CN114211178A - 多车型加工的夹具流转机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多车型加工的夹具流转机构，包括机座、输送装置以及多个移动台车，所述机座上形成有沿第一方向间隔设置的焊接工位和装件工位、以及与所述装件工位沿第二方向间隔的夹具切换工位，所述焊接工位用于供车身进行焊接，所述装件工位用于供夹具和待焊接的车身装配，所述夹具切换工位用于供待安装车身的夹具暂存，所述输送装置包括设于所述机座上的输送轨道，所述输送轨道经过所述装件工位、所述焊接工位以及所述夹具切换工位，各所述移动台车的上端面用于放置夹具，多个所述移动台车可沿所述输送轨道活动，以分别在所述装件工位、所述焊接工位以及所述夹具切换工位之间流转。

Description

多车型加工的夹具流转机构

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及多车型加工的夹具流转机构。

背景技术

汽车行业向着个性化定制化方向发展，为迎合市场需求，车型越来越多，最明显的体现在侧围造型上。汽车车型零件生产考虑生产成本，需要最大限度的共用自动化焊接设备，因此越来越多的考虑多车型柔性共线生产。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种多车型加工的夹具流转机构，便于多款车型的共线生产。

为实现上述目的，本发明提出一种多车型加工的夹具流转机构，包括：

机座，所述机座上形成有沿第一方向间隔设置的焊接工位和装件工位、以及与所述装件工位沿第二方向间隔的夹具切换工位，所述焊接工位用于供车身进行焊接，所述装件工位用于供夹具和待焊接的车身装配，所述夹具切换工位用于供待安装车身的夹具暂存；

输送装置，包括设于所述机座上的输送轨道，所述输送轨道经过所述装件工位、所述焊接工位以及所述夹具切换工位；以及，

多个移动台车，各所述移动台车的上端面用于放置夹具，多个所述移动台车可沿所述输送轨道活动，以分别在所述装件工位、所述焊接工位以及所述夹具切换工位之间流转；

其中，第一方向与第二方向在平面内正交。

可选地，所述输送装置还包括：

两个第一滑轨结构，沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔设置，所述焊接工位和所述装件工位处于其中一所述第一滑轨结构的延伸路径上，所述夹具切换工位处在另一所述第一滑轨结构的延伸路径上；以及，

至少两个第二滑轨结构，设于两个所述第一滑轨结构之间，且沿第二方向延伸，其中一所述第二滑轨结构的端部对应所述夹具切换工位设置；

所述输送轨道包括两个所述第二滑轨结构和两个所述第一滑轨结构。

可选地，所述夹具切换工位设于所述焊接工位和所述装件工位之间。

可选地，两个所述第一滑轨结构之间还设有第三滑轨结构，所述第三滑轨结构沿第二方向延伸，且处在两个所述第二滑轨结构之间，以与远离所述装件工位的所述第二滑轨结构、两个所述第一滑轨结构的部分段落共同组成循环输送轨道；

所述机座上还具有至少一夹具存放工位，用以供所述移动台车停靠，所述夹具存放工位处在所述循环输送轨道上。

可选地，所述夹具存放工位设有两个，两个所述夹具存放工位分别处在两个所述第一滑轨结构上。

可选地，所述机座上还具有多个切换位，各所述切换位处在每一所述第一滑轨结构和每一所述第二滑轨结构的相交处；

各所述第一滑轨结构对应各所述切换位设有第一缺口，各所述第二滑轨结构对应各所述切换位设有第二缺口；

所述多车型加工的夹具流转机构包括设于多个所述切换位上的多个轨道切换装置，各所述轨道切换装置包括沿上下向延伸的轴线转动安装至所述机座的轨道切换段，所述轨道切换段可转动至所述第一缺口处以与所述第一滑轨结构连接、或者换转至所述第二缺口处以与所述第二滑轨结构连接。

可选地，各所述轨道切换装置还包括：

转动座，处在对应的所述切换位上，所述转动座沿上下向延伸的轴线转动安装至所述机座上，所述转动座的上端与所述轨道切换段固定连接；以及，

驱动结构，设于所述机座上，用以驱使所述转动座转动。

可选地，所述驱动结构包括驱动气缸，所述驱动气缸的缸筒设于所述机座上，所述驱动气缸的气缸杆沿第一方向延伸，所述驱动气缸的气缸杆的端部与所述转动座的端部铰接，以在所述驱动气缸的气缸杆伸缩时带动所述转动座转动。

