CN207790926U - 侧围尾部定位柔性分步切换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧围尾部定位柔性分步切换机构，包括滑轨、驱动气缸、滑台及固定支座，滑轨、驱动气缸安装在固定支座上，驱动气缸连接并驱动滑台在滑轨上滑动；滑台的末端安装有带动切换压块在竖直方向运动的切换气缸，滑台的侧面固定有挡块，固定支座上安装有驱动与挡块抵接配合限位的限位块的限位气缸，固定支座上安装有对侧围尾部进行支撑切换的尾部支撑块；尾部支撑块包括适用第一侧围尾部的第一竖向支撑定位块和适用第二侧围尾部的第二竖向支撑定位块。本实用新型的侧围尾部定位柔性分步切换机构采用的结构紧凑，采用气缸驱动机构实现不同侧围尾部定位的切换，很好地解决了多车型侧围共用夹具的内部定位夹紧切换问题。

Description

侧围尾部定位柔性分步切换机构

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，具体地指一种侧围尾部定位柔性分步切换机构。

背景技术

通常侧围生产线各工位采用平躺方式布置，同一夹具难以共用不同侧围。多车型侧围生产时通常采用独立设计生产线工位或夹具整体切换方式，如此占地面积和设备投资均较大。

在本项目中创新设计将侧围竖立放置，在夹具内部的门槛处寻找共用点定位，非共用点设计机构各自切换，实现四种车型共线，成倍节省生产面积和设备投资。

工艺说明：侧围上线预装时已在侧围前部设置了X、Y及Z方向侧定位及夹紧，由于侧围尾部刚度小，输送过程中容易产生变形，此时需要对侧围尾部Z方向进行扶正定位，要求该扶正定位机构能实现 4款车型混流，且机构小巧便于多车型切换。

通常，为了实现上述功能，我们有两种实现方式，如下图所示；

第一种方式，布置4组气缸支撑件，每组部件的位置对应一款车型，某款车型处于工作位置时，对应的气缸组工作。这种方式的缺点在于机构体积庞大，无法安装在输送设备上。

第二种方式，采用NC(数控)方式，能够根据车型变化来控制X、 Y、X轴的精确位置，从而实现混流。这种方式的缺点就是投资很大。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、成本较低的侧围尾部定位柔性分步切换机构。

为实现上述目的，本实用新型所设计的侧围尾部定位柔性分步切换机构包括滑轨、驱动气缸、滑台及固定支座，所述滑轨、所述驱动气缸安装在所述固定支座上，所述驱动气缸连接并驱动所述滑台在所述滑轨上滑动；所述滑台的末端安装有带动切换压块在竖直方向运动的切换气缸，所述滑台的侧面固定有挡块，所述固定支座上安装有驱动与所述挡块抵接配合限位的限位块的限位气缸，所述固定支座上安装有对侧围尾部进行支撑切换的尾部支撑块；所述尾部支撑块包括适用第一侧围尾部的第一竖向支撑定位块和适用第二侧围尾部的第二竖向支撑定位块。

作为优选方案，与所述第一竖向支撑定位块配合的第一切换滚轮通过第六轴铰接在第一连杆上，所述第一连杆通过第四轴铰接在连接臂上，所述连接臂安装在所述固定支座上。

作为优选方案，所述第一连杆通过第二轴与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端通过第三轴与第三连杆铰接，所述连接臂通过第五轴与第三连杆铰接，所述第二竖向支撑定位块安装在所述第三连杆上，所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆及所述连接臂形成四连杆机构。

作为优选方案，所述固定支座上通过转接块安装有对所述第一竖向支撑定位块上运动位置限位的上限位块和对所述第一竖向支撑定位块下运动位置限位的下限位块。

作为优选方案，所述固定支座上通过第一轴铰接有自锁挂钩，所述自锁挂钩与所述固定支座间安装有提供所述自锁挂钩绕所述第一轴转动的反作用力的弹簧，所述自锁挂钩与第一自锁轴配合。

作为优选方案，所述侧围尾部定位柔性分步切换机构还包括设置在侧围尾部的固定座，所述固定座上安装有解锁气缸，所述解锁气缸的端板上安装有可在竖向向上运动的解锁拨块，所述解锁拨块在竖向向上运动顶抵所述自锁挂钩。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的侧围尾部定位柔性分步切换机构采用的结构紧凑，采用气缸驱动机构实现不同侧围尾部定位的切换，很好地解决了多车型侧围共用夹具的内部定位夹紧切换问题。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的侧围尾部定位柔性分步切换机构的立体结构示意图。

