对安装基座500转动，当滚轮150运动到与避让约束件310的轮廓线接触的位置时，滚轮150沿避让约束件310的轮廓线的轨迹移动，使两连杆机构带动滑块120沿轨道130运动，压缩复位弹簧220，夹具底面110实现避让过程。
垂直装配完成后，上夹具安装盘600及下夹具安装盘700分别继续沿原方向转动，使上夹具和下夹具720逐渐远离，在上夹具和下夹具720逐渐远离过程中，夹具底面110完成复位过程。夹具底面110的复位运动的具体过程为：上夹具安装盘600转动过程中带动安装于机构座400上的避让执行组件100及复位组件200相对安装基座500转动，使滚轮150与避让约束件310脱开而与复位约束件320接触，复位弹簧220推动滑块120带动夹具底面110复位，复位过程为顺序自动运动，无需外加驱动及时序控制，可靠性高。
本发明提供的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，结构简单，避让执行组件的运动为被动运动，无需外部驱动。避让约束件和复位约束件的曲线轮廓，根据滚轮的运动轨迹拟合确定，使避让及复位过程运动流程、自然，无卡碰与冲击，***寿命长、可靠性高。复位组件的设计实现了工序过程的顺序自动运动，无需外加驱动及时序控制，适合高效、批量的垂直装配流程。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，包括：
滑块，其设置在导轨上，并能够沿所述导轨滑动，滑块的一端与夹具底面固定连接；
第一连杆，其一端与所述滑块铰接，另一端与滚轮铰接；
第二连杆，其一端与所述滚轮铰接，另一端与机构座铰接；
复位弹簧，其套设在弹簧导向轴上，所述弹簧一端通过弹簧压缩件固定连接在所述滑块上，另一端固定连接在弹簧导向轴的固定座上，弹簧压缩件能够跟随所述滑块沿弹簧导向轴运动；
约束组件，其固定连接在装配基座上，所述滚轮与约束组件接触过程中按约束组件拟合成的轨迹往复运动，以带动所述夹具底面实现避让及复位过程。
2.根据权利要求1所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述导轨与所述弹簧导向轴固定连接在所述机构座上侧，且所述导轨与所述弹簧导向轴平行。
3.根据权利要求2所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述第一连杆与所述第二连杆设置在所述机构座下侧。
4.根据权利要求3所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述第一连杆位于所述第二连杆的下方，所述滚轮位于所述第一连杆的下方。
5.根据权利要求4所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述机构座固定连接在上夹具安装转盘下侧，并能够随所述上夹具安装转盘转动。
6.根据权利要求5所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述上夹具安装转盘通过上转盘转轴连接在装配基座上方，上转盘转轴带动上夹具安装转盘相对装配基座转动。
7.根据权利要求1或6所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述约束组件包括避让约束件及复位约束件。
8.根据权利要求7所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述避让约束件及复位约束件固定连接在装配基座的约束组件安装座上。
9.根据权利要求8所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述避让约束件和复位约束件的轮廓线，根据滚轮的运动轨迹拟合确定。
10.根据权利要求9所述的面向垂直装配的夹具底面自动避让机构，其特征在于，所述避让约束件与复位约束件与所述滚轮接触部分的轮廓线为光滑曲线。
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