可选地，各所述第一滑轨结构包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔的两个第一滑轨；

各所述第二滑轨结构包括沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔的两个第二滑轨；

每一所述第一滑轨的延伸路径与多个所述第二滑轨的延伸路径相交。

可选地，所述输送装置还包括多个电机牵引机构，用以分别驱动对应的所述移动台车在第一方向或第二方向上活动，各所述电机牵引机构包括：

移动座，沿第一方向或第二方向活动设于所述机座；

牵引电机，固定至所述移动座上，驱使所述移动座活动；以及，

定位柱，沿上下向活动安装至所述移动座，可与所述移动台车插接固定。

本发明的技术方案中，其中一所述移动台车处在所述装件工位上，操作人员将待焊接的车型零件装在该移动台车上的夹具上，此时，装有用于装夹另一车型的夹具的移动台车处在所述夹具切换工位，待所述装件工位上的移动台车沿所述输送轨道移动至所述焊接工位进行焊接时，所述夹具切换工位上的移动台车可以沿所述输送轨道移动至所述装件工位，从而进行车型的切换生产，从而实现在一种车型生产时，可以将下一车型的夹具牵引至所述夹具切换工位等待，在得到需要切换车型的生产指令时将所述夹具切换工位上的移动台车牵引至所述装件工位，减少多车型夹具的切换时间，提升焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的多车型加工的夹具流转机构一实施例(一角度)的立体示意图；

图2为图1中多车型加工的夹具流转机构(另一角度)的立体示意图；

图3为图1中轨道切换装置的立体示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

汽车行业向着个性化定制化方向发展，为迎合市场需求，车型越来越多，最明显的体现在侧围造型上。汽车车型零件生产考虑生产成本，需要最大限度的共用自动化焊接设备，因此越来越多的考虑多车型柔性共线生产。

鉴于此，本发明提供一种多车型加工的夹具流转机构，便于多款车型的共线生产，减少车型切换的时间。图1至图3为本发明提供的多车型加工的夹具流转机构的实施例。

请参照图1至图2，多车型加工的夹具流转机构100包括机座1、输送装置以及多个移动台车4，所述机座1上形成有沿第一方向间隔设置的焊接工位1a和装件工位1b、以及与所述装件工位1b沿第二方向间隔的夹具切换工位1c，所述焊接工位1a用于供车身进行焊接，所述装件工位1b用于供夹具和待焊接的车身装配，所述夹具切换工位1c用于供待安装车身的夹具暂存，所述输送装置包括设于所述机座1上的输送轨道21，所述输送轨道21经过所述装件工位1b、所述焊接工位1a以及所述夹具切换工位1c，各所述移动台车4的上端面用于放置夹具，多个所述移动台车4可沿所述输送轨道21活动，以分别在所述装件工位1b、所述焊接工位1a以及所述夹具切换工位1c之间流转。

本发明的技术方案中，其中一所述移动台车4处在所述装件工位1b上，操作人员将待焊接的车型零件装在该移动台车4上的夹具上，此时，装有用于装夹另一车型的夹具的移动台车4处在所述夹具切换工位1c，待所述装件工位1b上的移动台车4沿所述输送轨道21移动至所述焊接工位1a进行焊接时，所述夹具切换工位1c上的移动台车4可以沿所述输送轨道21移动至所述装件工位1b，从而进行车型的切换生产，从而实现在一种车型生产时，可以将下一车型的夹具牵引至所述夹具切换工位1c等待，在得到需要切换车型的生产指令时将所述夹具切换工位1c上的移动台车4牵引至所述装件工位1b，减少多车型夹具的切换时间，提升焊接效率。

进一步的，本实施例中，所述输送轨道21至少部分呈环形，从而使得多个所述移动台车4可以进行循环，具体的，所述输送装置还包括两个第一滑轨结构22和至少两个第二滑轨结构23，两个第一滑轨结构22，沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔设置，所述焊接工位1a和所述装件工位1b处于其中一所述第一滑轨结构22的延伸路径上，所述夹具切换工位1c处在另一所述第一滑轨结构22的延伸路径上，两个所述第二滑轨结构23设于两个所述第一滑轨结构22之间，且沿第二方向延伸，其中一所述第二滑轨结构23的端部对应所述夹具切换工位1c设置，所述输送轨道21包括两个所述第二滑轨结构23和两个所述第一滑轨结构22。从而使得所述移动台车4可以在第一方向和第二方向上行进，而进入对应的工位上，实现周转。