图2为图1中的侧围尾部定位柔性分步切换机构的后部的方法主视结构示意图。

图3为图1中的侧围尾部定位柔性分步切换机构的俯视结构示意图。

图4a、图4b、图4c、图4d为侧围尾部定位柔性分步切换机构的在上线工位上进行定位切换的原理示意图。

图5a、5b为侧围尾部定位柔性分步切换机构在下线工位上的局部在解锁拨块37在Z向向上运动时的结构示意图。

图6a、图6b、图6c、图6d为侧围尾部定位柔性分步切换机构在下线工位上进行定位切换的原理示意图。

图7a为侧围尾部定位柔性分步切换机构在上线工位上的局部结构图。

图7b为图7a中I部分的放大结构示意图。

图8为侧围尾部定位柔性分步切换机构应用于多车型混流时的原理示意图。

图中各部件标号如下：滑轨1、驱动气缸2、滑台3、挡块4、切换气缸5、切换压块6、第一固定支座7.1、第二固定支座7.2、第三固定支座7.3、限位气缸8、限位块9、切换滚轮10(其中，第一切换滚轮10.1、第二切换滚轮10.2)、侧围尾部支撑定位块11(其中，第一竖向支撑定位块11.1、第二竖向支撑定位块11.2、第三竖向支撑定位块11.3、第四竖向支撑定位块11.4)、侧围尾部12、第六轴13、第二自锁轴14、第一连杆15、自锁挂钩16、第一自锁轴17、第一轴18、上限位块19、转接块20、下限位块22、第三连杆23、第五轴24、连接臂25、第四轴26、第三轴27、第二连杆28、第二轴29、弹簧30、固定座35、解锁气缸36、解锁拨块37。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参阅图1，其为本实用新型优选实施例的侧围尾部定位柔性分步切换机构在上线工位时的结构示意图，包括滑轨1、驱动气缸2、滑台3、挡块4、切换气缸5、切换压块6、第一固定支座7.1、第二固定支座7.2、第三固定支座7.3、限位气缸8、限位块9、切换滚轮 10(包括第一切换滚轮10.1、第二切换滚轮10.2)及侧围尾部支撑定位块11(包括第一竖向支撑定位块11.1、第二竖向支撑定位块11.2)。

滑轨1、驱动气缸2安装在第一固定支座7.1上，驱动气缸2可推动滑台3在滑轨1上进行直线滑动。滑台3的末端安装有切换气缸 5，切换气缸5可带动切换压块6作Z向(竖向)运动。

挡块4安装在滑台3的侧面。3个限位气缸8安装在第二固定支座7.2上，通过限位气缸8的动作可驱动4个限位块9。当挡块4随着滑台3运动至接触限位块9后，滑台3停止运动。在第三固定支座 7.3上安装有对侧围尾部12进行支撑切换机构的尾部支撑块11。

请结合参阅图2，图中右侧部分为气缸驱动部件，左下和左上部分分别为车型II及车型I的定位机构，其余为固定部分。侧围尾部定位柔性分步切换机构进一步包括第六轴13、第二自锁轴14、第一连杆15、自锁挂钩16、第一自锁轴17、第一轴18、上限位块19、转接块20、下限位块22、第三连杆23、第五轴24、连接臂25、第四轴 26、第三轴27、第二连杆28、第二轴29、弹簧30、固定座35、解锁气缸36及解锁拨块37。

针对车型I的侧围尾部的第一切换滚轮10.1通过第六轴13铰接在第一连杆15上，第一连杆15通过第四轴26铰接在连接臂25上，连接臂25安装在第三固定支座7.3上。

第二连杆28的一端通过第二轴29与第一连杆15铰接，另一端通过第三轴27与第三连杆23铰接，第三连杆23通过第五轴24与连接臂25铰接，针对车型II的侧围尾部的第二竖向支撑定位块11.2安装在第三连杆23上。第一连杆15、第二连杆28、及连接臂25组成四连杆机构。

上限位块19通过转接块20安装在第三固定支座7.3上，下限位块22安装在第三固定支座7.3上，上限位块19和下限位块22分别对针对车型I的侧围尾部的第一竖向支撑定位块11.1进行上、下两个运动位置的限位。

自锁挂钩16通过第一轴18铰接在第三固定支座7.3上，在自锁挂钩16与第三固定支座7.3间安装有弹簧30，提供自锁挂钩16绕第一轴18顺时针转动的反作用力，以保证在小车在滑台3上沿滑轨1 在行进过程中挂钩勾住第一自锁轴17。在图2所示状态下，针对车型I的侧围尾部的第一自锁轴17被自锁挂钩16挂住。

