CN111872705B - 一种多车型多工序集成化工作站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多车型多工序集成化工作站，多面体框架由旋转设备驱动能够绕中轴回转，每个面上以相同的结构形式装配工装夹具，以第一抱死机构与第一定位块配合形成对工装夹具X向的抱死定位，以第二抱死机构与第二定位块配合形成对工装夹具Z向的抱死定位，以工装定位机构与第三定位块配合形成对工装夹具Y向的定位，以工装支撑轨道板与第一支撑滚轮组件配合形成对工装夹具Z向的支撑与定位，由供气供电单元提供气源与电信号；各个面顺着回转方向按照工件的生产工艺按序对应作为各个工序，随多面体框架自初始位单向回转逐步进行各工序，最后正对切换存储库并入库。本发明占地面积小，设备投入成本低，提高了设备集成化程度和柔性化程度。

Description

一种多车型多工序集成化工作站

技术领域

本发明涉及一种多车型多工序集成化工作站。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，汽车轻量化技术已开始广泛应用，汽车的生产工艺也越来越多；目前采用单工艺工作站或多个单工艺工作站串联组成的生产线来完成产品生产工艺；随着生产工艺类型的增加，为满足这些生产工艺，导致生产线占地面积越来越大，设备集成化程度不高，工作效率也有提升空间。

而随着汽车外观多样化的需求，单车型生产工艺工作站或生产线已无法满足现有生产需求，为实现多车型柔性共线生产，需要在每个单工艺工作站中增加多车型切换库，导致占地面积进一步增大，设备投入成本也较高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种多车型多工序集成化工作站，能够减小工作站的占地面积，降低设备投入成本，提高设备集成化程度和柔性化程度，并有利于提高工作站的工作效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多车型多工序集成化工作站，其结构特点是：

多面体框架由旋转设备驱动能够绕中轴回转，以各个面底部的辅助支撑机构滚动配合于多面体框架***的地面支撑轨道，作为对多面体框架Z向的辅助支撑与回转运动的导向，安装在所述旋转设备中心的滑环以转子与所述多面体框架底部固连，所述多面体框架的每个面上以相同的结构形式分别安装用于装夹工件的工装夹具；

所述多面体框架的每个面与对应的工装夹具之间均是：以多面体框架上的一对第一抱死机构与工装夹具上的一对第一定位块配合形成对工装夹具X向的抱死定位，以多面体框架上的一对第二抱死机构与工装夹具上的一对第二定位块配合形成对工装夹具Z向的抱死定位，以多面体框架上的一对工装定位机构与工装夹具上的一对第三定位块配合形成对工装夹具Y向的定位，以多面体框架上的一对工装支撑轨道板与工装夹具上的一对支撑滚轮组件配合形成对工装夹具Z向的支撑与定位，由供气供电单元为工装夹具提供气源与电信号；

处于初始位的多面体框架的各个面顺着回转方向，按照工件的生产工艺，按序对应各个工序，所述多面体框架各个面上的各工序能够同步进行，安装在所述多面体框架每个面的工装夹具上的工件随着多面体框架的回转逐步进行各工序，至最后一个工序时，工件与通过过渡区与所述多面体框架相衔接的切换存储库相正对，并能够经所述过渡区进入切换存储库。

本发明的结构特点也在于：

多面体框架的每个面上，所述第一抱死机构与第一定位块的结构均是设置为：

一对第一定位块间隔固设在所述工装夹具的上端面上，所述第一定位块以沿着X向的两端面作为与对应的第一抱死机构相配合的定位面；

所述多面体框架上按照工装夹具上一对第一定位块的位置对应设置一对第一抱死机构；所述第一抱死机构通过第一固定座固装在多面体框架上，自安装在所述第一固定座上的第一抱死气缸的杆端处依次铰接第一抱死曲柄一、第一抱死连杆、第一抱死曲柄二，所述第一抱死气缸铰接在第一固定座上的第一气缸安装座上；所述第一抱死曲柄一呈T型结构，于三处端部形成铰接点，以竖直段上的铰接点与第一抱死气缸的杆端相铰接，以水平段两端的铰接点分别与第一固定座以及第一抱死连杆的一侧杆端相铰接，并在水平段朝向第一固定座一侧的端面上设有第一辅助定位块A，所述第一固定座上按照第一辅助定位块A的位置及外形尺寸对应固装有第一辅助定位块B；以所述第一抱死曲柄二作为抱死执行构件，所述第一抱死曲柄二上设有呈三角分布的三处铰接点，在临近所述第一定位块的铰接点处通过铰接轴铰接第一定位轴承，于另两处铰接点处分别与第一抱死连杆另一侧杆端以及第一固定座相铰接；

