一种车身焊装生产线中的多车型工装自动切换装置

技术领域

本发明涉及汽车焊装技术领域，具体为一种车身焊装生产线中的多车型工装自动切换装置。

背景技术

随着汽车市场竞争日益激烈，加快了汽车产品换型的步伐，缩短了换型周期。因此，如何既经济合理有快速可行地生产出更新换代的产品、新车型迫切解决的实际问题。

汽车制造四大工艺中，焊装生产线尤其重要，承担着新车型导入生产的重要角色。焊接生产线与产品结构变化密切，新车型导入对焊接生产线的要求更多，焊接生产线需要更多的改变才能对新车型多样化有更大的灵活适应能力。对于柔性焊接生产线新车型导入，为了改动小、投资少，又能满足多种新车型的生产需要，迅速转产，汽车焊接生产线需要有柔性生产的能力，才能满足新车型更新换代的需要。

发明内容

本发明提供了一种车身焊装生产线中的多车型工装自动切换装置，利用移载装置可将生产线中的多车型工装切换到工作位，满足多车型混线生产。

本发明提供如下技术方案：一种车身焊装生产线中的多车型工装自动切换装置，包括缓存库位、移载系统X向轨道、工装库位、移载系统X向移载小车以及移载小车拖链，所述缓存库位安装于移载系统X向轨道的左侧，所述工装库位安装于移载系统X向轨道的右侧，所述移载系统X向移载小车安装于移载系统X向轨道上，且移载系统X向移载小车通过移载小车拖链位于移载系统X向轨道上进行X向移动，所述移载系统X向轨道包括工作位工装支撑框架，所述移载系统X向移载小车位于移载系统X向轨道上移动，且移载系统X向移载小车的可移动至工作位工装支撑框架上，所述工作位工装支撑框架末端对移载系统X向移载小车具备限制移动，所述移载系统X向移载小车的前端设有移载系统零位；

所述工作位工装支撑框架位于移载系统X向移载小车的顶部，所述工作位工装支撑框架的顶部安装有二级移载组件，所述二级移载组件的底部与工作位工装支撑框架相连接，所述二级移载组件的顶部固定安装有移载小车伸缩机构X、Y向精定位气缸插销机构，所述二级移载组件的左侧安装有移载小车零位，所述移载小车零位的中部安装有气电能源快插机构，所述移载小车零位的左侧安装有移载小车X、Y向导向轮组件，所述二级移载组件的右侧安装有伸缩结构拖链，所述二级移载组件的右侧安装有移载小车Z向导向轮组件，所述移载小车Z向导向轮组件的右侧的前端安装有X向移载小车支承轮组件，所述X向移载小车支承轮组件的左侧安装有工装X、Y向精定位气缸插销机构，所述X向移载小车支承轮组件上包括X向移载小车支承轮润滑机构，所述移载小车Z向导向轮组件的右侧安装有X向移载小车传动齿轮自动润滑注油器，所述X向移载小车传动齿轮自动润滑注油器的一端安装有X向移载小车传动齿轮润滑毛刷，所述X向移载小车传动齿轮润滑毛刷的底部活动安装有X向移载小车传动齿轮；

所述移载系统X向移载小车包括移栽系统移栽结构，所述移栽系统移栽结构包括移载系统直线导轨，所述移载系统直线导轨的一侧安装有移载系统驱动电机，所述移载系统驱动电机的输出端安装有移载系统传动齿轮一，所述移载系统传动齿轮一上安装有移载系统二级移载组件传动齿条，所述移载系统直线导轨的上安装有移载系统传动齿条润滑系统，所述移载系统直线导轨的前端安装有移载系统到位传感器和移载系统机械限位，所述移载系统到位传感器位于移载系统机械限位的一侧，所述移载系统直线导轨前端的内侧安装有移载系统导向轮组件，且移载系统导向轮组件的外侧安装有移载系统防止倾覆导向轮组件，所述移载系统直线导轨的外侧分别安装有移载系统一级移载组件和移载系统三级移载组件，所述移载系统一级移载组件上安装有移载系统导向轮组件机械零位，所述移载系统一级移载组件上安装有移载系统一级移载组件传动齿条，所述移载系统一级移载组件的外侧安装有移载系统传动自动润滑系统，所述移载系统一级移载组件位于移载系统传动自动润滑系统的附近安装有移载系统传动齿轮二和移载系统传动齿轮三，所述移载系统传动齿轮二和移载系统传动齿轮三均连接有移载拖链。