更进一步的，所述装件工位1b的车型零件安装一般需要人工进行，一实施例中，所述夹具切换工位1c与所述装件工位1b沿第二方向正对，从而可以通过一个所述第二滑轨结构23进行切换，由所述夹具切换工位1c至所述装件工位1b是直线轨迹，本实施例中，所述夹具切换工位1c设于所述焊接工位1a和所述装件工位1b之间，由所述夹具切换工位1c至所述装件工位1b是L形轨迹，从而为所述装件工位1b提供足够的空间，此时，人工可以由三个侧面进行操作。

需要说明的是，所述焊接工位1a和所述装件工位1b之间距离应当至少不小于一个移动台车4沿第一方向的长度，从而保证所述夹具切换工位1c的移动台车4可以有足够的移动空间。

考虑到多车型进行切换时，由于所述输送轨道21为环线，各所述移动台车4依次设置，当需要更换的车型夹具处在多个所述移动台车4的中间时，更换就会造成困难，因此，本发明的一实施例中，两个所述第一滑轨结构22之间还设有第三滑轨结构，所述第三滑轨结构沿第二方向延伸，且处在两个所述第二滑轨结构23之间，以与远离所述装件工位1b的所述第二滑轨结构23、两个所述第一滑轨结构22的部分段落共同组成循环输送轨道24，所述机座1上还具有至少一夹具存放工位1d，用以供所述移动台车4停靠，所述夹具存放工位1d处在所述循环输送轨道24上。所述循环输送轨道24处在所述输送轨道21远离所述装件工位1b的一侧，所述循环输送轨道24本身为一个环形，所述夹具存放工位1d可以供移动台车4暂时停放，便于整线的规整布局，当需要更换车型时，可以通过所述循环输送轨道24进行多个所述移动台车4排序的改变，从而将所需要的移动台车4经过所述夹具存放工位1d后输送至所述夹具切换工位1c，夹具的流转更加便捷。

需要说明的是，本实施例中，所述夹具存放工位1d设有两个，两个所述夹具存放工位1d分别处在两个所述第一滑轨结构22上。从而使得整个输送轨道21上可以存放两个闲置的移动台车4，两个所述移动台车4可以在所述循环轨道上换位。

常规的移动台车4都是单向运行的，为了实现在第一方向和第二方向的换向，一实施例中，请参照图3，所述机座1上还具有多个切换位，各所述切换位处在每一所述第一滑轨结构22和每一所述第二滑轨结构23的相交处，各所述第一滑轨结构22对应各所述切换位设有第一缺口2211，各所述第二滑轨结构23对应各所述切换位设有第二缺口2311，所述多车型加工的夹具流转机构100包括设于多个所述切换位上的多个轨道切换装置，各所述轨道切换装置包括沿上下向延伸的轴线转动安装至所述机座1的轨道切换段31，所述轨道切换段31可转动至所述第一缺口2211处以与所述第一滑轨结构22连接、或者换转至所述第二缺口2311处以与所述第二滑轨结构23连接。当所述移动台车4在所述第一滑轨结构22运行时，此时应当驱使所述轨道切换段31转动使其填充所述第一缺口2211，从而使得所述第一滑轨结构22是一个完成的轨道，当所述移动台车4运行至所述第一滑轨结构22和所述第二滑轨结构23的相交处，此时，所述移动台车4的车轮对应停靠在所述轨道切换段31上，驱使所述轨道切换段31转动，从而由所述第一缺口2211转动90°到所述第二缺口2311内，使得所述轨道切换段31与所述第二滑轨结构23形成一个完整的轨道，此时所述移动台车4在转换运行方向时，可以沿着第二方向移动，快捷方便。

进一步的，各所述轨道切换装置还包括转动座32和驱动结构，所述转动座32处在对应的所述切换位上，所述转动座32沿上下向延伸的轴线转动安装至所述机座1上，所述转动座32的上端与所述轨道切换段31固定连接，所述驱动结构设于所述机座1上，用以驱使所述转动座32转动。本发明不限制所述驱动结构的具体形式，可以是电机或者是气缸，本实施例中，所述转动座32为圆盘状，通过所述驱动结构驱使所述转动座32转动从而带动所述轨道切换段31的转动。