对应于第一定位块X向的其中一侧端部，所述第一固定座上固设有相适配的抱死定位块，所述抱死定位块抵触于所述第一定位块X向的其中一侧端面，所述第一抱死机构通过第一抱死气缸驱动，能够使所述第一抱死曲柄二远离所述第一定位块向上摆动至打开位，或朝向第一定位块向下摆动至抱死位，处于抱死位的第一抱死曲柄二以第一定位轴承的外周面与所述抱死定位块分别夹紧于所述第一定位块沿X向的两端；第一抱死机构处于抱死位时，所述第一辅助定位块A与第一辅助定位块B形成正对相抵状态，形成切换至抱死位时的机械死点。

多面体框架的每个面上，所述第二抱死机构与第二定位块的结构设置为：

一对第二定位块固设在所述工装夹具的下端面两侧，以沿着Z向朝上的端面作为配合于一对所述第二抱死机构的定位面；

所述多面体框架上按照工装夹具上一对第二定位块的位置对应设置一对所述第二抱死机构；所述第二抱死机构包括第二抱死气缸、第二抱死曲柄、第二固定座一、第二固定座二、第二定位轴承；所述第二固定座一与第二固定座二固装在多面体框架上，所述第二抱死气缸铰接安装在所述第二固定座一上，所述第二抱死曲柄上形成有呈钝角V形分布的三处铰接点，分处两端的两处铰接点分别临近于所述第二抱死气缸与第二定位块，于临近所述第二抱死气缸的一处铰接点处与第二抱死气缸的缸杆杆端相铰接，临近第二定位块的一处铰接点通过铰接轴铰接第二定位轴承，另一处铰接点铰接在第二固定座二上；所述第二抱死曲柄上，位于第二定位轴承与第二固定座二之间固装第二辅助定位块A，所述第二固定座二上按照第二辅助定位块A的位置及外形尺寸对应通过转接块固装有第二辅助定位块B；

所述第二抱死机构以第二抱死曲柄作为抱死执行构件，通过第二抱死气缸驱动，带动所述第二抱死曲柄往复摆动，使所述第二定位轴承以外圆周，正对抵压于所述第二定位块沿Z向朝上的端面，形成抱死位，或脱离所述第二定位块形成打开位；处于抱死位时，第二抱死曲柄上分别与第二定位轴承以及第二固定座二相铰接的两处铰接点的连线，垂直于所述第二定位块的定位面；所述第二抱死机构由打开位向抱死位切换时，是以所述第二辅助定位块A与第二辅助定位块B形成正对相抵状态，作为对第二抱死曲柄抱死位的定位。

所述多面体框架的每个面上，工装定位机构与第三定位块的结构设置为：

一对第三定位块沿X向间隔固装在所述工装夹具的下端面中部，所述第三定位块是以沿着Y向的两侧端面作为配合于对应工装定位机构的定位面；

所述多面体框架上按照工装夹具上一对第三定位块的位置对应设置一对工装定位机构；所述工装定位机构通过第三固定座固装在多面体框架上，沿着Y向的两端呈对称铰接一对第三定位轴承，装配于多面体框架上的工装夹具是以所述第三定位块夹设于一对第三定位轴承之间，所述一对第三定位轴承分别以外周面正对接触于所在侧第三定位块的定位面。

多面体框架的每个面上，所述工装支撑轨道板与支撑滚轮组件的配合形式为：

一对工装支撑轨道板于Y向呈对称固设在多面体框架的上部，长度方向沿着X向布置；

所述工装夹具的底部按照一对工装支撑轨道板的位置对应设置一对支撑滚轮组件，所述支撑滚轮组件通过第四固定座固装在工装夹具上，在所述第四固定座上，铰接有轮面竖直布置的竖向支撑滚轮，并沿着X向间隔铰接一对轮面水平布置的侧向支撑滚轮，一对侧向支撑滚轮所在位置位于所述竖向支撑滚轮的外侧下方，所述第四固定座上还设有一对清扫刷，一对清扫刷沿X向间隔设置在所述竖向支撑滚轮的外侧；

装配于多面体框架上每个面上的工装夹具能够以支撑滚轮组件的竖向支撑滚轮外轮周面滚动配合在所述工装支撑轨道板的上端面上，以一对侧向支撑滚轮的外轮周面滚动配合在所述工装支撑轨道板的侧端面上，为工装夹具的行走提供导向，所述一对清扫刷的刷毛接触于所述工装支撑轨道板的上端面；由一对工装支撑轨道板与一对支撑滚轮组件配合形成对工装夹具Z向的支撑与定位。