优选的，所述移载系统一级移载组件为固定组件，所述二级移载组件作为系统的力传递组件，所述移载系统三级移载组件作为系统的最终输出端。

优选的，所述二级移载组件一端设计有一根齿条，与电机相连的齿轮啮合驱动运动组件发生位移，同时二级移载组件框架上的另外一端设计有同轴转动的齿轮组，齿轮按照上下布局。

优选的，所述工装X、Y向精定位气缸插销机构的活塞带动导向轮组件在导向轴套内上下移动。

优选的，所述导向轮组件和气缸之间设计有浮动连接件，导向轮组件的切面为圆形。

本发明具备以下有益效果：

该车身焊装生产线中的多车型工装自动切换装置，在现有产品的基础上，从成本节约方式出发，提出了新的工装平移机构，并装载在移载平台上。同时追加了需要精定位工作位置的二次定位结构。从而降低了其他部分的驱动传动部件以及加工要求，降低了多库位时总体实施成本；

通过对移载平台与库位模块化集成与智能控制装置，采用气缸带动圆形插销配合圆形孔组合定位方式，其中包含X、Y双向的轮组结构和Z向支撑结构，X向输送小车上面也设计了X、Y双向定位的插销和浮动结构。轮组结构与圆形截面定位插销为线接触性滚动摩擦，可确保提供足够的纠偏力以及保持力，又能降低摩擦损耗，对滚轮插销配合长腰孔的定位方式进行了补充升级和修改；基于行程倍增原理的伸缩移载机构，将Y向库位中对工装的移载功能集成到X向移载小车上，此目的在于节省库位Y向移载机构，大大降低了对于生产线的投资成本；X向移载小车上新增加了三向精定位机构，避免在X向移载的过程中工装位置不准确的情况，也大大保障了生产安全。

附图说明

图1为本发明多车型工装移载系统结构示意图；

图2为本发明多车型工装移载系统X向移载小车示意图；

图3为本发明多车型工装移载系统移载结构示意图。

图中：1、缓存库位；2、移载系统X向轨道；3、工装库位；4、移载系统X向移载小车；5、移载小车拖链；6、移载系统零位；7、工作位工装支撑框架；8、移载小车Z向导向轮组件；9、移载小车伸缩机构X、Y向精定位气缸插销机构；10、移载小车零位；11、移载小车X、Y向导向轮组件；12、气电能源快插机构；13、二级移载组件；14、伸缩结构拖链；15、工装X、Y向精定位气缸插销机构；16、X向移载小车支承轮组件；17、X向移载小车支承轮润滑机构；18、X向移载小车传动齿轮；19、X向移载小车传动齿轮润滑毛刷；20、X向移载小车传动齿轮自动润滑注油器；21、移载系统直线导轨；22、移载系统驱动电机；23、移载系统传动齿轮一；24、移载系统一级移载组件；25、移载系统二级移载组件传动齿条；26、移载系统传动齿条润滑系统；27、移载系统到位传感器；28、移载系统机械限位；29、移载系统导向轮组件；30、移载系统防止倾覆导向轮组件；31、移载系统导向轮组件机械零位；32、移载系统一级移载组件传动齿条；33、移载系统传动自动润滑系统；34、移载系统传动齿轮二；35、移载系统传动齿轮三；36、移载拖链；37、移载系统三级移载组件。

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做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。

请参阅图1-3，一种车身焊装生产线中的多车型工装自动切换装置，包括缓存库位1、移载系统X向轨道2、工装库位3、移载系统X向移载小车4以及移载小车拖链5，缓存库位1安装于移载系统X向轨道2的左侧，工装库位3安装于移载系统X向轨道2的右侧，移载系统X向移载小车4安装于移载系统X向轨道2上，且移载系统X向移载小车4通过移载小车拖链5位于移载系统X向轨道2上进行X向移动，移载系统X向轨道2包括工作位工装支撑框架7，移载系统X向移载小车4位于移载系统X向轨道2上移动，且移载系统X向移载小车4的可移动至工作位工装支撑框架7上，工作位工装支撑框架7末端对移载系统X向移载小车4具备限制移动，移载系统X向移载小车4的前端设有移载系统零位6；最下面的是工装切换移载X向输送的轨道，然后是工装切换移载X向输送小车、工装切换移载Y向移载伸缩机构、工装，工装切换移载X向输送小车和工装切换移系统中落地框架上分别设计了一组气缸导向定位系统，工装切换移系统中落地框架上设计有工装支撑装置，目的是在于工装到位时保证重复定位精度及设备可靠性。