请参阅图3，其为侧围尾部定位柔性分步切换机构在在下线工位上对侧围尾部定位还原时的结构式意图。在侧围尾部设置有固定座 35，固定座35上安装有解锁气缸36，解锁气缸36的端板上安装有两个解锁拨块37，通过解锁气缸36动作，可带动解锁拨块37在Z向(竖向)向上运动，分别接触2个自锁挂钩16，使其逆时针转动，从而释放现有处于工作位的自锁轴，通过四连杆机构，使现有的定位块落下，还原到初始位置。

请结合参阅图1和图4，就上线工位侧围尾部支撑机构切换车型过程进行说明，左上部分为车型I的定位机构，左下部分为车型II的定位机构，此时都处于等待位，现切换车型I。侧围尾部定位柔性分步切换机构柔性切换的工作原理如下：

如图1所示，通过驱动气缸2带动滑台3在滑轨1上作Y向滑动，通过限位气缸8驱动限位块9，对挡块4进行限位，从而对滑台3在 Y向进行限位，滑台3停止运动后，切换压块6并在切换气缸5的作用下在Z向向下移动，接触切换滚轮10，切换滚轮10向下移动，通过四连杆机构(第一连杆15、第二连杆28、第三连杆23及连接臂25)，使得侧围尾部支撑块11升起，对侧围尾部进行定位，且侧围尾部支撑块11升起的同时，四连杆机构处于机械死点位置，这样使得在小车在滑台3上沿滑轨1输送过程中保持侧围尾部支撑块11位置不变。

如图4a所示，切换压块6在切换气缸5的作用下，接触都第一切换滚轮10.2。

如图4b所示，切换压块6带动第二切换滚轮10.2向下运动，第一连杆15、第二连杆28、第三连杆23及连接臂25为四连杆机构，在第一连杆15绕第四轴26坐顺时针向下运动时，第三连杆23绕第五轴24做顺时针向下运动，从而使第二竖向支撑定位块11.2向上运动；另外第一连杆15上的第二自锁轴14接触自锁挂钩16的上型面，由于其型面是斜的，致使自锁挂钩16绕第一轴18逆时针转动。

如图4c所示，切换压块6带动第二切换滚轮10.2继续向下运动，第一连杆15绕第四轴26顺时针向下运动，第二自锁轴14接触自锁挂钩16使其接着逆时针转动，此时第二自锁轴14快到自锁挂钩16 上型面边缘。

如图4d所示，切换气缸5带动切换压块6向下运动到位，第二切换滚轮10.2继续向下运动，在四连杆机构的带动下，第二竖向支撑定位块11.2向上运动，在上限位块19的作用下进入工作位置。此时第二自锁轴14离开自锁挂钩16的上型面，不再提供作用力给自锁挂钩 16，自锁挂钩16停止逆时针运动，而且自锁挂钩16在弹簧30的反向作用力下，顺时针转动，勾住第二自锁轴14。如上所述，完成了从车型I的尾部定位机构的切换。

请结合参阅图5和图6，侧围尾部定位柔性分步切换机构在下线工位时尾部定位还原的工作原理如下：

如图5a、图5b所示，由于解锁拨块37与自锁挂钩16通过型面接触，通过解锁气缸36动作，可带动解锁拨块37在Z向向上运动，使自锁挂钩16逆时针转动，从而释放现有处于工作位的自锁轴。自锁轴被释放后，四连杆机构由于重力作用不再保持工作位，现有的定位块落下，还原到初始位置。具体说明如下：

如图6a所示，解锁气缸36向上顶升，带动解锁拨块37在Z向向上运动，接触自锁挂钩16。

如图6b所示，解锁气缸36继续向上顶升，带动解锁拨块37在Z 向向上运动，接触自锁挂钩16，使其逆时针运动且完全脱开自锁轴。

如图6c所示，自锁轴脱开后，由于重力作用四连杆机构不再保持工作位，现有的定位块落下。

如图6d所示，解锁气缸36下降，由于弹簧30的反作用力，使自锁挂钩16恢复原位。

经过以上步骤，侧围尾部定位柔性分步切换机构恢复原位，接着该机构通过循环线体输送至侧围上线工位，根据车型生产大纲，切换生产车型。

本实用新型的侧围尾部定位柔性分步切换机构也可应用于四种车型混流工作，其原理如下：

如图7a和图7b所示，在第二固定支座7.2上安装3个限位气缸8，通过PLC控制，3个限位气缸8分别打开关闭可实现4个限位块9分别处于工作位，从而使滑台3在滑轨1方向(Y向)获得4个不同的位置。

如图8所示，由于切换气缸5及切换压块6安装在滑台3上，切换气缸5及切换压块6在Y向也可以处于4个不同的位置，且分别对应4种车型侧围尾部定位切换机构的切换滚轮，这样通过PLC控制3 个限位气缸8的打开关闭，即可实现4个不同车型的尾部定位切换机构(第一竖向支撑定位块11.1、第二竖向支撑定位块11.2、第三竖向支撑定位块11.3、第四竖向支撑定位块11.4)分别处于工作位，从而实现四种车型混流。

