CN109094684A - 一种用于车型柔性切换的升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车型柔性切换的升降装置，包括定位台和用于固定零件的小车，定位台包括中间的水平定位单元以及设置在水平定位单元两侧且和水平定位单元长度方向平行的同步升降单元，所述小车的底部设有两条平行的导向板、垂直设置在两块导向板一端的限位板以及多个定位孔，所述导向板与水平定位单元的长度方向平行，工作时，所述小车导向板和限位板固定在水平定位单元中，所述同步升降单元插设在定位孔中，并带动小车举升。与现有技术相比，本发明采用同步升降的机构形式，同时配合导向机构、锁紧机构和限位机构协同工作。具有结构合理、受力均衡、同步性好、操作方便、自动化等特点，可使整个机构保持长期的稳定运行。

Description

一种用于车型柔性切换的升降装置

技术领域

本发明涉及汽车生产流水线技术领域，具体涉及一种用于车型柔性切换的升降装置。

背景技术

目前，随着汽车产销量的不断扩大及汽车市场竞争的日益激烈，车型的种类越来越丰富，合理的利用现有生产空间或试制空间的要求也越来越高，如何提高车型柔性切换的效率和同步性越来越重要。

在汽车生产流水线上，通常是将零件定位放置在小车上，小车上装有定位机构，抓手通过定位机构定位小车上的零件，然后抓取进行安装。对于不同车型的零件，小车需要上升的高度不同，小车的型号不同，所以针对该问题，需要配备多套升降装置，来实现车型的柔性切换，大大增加了成本，也降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种切换方便、稳定性好的用于车型柔性切换的升降装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于车型柔性切换的升降装置，该升降装置包括定位台和用于固定零件的小车，所述定位台包括中间的水平定位单元以及设置在水平定位单元两侧且和水平定位单元长度方向平行的同步升降单元，所述小车的底部设有两条平行的导向板、垂直设置在两块导向板一端的限位板以及多个定位孔，所述导向板与水平定位单元的长度方向平行，工作时，所述小车导向板和限位板固定在水平定位单元中，所述同步升降单元插设在定位孔中，并带动小车举升。本发明首先通过水平定位单元将小车固定，由于不同车型所用零件或零件摆放位置不同，但摆放零件的小车底部是可以设置成统一规格的(如导向板、限位板、定位孔)，所以用一个水平定位单元就能满足多车型零件的定位。同时，根据每种车型的需求，将小车举升到不同的高度，而且由于本发明采用的升降机为同步升降单元，即小车在上升时是保持水平向上抬起的，不会发生倾斜，从而保证零件摆放的稳定。

所述的水平定位单元包括两排平行设置的导向轮以及垂直于两排导向轮设置的限位柱，所述导向轮的圆周呈水平设置，工作时，两排导向轮的外侧分别与两块导向板抵接，小车沿着水平定位单元长度方向向内移动，直至限位柱与限位板抵接。通过两排导向轮，可以限定小车在水平面内垂直于水平定位单元长度方向上的位移，将小车向内推并与限位柱抵接时，表明小车在平行水平定位单元长度方向上也已经定位，小车可以开始举升。

所述的水平定位单元包括两个可伸缩的锁紧销，所述导向板上设有与锁紧销相匹配的锁紧孔，当锁紧销收缩时，锁紧销位于两排导向轮内侧，当锁紧销伸长时，锁紧销***锁紧孔中。设置锁紧销，是为了避免当小车定位完成后，操作人员有事松开小车，小车向外退出，导致定位不准。操作人员离开时，锁紧销***锁紧孔，保证小车无法移动，当小车举升时，锁紧销从锁紧孔中脱离。

所述的同步升降单元包括电机、与电机主轴连接的T型齿轮转角箱、与T型齿轮转角箱通过转轴连接的两个L型齿轮转角箱以及分别与两个L型齿轮转角箱连接的螺旋轴，两个所述转轴垂直于水平定位单元长度方向，两个螺旋轴分别位于水平定位单元两侧且和水平定位单元长度方向平行，每个所述螺旋轴上啮合多个竖直分布的螺杆，所述螺杆的顶端设置升降平台。通过齿轮转角箱和转轴，将电机主轴的转动转化成螺旋轴的旋转，只要保证两个L型齿轮转角箱、两个转轴、两个螺旋轴的规格型号两两相同，就能保证所有螺杆的升降时等速的，即实现同步升降。