工作位工装支撑框架7位于移载系统X向移载小车4的顶部，工作位工装支撑框架7的顶部安装有二级移载组件13，Y向伸缩移载小车巧妙的集成在X向输送的小车上，这样设计的目的是为减少系统中缓存库位中的驱动电机，大大节省了设备的成本，这样布局也更加科学，二级移载组件13的底部与工作位工装支撑框架7相连接，二级移载组件13的顶部固定安装有移载小车伸缩机构X、Y向精定位气缸插销机构9，二级移载组件13的左侧安装有移载小车零位10，移载小车零位10的中部安装有气电能源快插机构12，移载小车零位10的左侧安装有移载小车X、Y向导向轮组件11，二级移载组件13的右侧安装有伸缩结构拖链14，二级移载组件13的右侧安装有移载小车Z向导向轮组件8，移载小车Z向导向轮组件8的右侧的前端安装有X向移载小车支承轮组件16，X向移载小车支承轮组件16的左侧安装有工装X、Y向精定位气缸插销机构15，工装X、Y向精定位气缸插销机构15的活塞带动导向轮组件在导向轴套内上下移动，述导向轮组件和气缸之间设计有浮动连接件，导向轮组件的切面为圆形，X向移载小车支承轮组件16上包括X向移载小车支承轮润滑机构17，移载小车Z向导向轮组件8的右侧安装有X向移载小车传动齿轮自动润滑注油器20，X向移载小车传动齿轮自动润滑注油器20的一端安装有X向移载小车传动齿轮润滑毛刷19，X向移载小车传动齿轮润滑毛刷19的底部活动安装有X向移载小车传动齿轮18；

二级移载组件13一端设计有一根齿条，与电机相连的齿轮啮合驱动运动组件发生位移，同时二级移载组件13框架上的另外一端设计有同轴转动的齿轮组，齿轮按照上下布局；

移载系统X向移载小车4包括移栽系统移栽结构，移栽系统移栽结构包括移载系统直线导轨21，移载系统直线导轨21的一侧安装有移载系统驱动电机22，移载系统驱动电机22的输出端安装有移载系统传动齿轮一23，移载系统传动齿轮一23上安装有移载系统二级移载组件传动齿条25，移载系统直线导轨21的上安装有移载系统传动齿条润滑系统26，移载系统直线导轨21的前端安装有移载系统到位传感器27和移载系统机械限位28，移载系统到位传感器27位于移载系统机械限位28的一侧，移载系统直线导轨21前端的内侧安装有移载系统导向轮组件29，且移载系统导向轮组件29的外侧安装有移载系统防止倾覆导向轮组件30，移载系统直线导轨21的外侧分别安装有移载系统一级移载组件24和移载系统三级移载组件37，移载系统一级移载组件24上安装有移载系统导向轮组件机械零位31，移载系统一级移载组件24上安装有移载系统一级移载组件传动齿条32，移载系统一级移载组件24的外侧安装有移载系统传动自动润滑系统33，移载系统一级移载组件24位于移载系统传动自动润滑系统33的附近安装有移载系统传动齿轮二34和移载系统传动齿轮三35，移载系统传动齿轮二34和移载系统传动齿轮三35均连接有移载拖链36。

移载系统一级移载组件24为固定组件，二级移载组件13作为系统的力传递组件，移载系统三级移载组件37作为系统的最终输出端；运用动滑轮和杠杆力臂放大原理，使用短行程的驱动结构通过伸缩结构放大行程。为了解决动滑轮水平布置中的精度和伸缩移载叉末端扰度问题，在每一级伸缩结构中加入了直线导轨，一并解决了设备的重复定位精度和末端扰度的问题。

工作原理：工装放置在设备缓存库位上，当X向输送小车带着工作完的工装至与设备缓存库位Y向对齐时，准备切换工装，Y向伸缩移载小车上末端运行至缓存库位工装的下面，位置传感器确认之后，伸缩移载叉上面的气缸活塞带导向轴进入工装上的导向轴套中，此时X向输送小车上的约束夹具的气缸活塞带导向轴从工装低端的导向轮里面脱开，伸缩移载叉上的一组导向轴分别伸进两个工装上，当伸缩移载小车开始工作以后，需要切换的工装被输送至可沿X向输送的小车上，被切换的工装被输送至设备的另外一侧的缓存库位上，X向输送小车上的约束工装的气缸活塞打开，将需要切换的工装约束好，保证设备的安全，伸缩移载小车上的气缸活塞缩回，伸缩移载叉缩回，X向移载小车开始工作将工装输送至工作位。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。