多面体框架的每个面上，所述供气供电单元的结构设置为：

顺从介质连接器一通过固定座A固装在工装夹具上，所述多面体框架上按照顺从介质连接器一的位置通过固定座B对应安装顺从介质连接器二，所述顺从介质连接器二是通过转接件安装在驱动气缸的缸杆杆端，所述驱动气缸固装在所述固定座B上，通过所述驱动气缸驱动，使顺从介质连接器二与顺从介质连接器一相接或分离，并能够于相接时为工装夹具提供气源与电信号。

所述辅助支撑机构与地面支撑轨道的结构设置为：

所述地面支撑轨道是由多个支撑分轨道拼接形成的环形轨道结构，由安装在地面的底座板构件支撑，位于所述多面体框架的正下方；

所述辅助支撑机构是，在所述多面体框架每个面的底部、对应于所述地面支撑轨道的正上方位置处间隔设置两组辅助支撑滚轮构件，所述辅助支撑滚轮构件的辅助支撑滚轮通过第六固定座安装在多面体框架底部，滚动配合在所述地面支撑轨道上，所述第六固定座上，沿辅助支撑滚轮滚动方向，在所述辅助支撑滚轮的前后侧固设一对刮尘刷，一对刮尘刷的刷毛与地面支撑轨道上端面相接触。

所述滑环的安装结构为：

所述滑环的转子通过安装件与多面体框架固连，能够随多面体框架旋转。

所述切换存储库的结构设置为：

包括第一轨道以及分别与第一轨道呈十字交叉布置的多个第二轨道，多个第二轨道沿着第一轨道的长度方向间隔布置，与第一轨道的交叉处作为切换区，第二轨道以切换区为界，形成分处于第一轨道两侧的一对存储区，第一轨道其中一侧端部作为过渡区，与多面体框架相衔接；

多面体框架每个面上安装有工件的工装夹具，随多面体框架回转至最后一个工序时，多面体框架上的一对工装支撑轨道板与第一轨道形成对接，工装夹具能够在第一轨道的驱动火车头的驱动下，自多面体框架经过渡区过渡到第一轨道上，于其中一个切换区处切换进入对应的存储区。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明通过采用由旋转设备、滑环与多面体框架结合形成的多面体旋转装置集成多工序工装，实现同步完成多工序工艺内容，节省了布局空间，降低了生产线设备投入成本，提高设备集成化程度，提升工作效率；同时设有后部切换存储库，实现多车型多工序工装的自动切换，提升工作站的柔性化；

2、本发明在多面体框架的每个面上，多面体框架与工装夹具之间均是以一对第一抱死机构与工装夹具上的一对第一定位块配合形成对工装夹具X向的抱死定位，以一对第二抱死机构与工装夹具上的一对第二定位块配合形成对工装夹具Z向的抱死定位，以一对工装定位机构与工装夹具上的一对第三定位块配合形成对工装夹具Y向的定位，以一对工装支撑轨道板与工装夹具上的一对第一支撑滚轮组件配合形成对工装夹具Z向的支撑与定位，由供气供电单元为工装夹具提供气源与电信号；上述各结构共同形成工装夹具在多面体框架上的定位及供气供电，保障生产的顺利进行，此外，多面体框架以各个面底部的辅助支撑机构滚动配合于多面体框架***的地面支撑轨道，为多面体框架提供辅助支撑与行走时的导向。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明应用于三序多车型集成方案的原理示意图；