所述的升降平台上设有与定位孔相匹配的可伸缩的定位销。给小车升降时一个定位，避免小车在升降过程中因滑动，导致零件位置整体发生变化，甚至发生小车掉落的危险。

每个所述螺旋轴上啮合螺杆的数量至少为2，且两根螺旋轴上啮合的螺杆数量相同。

所述的同步升降单元包括两个竖向导向柱，两个所述导向柱分别设置两个螺旋轴的外侧，所述导向柱上设有可伸缩的竖直分布的导向凸起，所述小车的两端上设有与导向凸起相匹配的导向槽。由于螺旋轴较细，所以在升降过程中可能发生震动，为了避免该震动使小车发生偏移，设置竖向导向柱，保证小车升降的稳定。

所述的同步升降单元包括多个可升降的抵接平台，工作时，抵接平台与小车底平面抵接。设置抵接平台，是为了避免小车下降时，轮胎与底面突然接触而导致轮胎变形。当小车定位完成后，抵接平台上升，直至与小车底面抵接，在小车上升后，抵接平台再略微上升一点，如此设置，当小车下降时，首先是底面与抵接平台接触，轮胎不会与地面接触，然后抵接平台下降，轮胎与地面接触。

所述的装置设有用于控制同步升降单元工作的控制器。

所述的控制器为PLC控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)节拍损失少：实现自动切换，切换过程中无需人工对切换装置进行操作，减少切换时间。

(2)同步性好：采用同步升降的机构形式，提高了机构运行同步性；

(3)自动化：实现自动升降切换，减少人工操作。

(4)安全性好：工人无需手动进行限位和切换等操作，使生产活动更安全。

附图说明

图1为本发明的定位台的结构示意图；

图2为本发明小车的结构示意图。

其中，1为导向轮，2为锁紧销，3为抵接平台，4为升降平台，5为螺杆，6为螺旋轴，7为竖向导向柱，8为导向凸起，9为L型齿轮转角箱，10为定位销，11为限位柱，12为T型齿轮转角箱，13为电机，14为转轴，15为小车，16为导向槽，17为定位孔，18为轮胎，19为导向板，20为锁紧孔。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于车型柔性切换的升降装置，其结构如图1、图2所示，包括定位台(图1)和用于固定零件的小车(图2)，定位台包括中间的水平定位单元以及设置在水平定位单元两侧且和水平定位单元长度方向平行的同步升降单元，小车15的底部设有两条平行的导向板19、垂直设置在两块导向板19一端的限位板以及多个定位孔17，导向板19与水平定位单元的长度方向平行，工作时，小车15导向板19和限位板固定在水平定位单元中，同步升降单元插设在定位孔17中，并带动小车15举升。

水平定位单元包括两排平行设置的导向轮1以及垂直于两排导向轮1设置的限位柱11，导向轮1的圆周呈水平设置，工作时，两排导向轮1的外侧分别与两块导向板19抵接，小车15沿着水平定位单元长度方向向内移动，直至限位柱11与限位板抵接。通过两排导向轮1，可以限定小车15在水平面内垂直于水平定位单元长度方向上的位移，将小车15向内推并与限位柱11抵接时，表明小车15在平行水平定位单元长度方向上也已经定位，小车15可以开始举升。

水平定位单元包括两个可伸缩的锁紧销2，导向板19上设有与锁紧销2相匹配的锁紧孔20，当锁紧销2收缩时，锁紧销2位于两排导向轮1内侧，当锁紧销2伸长时，锁紧销2***锁紧孔20中。设置锁紧销2，是为了避免当小车15定位完成后，操作人员有事松开小车15，小车15向外退出，导致定位不准。操作人员离开时，锁紧销2***锁紧孔20，保证小车15无法移动，当小车15举升时，锁紧销2从锁紧孔20中脱离。

同步升降单元包括电机13、与电机13主轴连接的T型齿轮转角箱12、与T型齿轮转角箱12通过转轴14连接的两个L型齿轮转角箱9以及分别与两个L型齿轮转角箱9连接的螺旋轴6，两个转轴14垂直于水平定位单元长度方向，两个螺旋轴6分别位于水平定位单元两侧且和水平定位单元长度方向平行，每个螺旋轴6上啮合多个竖直分布的螺杆5，螺杆5的顶端设置升降平台4。通过齿轮转角箱和转轴14，将电机13主轴的转动转化成螺旋轴6的旋转，只要保证两个L型齿轮转角箱9、两个转轴14、两个螺旋轴6的规格型号两两相同，就能保证所有螺杆5的升降时等速的，即实现同步升降。