本实用新型的侧围尾部定位柔性分步切换机构在上线工位的侧围尾部定位柔性切换机构及在下线工位的侧围尾部定位还原分步在不同的工位，且为分步运动，工作原理如下：

1、上线工位的侧围尾部定位柔性切换动作前，所有车型的尾部定位块处于非工作位，根据生产指令，该机构动作使正在生产的A车型尾部定位块升起，并一直保持直至侧围总成下线。

2、侧围总成下线后，下线工位的侧围尾部定位还原动作，使任何一款车型(包含A、B、C、D等)的尾部定位块脱离工位，回归非工作位。

3、尾部定位跟随侧围输送小车循环，待重新回到上线工位时，根据生产指令，上线工位的侧围尾部定位柔性切换动作，使即将切换的 B车型尾部定位升起，开始下一个循环。

本实用新型的侧围尾部定位柔性分布切换机构的优势如下：

上线工位上，由3个气缸(驱动气缸2、切换气缸5、限位气缸8) 通过滑轨(滑轨1)及四连杆机构(第一连杆15、第二连杆28、第三连杆23及连接臂25)，可实现四种车型尾部定位块运动，可实现柔性切换；

在下线工位上，由1个气缸(切换气缸5)通过凸轮运动副机构，可实现四种车型尾部定位块回到非工作位。

本实用新型的侧围尾部定位柔性分步切换机构的结构紧凑，整体模块化，安装方便，很好地解决了多车型侧围共用夹具的内部定位夹紧切换问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种侧围尾部定位柔性分步切换机构，包括滑轨(1)、驱动气缸(2)、滑台(3)及固定支座，所述滑轨(1)、所述驱动气缸(2)安装在所述固定支座上，所述驱动气缸(2)连接并驱动所述滑台(3)在所述滑轨(1)上滑动，其特征在于：所述滑台(3)的末端安装有带动切换压块(6)在竖直方向运动的切换气缸(5)，所述滑台(3)的侧面固定有挡块(4)，所述固定支座上安装有驱动与所述挡块(4)抵接配合限位的限位块(9)的限位气缸(8)，所述固定支座上安装有对侧围尾部进行支撑切换的尾部支撑块(11)；所述尾部支撑块(11)包括适用第一侧围尾部的第一竖向支撑定位块(11.1)和适用第二侧围尾部的第二竖向支撑定位块(11.2)。

2.根据权利要求1所述的侧围尾部定位柔性分步切换机构，其特征在于：与所述第一竖向支撑定位块(11.1)配合的第一切换滚轮(10.1)通过第六轴(13)铰接在第一连杆(15)上，所述第一连杆(15)通过第四轴(26)铰接在连接臂(25)上，所述连接臂(25)安装在所述固定支座上。

3.根据权利要求2所述的侧围尾部定位柔性分步切换机构，其特征在于：所述第一连杆(15)通过第二轴(29)与第二连杆(28)的一端铰接，所述第二连杆(28)的另一端通过第三轴(27)与第三连杆(23)铰接，所述连接臂(25)通过第五轴(24)与第三连杆(23)铰接，所述第二竖向支撑定位块(11.2)安装在所述第三连杆(23)上，所述第一连杆(15)、所述第二连杆(28)、所述第三连杆(23)及所述连接臂(25)形成四连杆机构。

4.根据权利要求3所述的侧围尾部定位柔性分步切换机构，其特征在于：所述固定支座上通过转接块(20)安装有对所述第一竖向支撑定位块(11.1)上运动位置限位的上限位块(19)和对所述第一竖向支撑定位块(11.1)下运动位置限位的下限位块(22)。

5.根据权利要求4所述的侧围尾部定位柔性分步切换机构，其特征在于：所述固定支座上通过第一轴(18)铰接有自锁挂钩(16)，所述自锁挂钩(16)与所述固定支座间安装有提供所述自锁挂钩(16)绕所述第一轴(18)转动的反作用力的弹簧(30)，所述自锁挂钩(16)与第一自锁轴(17)配合。

6.根据权利要求5所述的侧围尾部定位柔性分步切换机构，其特征在于：所述侧围尾部定位柔性分步切换机构还包括设置在侧围尾部的固定座(35)，所述固定座(35)上安装有解锁气缸(36)，所述解锁气缸(36)的端板上安装有可在竖向向上运动的解锁拨块(37)，所述解锁拨块(37)在竖向向上运动顶抵所述自锁挂钩(16)。