图3-图5是多面体框架各个面顺着回转方向按照工件的生产工艺按序生产的示意图；

图6是本发明应用于四序多车型集成方案的原理示意图；

图7是第一抱死机构于抱死位时的剖视结构示意图；

图8是第一抱死机构于抱死位时的结构示意图；

图9是第一抱死机构于打开位时的结构示意图；

图10是第二抱死机构于抱死位时的剖视结构示意图；

图11是第二抱死机构于抱死位时的结构示意图；

图12是第二抱死机构于打开位时的结构示意图；

图13是工装定位机构与第三定位块形成配合时的剖视结构示意图；

图14是多面体框架其中一面上工装夹具与多面体框架的装配关系示意图；

图15是图14中工装夹具部分的结构示意图；

图16是第一支撑滚轮组件的结构示意图；

图17是供气供电单元的结构示意图；

图18是辅助支撑机构的结构示意图；

图19是地面支撑轨道的结构示意图；

图20是辅助支撑机构滚动配合于地面支撑轨道的结构示意图；

图21是滑环安装位置的结构示意图。

图中，1基座；2；旋转设备；3多面体框架；4第一抱死机构；5第一定位块；6第一固定座；7第一抱死气缸；8第一抱死曲柄一；9第一抱死连杆；10第一抱死曲柄二；11第一气缸安装座；12第一辅助定位块A；13第一辅助定位块B；14第一定位轴承；15抱死定位块；16第二抱死机构；17第二定位块；18第二抱死气缸；19第二抱死曲柄；20第二固定座一；21第二固定座二；22第二定位轴承；23第二辅助定位块A；24第二辅助定位块B；25工装定位机构；26第三定位块；27第三固定座；28第三定位轴承；29工装支撑轨道板；30支撑滚轮组件；31第四固定座；32竖向支撑滚轮；33侧向支撑滚轮；34清扫刷；35供气供电单元；36固定座A；37顺从介质连接器一；38固定座B；39顺从介质连接器二；40转接件；41驱动气缸；42辅助支撑机构；43地面支撑轨道；44支撑分轨道；45轨道调平板；46底座板构件；47辅助支撑滚轮；48第六固定座；49刮尘刷；50滑环；；51滑环固定座；52安装件；53切换存储库；54第一轨道；55第二轨道；56过渡区；57工装夹具。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1至图21，本实施例的多车型多工序集成化工作站中：

旋转设备2安装在基座1上，多面体框架3安装在旋转设备2上，由旋转设备2驱动能够绕中轴回转，以各个面底部的辅助支撑机构42滚动配合于多面体框架3***的地面支撑轨道43，作为对多面体框架3Z向的辅助支撑与回转运动的导向，安装在旋转设备2中心的滑环50以转子与多面体框架3底部固连，多面体框架3的每个面上以相同的结构形式分别安装用于装夹工件的工装夹具57；

多面体框架3的每个面与对应的工装夹具57之间均是：以多面体框架3上的一对第一抱死机构4与工装夹具57上的一对第一定位块5配合形成对工装夹具57X向的抱死定位，以多面体框架3上的一对第二抱死机构16与工装夹具57上的一对第二定位块17配合形成对工装夹具57Z向的抱死定位，以多面体框架3上的一对工装定位机构25与工装夹具57上的一对第三定位块26配合形成对工装夹具57Y向的定位，以多面体框架3上的一对工装支撑轨道板29与工装夹具57上的一对支撑滚轮组件30配合形成对工装夹具57Z向的支撑与定位，由供气供电单元35为工装夹具57提供气源与电信号；

处于初始位的多面体框架3的各个面顺着回转方向，按照工件的生产工艺，按序对应各个工序，多面体框架3各个面上的各工序能够同步进行，安装在多面体框架3每个面的工装夹具57上的工件随着多面体框架3的回转逐步进行各工序，至最后一个工序时，工件与通过过渡区56与多面体框架3相衔接的切换存储库53相正对，并能够经过渡区56进入切换存储库53。

具体实施中，相应的结构设置也包括：

多面体框架3的每个面上，第一抱死机构4与第一定位块5的结构均是设置为：

一对第一定位块5间隔固设在工装夹具57的上端面上，第一定位块5以沿着X向的两端面作为与对应的第一抱死机构4相配合的定位面；

多面体框架3上按照工装夹具57上一对第一定位块5的位置对应设置一对第一抱死机构4；第一抱死机构4通过第一固定座6固装在多面体框架3上，自安装在第一固定座6上的第一抱死气缸7的杆端处依次铰接第一抱死曲柄一8、第一抱死连杆9、第一抱死曲柄二10，第一抱死气缸7铰接在第一固定座6上的第一气缸安装座11上；第一抱死曲柄一8呈T型结构，于三处端部形成铰接点，以竖直段上的铰接点与第一抱死气缸7的杆端相铰接，以水平段两端的铰接点分别与第一固定座6以及第一抱死连杆9的一侧杆端相铰接，并在水平段朝向第一固定座6一侧的端面上设有第一辅助定位块A12，第一固定座6上按照第一辅助定位块A12的位置及外形尺寸对应固装有第一辅助定位块B13；以第一抱死曲柄二10作为抱死执行构件，第一抱死曲柄二10上设有呈三角分布的三处铰接点，在临近第一定位块5的铰接点处通过铰接轴铰接第一定位轴承14，于另两处铰接点处分别与第一抱死连杆另一侧杆端以及第一固定座6相铰接；

对应于第一定位块5X向的其中一侧端部，第一固定座6上固设有相适配的抱死定位块15，抱死定位块15抵触于第一定位块5X向的其中一侧端面，第一抱死机构4通过第一抱死气缸7驱动，能够使第一抱死曲柄二10远离第一定位块5向上摆动至打开位，或朝向第一定位块5向下摆动至抱死位，处于抱死位的第一抱死曲柄二10以第一定位轴承14的外周面与抱死定位块15分别夹紧于第一定位块5沿X向的两端；第一抱死机构4处于抱死位时，第一辅助定位块A12与第一辅助定位块B13形成正对相抵状态，形成切换至抱死位时的机械死点。