升降平台4上设有与定位孔17相匹配的定位销10。给小车15升降时一个定位，避免小车15在升降过程中因滑动，导致零件位置整体发生变化，甚至发生小车15掉落的危险。

每个螺旋轴6上啮合螺杆5的数量至少为2，且两根螺旋轴6上啮合的螺杆5数量相同。

同步升降单元包括两个竖向导向柱7，两个导向柱分别设置两个螺旋轴6的外侧，导向柱上设有可伸缩的竖直分布的导向凸起8，小车15的两端上设有与导向凸起8相匹配的导向槽16。由于螺旋轴6较细，所以在升降过程中可能发生震动，为了避免该震动使小车15发生偏移，设置竖向导向柱7，保证小车15升降的稳定。

同步升降单元包括多个可升降的抵接平台3，工作时，抵接平台3与小车15底平面抵接。设置抵接平台3，是为了避免小车15下降时，轮胎18与底面突然接触而导致轮胎18变形。当小车15定位完成后，抵接平台3上升，直至与小车15底面抵接，在小车15上升后，抵接平台3再略微上升一点，如此设置，当小车15下降时，首先是底面与抵接平台3接触，轮胎18不会与地面接触，然后抵接平台3下降，轮胎18与地面接触。

装置设有用于控制同步升降单元工作的PLC控制器，本装置的具体工作过程如下：

(1)在小车上表面按要求摆放零件；

(2)移动小车，使得小车的两块导向板位于两排导向轮的外侧，然后将小车沿着平行于水平定位单元长度方向向内推进，直至限位板与限位柱抵接；

(3)若操作人员离开工位，则锁紧销伸长并***锁紧孔中，将小车固定；若操作人员未离开工位，则控制器控制定位销伸长并***定位孔中，同时控制抵接平台上升并与小车底部抵接；

(4)PLC控制器控制电机转动，从而使得螺柱上升，带动小车上升，待达到抓取零件所需高度后，PLC控制器控制电机停止，开始抓取零件进行加工；

(5)零件抓取结束后，PLC控制器控制电机反向旋转，小车下降，直至小车底面与抵接平台接触，定位销收缩，然后抵接平台下降，直至小车轮胎与地面接触，将小车取出，完成整个过程。

Claims (10)

1.一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，该升降装置包括定位台和用于固定零件的小车，所述定位台包括中间的水平定位单元以及设置在水平定位单元两侧且和水平定位单元长度方向平行的同步升降单元，所述小车的底部设有两条平行的导向板、垂直设置在两块导向板一端的限位板以及多个定位孔，所述导向板与水平定位单元的长度方向平行，工作时，所述小车导向板和限位板固定在水平定位单元中，所述同步升降单元插设在定位孔中，并带动小车举升。

2.根据权利要求1所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，所述的水平定位单元包括两排平行设置的导向轮以及垂直于两排导向轮设置的限位柱，所述导向轮的圆周呈水平设置，工作时，两排导向轮的外侧分别与两块导向板抵接，小车沿着水平定位单元长度方向向内移动，直至限位柱与限位板抵接。

3.根据权利要求2所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，所述的水平定位单元包括两个可伸缩的锁紧销，所述导向板上设有与锁紧销相匹配的锁紧孔，当锁紧销收缩时，锁紧销位于两排导向轮内侧，当锁紧销伸长时，锁紧销***锁紧孔中。

4.根据权利要求1所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，所述的同步升降单元包括电机、与电机主轴连接的T型齿轮转角箱、与T型齿轮转角箱通过转轴连接的两个L型齿轮转角箱以及分别与两个L型齿轮转角箱连接的螺旋轴，两个所述转轴垂直于水平定位单元长度方向，两个螺旋轴分别位于水平定位单元两侧且和水平定位单元长度方向平行，每个所述螺旋轴上啮合多个竖直分布的螺杆，所述螺杆的顶端设置升降平台。

5.根据权利要求4所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，所述的升降平台上设有与定位孔相匹配的可伸缩的定位销。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，每个所述螺旋轴上啮合螺杆的数量至少为2，且两根螺旋轴上啮合的螺杆数量相同。

7.根据权利要求4所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，所述的同步升降单元包括两个竖向导向柱，两个所述导向柱分别设置两个螺旋轴的外侧，所述导向柱上设有可伸缩的竖直分布的导向凸起，所述小车的两端上设有与导向凸起相匹配的导向槽。

8.根据权利要求4所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，所述的同步升降单元包括多个可升降的抵接平台，工作时，抵接平台与小车底平面抵接。

9.根据权利要求1所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，所述的装置设有用于控制同步升降单元工作的控制器。

10.根据权利要求9所述的一种用于车型柔性切换的升降装置，其特征在于，所述的控制器为PLC控制器。