更进一步的，所述驱动结构包括驱动气缸33，所述驱动气缸33的缸筒设于所述机座1上，所述驱动气缸33的气缸杆沿第一方向延伸，所述驱动气缸33的气缸杆的端部与所述转动座32的侧部铰接，以在所述驱动气缸33的气缸杆伸缩时带动所述转动座32转动。如此设置结构简单，所述驱动气缸33可以隐藏在所述第一滑轨结构22的下方，从而节约空间。

为了防止所述转动座32的转动幅度过大而与对应的滑轨结构偏差造成所述移动台车4的运动卡滞，所述机座1上对应多个所述切换位均设置有两个限位挡板，两个所述限位挡板之间的夹角为90°，对应所述第一滑轨结构22和所述第二滑轨结构23，所述转动座32的周侧设有突出的两个限位块，当其中一所述限位块与对应的限位挡板相抵时，所述转动座32无法继续转动，反向转动时另一所述限位块与另一所述限位挡板相抵，所述转动座32无法继续转动，从而限制了所述转动座32的极限位置，保证连接的正对效果。

需要说明的是，本实施例中，通过单根所述轨道切换段31可选择的处在所述第一缺口2211和所述第二缺口2311进行所述第一滑轨结构22和所述第二滑轨结构23的连通，在其他实施例中，可以设置十字交叉且上下叠设的两个所述轨道切换段31，通过调整两个所述轨道切换段31相对地面的高度而使其中一段与对应的滑轨结构连接，在此不做详细说明。

一实施例中，各所述第一滑轨结构22和各所述第二滑轨结构23均为单轨结构，此时所述第一滑轨结构22和对应的所述第二滑轨结构23仅具有一个交点，在其他实施例中，各所述第一滑轨结构22包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔的两个第一滑轨221，各所述第二滑轨结构23包括沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔的两个第二滑轨231，每一所述第一滑轨221的延伸路径与多个所述第二滑轨231的延伸路径相交。此时，每一所述第一滑轨221与两个所述第二滑轨231相交，则所述第一滑轨结构22和一所述第二滑轨结构23具有四个交点，此时对应的需要四个切换位和四个所述轨道切换装置。

为了实现所述移动台车4的自动行进，一实施例中，在所述移动台车4上安装驱动电机，通过齿轮传动的方式驱动所述移动台车4运行，在本实施例中，请再次参照图3，所述输送装置还包括多个电机牵引机构5，用以分别驱动对应的所述移动台车4在第一方向或第二方向上活动，各所述电机牵引机构5包括移动座、牵引电机和定位柱，所述移动座沿第一方向或第二方向活动设于所述机座1，所述牵引电机固定至所述移动座上，驱使所述移动座活动，所述定位柱沿上下向活动安装至所述移动座，可与所述移动台车4插接固定。每一所述移动座只能沿着单方向运行，当所述移动台车4沿第一方向运动时，处在该方向上的所述电机牵引机构5通过所述定位柱与所述移动台车4插接固定，需要转换方向，该所述电机牵引机构5与所述移动台车4分离，所述移动台车4换向后，第二方向的所述电机牵引机构5通过所述定位柱与所述移动台车4插接配合，从而实现分别驱动。

具体的，所述移动座的运行轨迹和所述第一滑轨结构22和所述第二滑轨结构23的延伸方向平行。

不仅如此，所述定位柱为可升降的定位销，所述牵引电机采用伺服电机，电机输送位置由伺服编码器确定，所述电机牵引机构的电气控制采用电气快插结构，其中电气快插公头设置在牵引电机上，母头设置在移动台车4上，工作状态下牵引电机上的公头电气快插***移动台车4上的电气快插母头，实现通过电气控制切换车型夹具的动作。

本发明的技术方案中：单车型焊接时，一所述移动台车4在所述装件工位1b和焊接工位1a之间来回往复运动输送车型零件，所述焊接工位1a上焊接完成的车型零件会通过外部的吊具运走，该移动台车4空车回到所述装件工位1b，便于焊接作业及搬运转序，设置所述夹具切换工位1c的所述第一滑轨结构22比另一所述第一滑轨结构22的长度少一个所述移动台车4的宽度，及错开一个位置，以使得所述装件工位1b有三个侧面作业的空间，所述夹具切换工位1c上安置下一个生产的车型夹具，当所述焊接工位1a上生产本车型的最后一台车时，下一车型夹具从所述夹具切换工位1c输送至所述装件工位1b；多个移动台车4可以在所述循环输送轨道24上运动从而改变两个所述夹具存放工位1d停放的夹具类型，所述装件工位1b供人工装件，人工在该位置装件作业，完工后夹具带零件输送至所述焊接工位1a进行机器人焊接作业，形成人机交互作业形式生产，整个流转机构便于多车型加工时的夹具流转和夹具切换，提高加工效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，包括：