多面体框架3的每个面上，第二抱死机构16与第二定位块17的结构设置为：

一对第二定位块17固设在工装夹具57的下端面两侧，以沿着Z向朝上的端面作为配合于一对第二抱死机构16的定位面；

多面体框架3上按照工装夹具57上一对第二定位块17的位置对应设置一对第二抱死机构16；第二抱死机构16包括第二抱死气缸18、第二抱死曲柄19、第二固定座一20、第二固定座二21、第二定位轴承22；第二固定座一20与第二固定座二21固装在多面体框架3上，第二抱死气缸18铰接安装在第二固定座一20上，第二抱死曲柄19上形成有呈钝角V形分布的三处铰接点，分处两端的两处铰接点分别临近于第二抱死气缸18与第二定位块17，于临近第二抱死气缸18的一处铰接点处与第二抱死气缸18的缸杆杆端相铰接，临近第二定位块17的一处铰接点通过铰接轴铰接第二定位轴承22，另一处铰接点铰接在第二固定座二21上；第二抱死曲柄19上，位于第二定位轴承22与第二固定座二21之间固装第二辅助定位块A23，第二固定座二21上按照第二辅助定位块A 23的位置及外形尺寸对应通过转接块固装有第二辅助定位块B 24；

第二抱死机构16以第二抱死曲柄19作为抱死执行构件，通过第二抱死气缸18驱动，带动第二抱死曲柄19往复摆动，使第二定位轴承22以外圆周，正对抵压于第二定位块17沿Z向朝上的端面，形成抱死位，或脱离第二定位块17形成打开位；处于抱死位时，第二抱死曲柄19上分别与第二定位轴承22以及第二固定座二21相铰接的两处铰接点的连线，垂直于所述第二定位块17的定位面，形成机械死点对工装夹具57进行Z向抱死定位；第二抱死机构16由打开位向抱死位切换时，是以第二辅助定位块A 23与第二辅助定位块B 24形成正对相抵状态，作为对第二抱死曲柄19抱死位的定位。

多面体框架3的每个面上，工装定位机构25与第三定位块26的结构设置为：

一对第三定位块26沿X向间隔固装在工装夹具57的下端面中部，第三定位块26是以沿着Y向的两侧端面作为配合于对应工装定位机构25的定位面；

多面体框架3上按照工装夹具57上一对第三定位块26的位置对应设置一对工装定位机构25；工装定位机构25通过第三固定座27固装在多面体框架3上，沿着Y向的两端呈对称铰接一对第三定位轴承28，装配于多面体框架3上的工装夹具57是以第三定位块26夹设于一对第三定位轴承28之间，一对第三定位轴承28分别以外周面正对接触于所在侧第三定位块26的定位面。

多面体框架3的每个面上，工装支撑轨道板29与支撑滚轮组件30的配合形式为：

一对工装支撑轨道板29于Y向呈对称固设在多面体框架3的上部，长度方向沿着X向布置；

工装夹具57的底部按照一对工装支撑轨道板29的位置对应设置一对支撑滚轮组件30，支撑滚轮组件30通过第四固定座31固装在工装夹具57上，在第四固定座31上，铰接有轮面竖直布置的竖向支撑滚轮32，并沿着X向间隔铰接一对轮面水平布置的侧向支撑滚轮33，一对侧向支撑滚轮33所在位置位于竖向支撑滚轮32的外侧下方，第四固定座31上还设有一对清扫刷34，一对清扫刷34沿X向间隔设置在竖向支撑滚轮32的外侧，在旋转过程中为工装支撑轨道板29除尘；

装配于多面体框架3上每个面上的工装夹具57能够以支撑滚轮组件30的竖向支撑滚轮32外轮周面滚动配合在工装支撑轨道板29的上端面上，以一对侧向支撑滚轮33的外轮周面滚动配合在工装支撑轨道板29的侧端面上，为工装夹具57的行走提供导向，一对清扫刷34的刷毛接触于工装支撑轨道板29的上端面；由一对工装支撑轨道板29与一对支撑滚轮组件30配合形成对工装夹具Z向的支撑与定位。

多面体框架3的每个面上，供气供电单元35的结构设置为：

顺从介质连接器一37通过固定座A 36固装在工装夹具57上，多面体框架3上按照顺从介质连接器一37的位置通过固定座B 38对应安装顺从介质连接器二39，顺从介质连接器二39是通过转接件40安装在驱动气缸41的缸杆杆端，驱动气缸41固装在固定座B 38上，通过驱动气缸41驱动，使顺从介质连接器二39与顺从介质连接器一37相接或分离，并能够于相接时为工装夹具57提供气源与电信号。

辅助支撑机构42与地面支撑轨道43的结构设置为：

地面支撑轨道43是由多个支撑分轨道44拼接形成的环形轨道结构，由通过化学螺栓安装在地面的底座板构件46支撑，位于多面体框架3的正下方；多个支撑分轨道44底部设有轨道调平板45，轨通过轨道调平板45由螺栓固定在底座板构件46上，组装时通过调整调节轨道调平板45对支撑分轨道44进行调平，调平后将轨道调平板45与底座板构件46之间进行焊接固定；

辅助支撑机构42是，在多面体框架3每个面的底部、对应于地面支撑轨道43的正上方位置处间隔设置两组辅助支撑滚轮47构件，辅助支撑滚轮47构件的辅助支撑滚轮47通过第六固定座48安装在多面体框架3底部，滚动配合在地面支撑轨道43上，第六固定座48上，沿辅助支撑滚轮47滚动方向，在辅助支撑滚轮47的前后侧固设一对刮尘刷49，一对刮尘刷49的刷毛与地面支撑轨道43上端面相接触，在旋转过程中为地面支撑轨道43除尘。

旋转设备2中心安装滑环50，可满足旋转设备2单方向持续运转时上部机构的供气供电，滑环50的安装结构为：

滑环50的定子通过螺栓固装在滑环固定座51上，滑环50的转子通过安装件52与多面体框架3固连，能够随多面体框架3旋转。

多面体框架3以一个面与切换存储库53对接，可实现多车型自动切换，切换存储库53的结构设置为：

包括第一轨道54以及分别与第一轨道54呈十字交叉布置的多个第二轨道55，多个第二轨道55沿着第一轨道54的长度方向间隔布置，与第一轨道54的交叉处作为切换区，第二轨道55以切换区为界，形成分处于第一轨道54两侧的一对存储区，第一轨道54其中一侧端部作为过渡区56，与多面体框架3相衔接；

多面体框架3每个面上安装有工件的工装夹具57，随多面体框架3回转至最后一个工序时，多面体框架3上的一对工装支撑轨道板29与第一轨道54形成对接，工装夹具57能够在第一轨道54的驱动火车头的驱动下，自多面体框架3经过渡区56过渡到第一轨道54上，于其中一个切换区处切换进入对应的存储区。

图2-图5示出多面体框架3为三个面时的三序多车型集成方案的工作原理，图6示出多面体框架3为四个面时的四序多车型集成方案的简化结构示意图。图3-图5中以A、B、C标识出三个面，箭头示出回转方向。多面体的不同面作为不同的工序，以A面为例，可在第一工序进行生产工艺一、第二工序进行生产工艺二、第三工序进行生产工艺三，各工序可同时进行生产，在每个工序生产完成后由旋转设备2带工装旋转进入下一工序，如，图3所示，A面在第一工序工艺一生产时，B面在第二工序工艺二，C面在第三工序工艺三，完成后；图4所示，A面进入第二工序工艺二，此时B面进入第三工序工艺三，C面进入第一工序工艺一，完成后；图5所示，A面进入第三工序工艺三，B面进入第一工序工艺一，C面进入第二工序工艺二，从而，随着多面体框架带动工装夹具57单向旋转，实现多工序多工艺集成。当A面在最后一个工序生产完成后，对接至切换存储库53的过渡区56，可在牵引小车的牵引下对应入库，实现多车型自动切换。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种多车型多工序集成化工作站，其特征是：

多面体框架由旋转设备驱动能够绕中轴回转，以各个面底部的辅助支撑机构滚动配合于多面体框架***的地面支撑轨道，作为对多面体框架Z向的辅助支撑与回转运动的导向，安装在所述旋转设备中心的滑环以转子与所述多面体框架底部固连，所述多面体框架的每个面上以相同的结构形式分别安装用于装夹工件的工装夹具；

所述多面体框架的每个面与对应的工装夹具之间均是：以多面体框架上的一对第一抱死机构与工装夹具上的一对第一定位块配合形成对工装夹具X向的抱死定位，以多面体框架上的一对第二抱死机构与工装夹具上的一对第二定位块配合形成对工装夹具Z向的抱死定位，以多面体框架上的一对工装定位机构与工装夹具上的一对第三定位块配合形成对工装夹具Y向的定位，以多面体框架上的一对工装支撑轨道板与工装夹具上的一对支撑滚轮组件配合形成对工装夹具Z向的支撑与定位，由供气供电单元为工装夹具提供气源与电信号；