机座，所述机座上形成有沿第一方向间隔设置的焊接工位和装件工位、以及与所述装件工位沿第二方向间隔的夹具切换工位，所述焊接工位用于供车身进行焊接，所述装件工位用于供夹具和待焊接的车身装配，所述夹具切换工位用于供待安装车身的夹具暂存；

输送装置，包括设于所述机座上的输送轨道，所述输送轨道经过所述装件工位、所述焊接工位以及所述夹具切换工位；以及，

多个移动台车，各所述移动台车的上端面用于放置夹具，多个所述移动台车可沿所述输送轨道活动，以分别在所述装件工位、所述焊接工位以及所述夹具切换工位之间流转；

其中，第一方向与第二方向在平面内正交。

2.如权利要求1所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，所述输送装置还包括：

两个第一滑轨结构，沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔设置，所述焊接工位和所述装件工位处于其中一所述第一滑轨结构的延伸路径上，所述夹具切换工位处在另一所述第一滑轨结构的延伸路径上；以及，

至少两个第二滑轨结构，设于两个所述第一滑轨结构之间，且沿第二方向延伸，其中一所述第二滑轨结构的端部对应所述夹具切换工位设置；

所述输送轨道包括两个所述第二滑轨结构和两个所述第一滑轨结构。

3.如权利要求1或2所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，所述夹具切换工位设于所述焊接工位和所述装件工位之间。

4.如权利要求2所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，两个所述第一滑轨结构之间还设有第三滑轨结构，所述第三滑轨结构沿第二方向延伸，且处在两个所述第二滑轨结构之间，以与远离所述装件工位的所述第二滑轨结构、两个所述第一滑轨结构的部分段落共同组成循环输送轨道；

所述机座上还具有至少一夹具存放工位，用以供所述移动台车停靠，所述夹具存放工位处在所述循环输送轨道上。

5.如权利要求4所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，所述夹具存放工位设有两个，两个所述夹具存放工位分别处在两个所述第一滑轨结构上。

6.如权利要求2所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，所述机座上还具有多个切换位，各所述切换位处在每一所述第一滑轨结构和每一所述第二滑轨结构的相交处；

各所述第一滑轨结构对应各所述切换位设有第一缺口，各所述第二滑轨结构对应各所述切换位设有第二缺口；

所述多车型加工的夹具流转机构包括设于多个所述切换位上的多个轨道切换装置，各所述轨道切换装置包括沿上下向延伸的轴线转动安装至所述机座的轨道切换段，所述轨道切换段可转动至所述第一缺口处以与所述第一滑轨结构连接、或者换转至所述第二缺口处以与所述第二滑轨结构连接。

7.如权利要求6所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，各所述轨道切换装置还包括：

转动座，处在对应的所述切换位上，所述转动座沿上下向延伸的轴线转动安装至所述机座上，所述转动座的上端与所述轨道切换段固定连接；以及，驱动结构，设于所述机座上，用以驱使所述转动座转动。

8.如权利要求7所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，所述驱动结构包括驱动气缸，所述驱动气缸的缸筒设于所述机座上，所述驱动气缸的气缸杆沿第一方向延伸，所述驱动气缸的气缸杆的端部与所述转动座的侧部铰接，以在所述驱动气缸的气缸杆伸缩时带动所述转动座转动。

9.如权利要求2所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，各所述第一滑轨结构包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔的两个第一滑轨；

各所述第二滑轨结构包括沿第二方向延伸、且沿第一方向间隔的两个第二滑轨；

每一所述第一滑轨的延伸路径与多个所述第二滑轨的延伸路径相交。

10.如权利要求1所述的多车型加工的夹具流转机构，其特征在于，所述输送装置还包括多个电机牵引机构，用以分别驱动对应的所述移动台车在第一方向或第二方向上活动，各所述电机牵引机构包括：

移动座，沿第一方向或第二方向活动设于所述机座；

牵引电机，固定至所述移动座上，驱使所述移动座活动；以及，

定位柱，沿上下向活动安装至所述移动座，可与所述移动台车插接固定。

Images