多面体框架的每个面上，所述供气供电单元的结构设置为：顺从介质连接器一通过固定座A固装在工装夹具上，所述多面体框架上按照顺从介质连接器一的位置通过固定座B对应安装顺从介质连接器二，所述顺从介质连接器二是通过转接件安装在驱动气缸的缸杆杆端，所述驱动气缸固装在所述固定座B上，通过所述驱动气缸驱动，使顺从介质连接器二与顺从介质连接器一相接或分离，并能够于相接时为工装夹具提供气源与电信号；

处于初始位的多面体框架的各个面顺着回转方向，按照工件的生产工艺，按序对应各个工序，所述多面体框架各个面上的各工序能够同步进行，安装在所述多面体框架每个面的工装夹具上的工件随着多面体框架的回转逐步进行各工序，至最后一个工序时，工件与通过过渡区与所述多面体框架相衔接的切换存储库相正对，并能够经所述过渡区进入切换存储库。

2.根据权利要求1所述的多车型多工序集成化工作站，其特征是多面体框架的每个面上，所述第一抱死机构与第一定位块的结构均是设置为：

一对第一定位块间隔固设在所述工装夹具的上端面上，所述第一定位块以沿着X向的两端面作为与对应的第一抱死机构相配合的定位面；

所述多面体框架上按照工装夹具上一对第一定位块的位置对应设置一对第一抱死机构；所述第一抱死机构通过第一固定座固装在多面体框架上，自安装在所述第一固定座上的第一抱死气缸的杆端处，依次铰接第一抱死曲柄一、第一抱死连杆、第一抱死曲柄二，所述第一抱死气缸铰接在第一固定座上的第一气缸安装座上；所述第一抱死曲柄一呈T型结构，于三处端部形成铰接点，以竖直段上的铰接点与第一抱死气缸的杆端相铰接，以水平段两端的铰接点分别与第一固定座以及第一抱死连杆的一侧杆端相铰接，并在水平段朝向第一固定座一侧的端面上设有第一辅助定位块A，所述第一固定座上按照第一辅助定位块A的位置及外形尺寸对应固装有第一辅助定位块B；以所述第一抱死曲柄二作为抱死执行构件，所述第一抱死曲柄二上设有呈三角分布的三处铰接点，在临近所述第一定位块的铰接点处通过铰接轴铰接第一定位轴承，于另两处铰接点处分别与第一抱死连杆另一侧杆端以及第一固定座相铰接；

对应于第一定位块X向的其中一侧端部，所述第一固定座上固设有相适配的抱死定位块，所述抱死定位块抵触于所述第一定位块X向的其中一侧端面，所述第一抱死机构通过第一抱死气缸驱动，能够使所述第一抱死曲柄二远离所述第一定位块向上摆动至打开位，或朝向第一定位块向下摆动至抱死位，处于抱死位的第一抱死曲柄二以第一定位轴承的外周面与所述抱死定位块分别夹紧于所述第一定位块沿X向的两端；第一抱死机构处于抱死位时，所述第一辅助定位块A与第一辅助定位块B形成正对相抵状态，形成切换至抱死位时的机械死点。

3.根据权利要求1所述的多车型多工序集成化工作站，其特征是多面体框架的每个面上，所述第二抱死机构与第二定位块的结构设置为：

一对第二定位块固设在所述工装夹具的下端面两侧，以沿着Z向朝上的端面作为配合于一对所述第二抱死机构的定位面；

所述多面体框架上按照工装夹具上一对第二定位块的位置对应设置一对所述第二抱死机构；所述第二抱死机构包括第二抱死气缸、第二抱死曲柄、第二固定座一、第二固定座二、第二定位轴承；所述第二固定座一与第二固定座二固装在多面体框架上，所述第二抱死气缸铰接安装在所述第二固定座一上，所述第二抱死曲柄上形成有呈钝角V形分布的三处铰接点，分处两端的两处铰接点分别临近于所述第二抱死气缸与第二定位块，于临近所述第二抱死气缸的一处铰接点处与第二抱死气缸的缸杆杆端相铰接，临近第二定位块的一处铰接点通过铰接轴铰接第二定位轴承，另一处铰接点铰接在第二固定座二上；所述第二抱死曲柄上，位于第二定位轴承与第二固定座二之间固装第二辅助定位块A，所述第二固定座二上按照第二辅助定位块A的位置及外形尺寸对应通过转接块固装有第二辅助定位块B；

所述第二抱死机构以第二抱死曲柄作为抱死执行构件，通过第二抱死气缸驱动，带动所述第二抱死曲柄往复摆动，使所述第二定位轴承以外圆周，正对抵压于所述第二定位块沿Z向朝上的端面，形成抱死位，或脱离所述第二定位块形成打开位；处于抱死位时，第二抱死曲柄上分别与第二定位轴承以及第二固定座二相铰接的两处铰接点的连线，垂直于所述第二定位块的定位面；所述第二抱死机构由打开位向抱死位切换时，是以所述第二辅助定位块A与第二辅助定位块B形成正对相抵状态，作为对第二抱死曲柄抱死位的定位。

4.根据权利要求1所述的多车型多工序集成化工作站，其特征是所述多面体框架的每个面上，工装定位机构与第三定位块的结构设置为：

一对第三定位块沿X向间隔固装在所述工装夹具的下端面中部，所述第三定位块是以沿着Y向的两侧端面作为配合于对应工装定位机构的定位面；

所述多面体框架上按照工装夹具上一对第三定位块的位置对应设置一对工装定位机构；所述工装定位机构通过第三固定座固装在多面体框架上，沿着Y向的两端呈对称铰接一对第三定位轴承，装配于多面体框架上的工装夹具是以所述第三定位块夹设于一对第三定位轴承之间，所述一对第三定位轴承分别以外周面正对接触于所在侧第三定位块的定位面。

5.根据权利要求1所述的多车型多工序集成化工作站，其特征是多面体框架的每个面上，所述工装支撑轨道板与支撑滚轮组件的配合形式为：

一对工装支撑轨道板于Y向呈对称固设在多面体框架的上部，长度方向沿着X向布置；

所述工装夹具的底部按照一对工装支撑轨道板的位置对应设置一对支撑滚轮组件，所述支撑滚轮组件通过第四固定座固装在工装夹具上，在所述第四固定座上，铰接有轮面竖直布置的竖向支撑滚轮，并沿着X向间隔铰接一对轮面水平布置的侧向支撑滚轮，一对侧向支撑滚轮所在位置位于所述竖向支撑滚轮的外侧下方，所述第四固定座上还设有一对清扫刷，一对清扫刷沿X向间隔设置在所述竖向支撑滚轮的外侧；

装配于多面体框架上每个面上的工装夹具能够以支撑滚轮组件的竖向支撑滚轮外轮周面滚动配合在所述工装支撑轨道板的上端面上，以一对侧向支撑滚轮的外轮周面滚动配合在所述工装支撑轨道板的侧端面上，为工装夹具的行走提供导向，所述一对清扫刷的刷毛接触于所述工装支撑轨道板的上端面；由一对工装支撑轨道板与一对支撑滚轮组件配合形成对工装夹具Z向的支撑与定位。

6.根据权利要求1所述的多车型多工序集成化工作站，其特征是所述辅助支撑机构与地面支撑轨道的结构设置为：

所述地面支撑轨道是由多个支撑分轨道拼接形成的环形轨道结构，由安装在地面的底座板构件支撑，位于所述多面体框架的正下方；

所述辅助支撑机构是，在所述多面体框架每个面的底部、对应于所述地面支撑轨道的正上方位置处间隔设置两组辅助支撑滚轮构件，所述辅助支撑滚轮构件的辅助支撑滚轮通过第六固定座安装在多面体框架底部，滚动配合在所述地面支撑轨道上，所述第六固定座上，沿辅助支撑滚轮滚动方向，在所述辅助支撑滚轮的前后侧固设一对刮尘刷，一对刮尘刷的刷毛与地面支撑轨道上端面相接触。

7.根据权利要求1所述的多车型多工序集成化工作站，其特征是所述滑环的安装结构为：

所述滑环的转子通过安装件与多面体框架固连，能够随多面体框架旋转。

8.根据权利要求1所述的多车型多工序集成化工作站，其特征是所述切换存储库的结构设置为：

包括第一轨道以及分别与第一轨道呈十字交叉布置的多个第二轨道，多个第二轨道沿着第一轨道的长度方向间隔布置，与第一轨道的交叉处作为切换区，第二轨道以切换区为界，形成分处于第一轨道两侧的一对存储区，第一轨道其中一侧端部作为过渡区，与多面体框架相衔接；

多面体框架每个面上安装有工件的工装夹具，随多面体框架回转至最后一个工序时，多面体框架上的一对工装支撑轨道板与第一轨道形成对接，工装夹具能够在第一轨道的驱动火车头的驱动下，自多面体框架经过渡区过渡到第一轨道上，于其中一个切换区处切换进入对应的存储区。

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