一種用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構的製作方法

2023-12-03 09:57:06 2

一種用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其包括從動端底座、驅動端底座以及橫架在從動端底座和驅動端底座之間的旋轉主體，沿旋轉主體的圓周均勻布置有多個夾具放置區，每個夾具放置區均安裝有一條夾具軌道，每條夾具軌道的下端面安裝有將夾具固定在夾具軌道內的叉板機構，所述從動端底座和驅動端底座分別設置能限制旋轉主體旋轉的插銷機構。與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：1、換型準備時間短，不影響生產節拍；2、可實現多車型共線；3、佔地面積小，對比已有的可隨線切換的多車型共線柔性總拼系統側圍夾具存儲系統，採用此旋轉夾具存儲機構的系統佔地面積最小。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種夾具存儲機構，特別涉及一種汽車白車身焊接生產線總拼工 位的旋轉夾具存儲機構，屬於自動化汽車製造設備領域。 一種用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構

【背景技術】
[0002] 目前在國內白車身焊裝領域，一條生產線同時生產多款車型已逐漸成為發展趨 勢，而國內各大汽車廠多車型共線柔性總拼系統基本為進口或外企提供。目前在線的多車 型共線柔性總拼系統，能隨線切換、不影響生產節拍的側圍夾具存儲切換方案多為橫移式 或立式旋轉式，兩種方式存在一個共同的缺點就是佔地面積大，對投資有一定的局限性。因 此，需要提供一套側圍夾具存儲機構。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的，在於提供一套結構緊湊、切換平穩、定位準確的白車身焊裝生 產線總拼工位側圍夾具存儲系統，以滿足白車身自動化焊接生產線多車型共線，批量生產、 節拍內隨線切換等需求。
[0004] 本實用新型解決其技術問題的解決方案是：一種用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉 存儲機構，其包括從動端底座、驅動端底座以及橫架在從動端底座和驅動端底座之間的旋 轉主體，沿旋轉主體的圓周均勻布置有多個夾具放置區，每個夾具放置區均安裝有一條夾 具軌道，每條夾具軌道的下端面安裝有將夾具固定在夾具軌道內的叉板機構，所述從動端 底座和驅動端底座分別設置能限制旋轉主體旋轉的插銷機構。
[0005] 作為上述技術方案的進一步改進，所述旋轉主體包括六面體鋼構以及安裝在驅動 端底座的行星齒輪減速機和伺服電機，所述六面體鋼構兩端分別安裝驅動端主軸和從動端 主軸，所述驅動端主軸與行星齒輪減速機的輸出端直接連接，所述伺服電機與行星齒輪減 速機的輸入端直接連接，所述從動端主軸通過軸承支撐在從動端底座的軸承座上，從動端 主軸安裝有摩擦盤，所述摩擦盤的圓周布置了常閉結構的氣動盤式制動器，每個夾具放置 區均安裝一條用於支撐夾具背部的背部軌道和一組用於支撐夾具軌道的懸臂。
[0006] 作為上述技術方案的進一步改進，還包括安裝在從動端底座上的小同步輪、固定 在從動端主軸端面的大同步輪以及安裝在小同步輪和大同步輪之間的同步帶，所述小同步 輪通過同心軸與編碼器聯接。
[0007] 作為上述技術方案的進一步改進，所述從動端主軸為中空軸，所述大同步輪的端 面固定有可將通訊信號及壓縮空氣經從動端主軸的空心芯部傳遞到六面體工作面上的夾 具處的旋轉接頭。
[0008] 作為上述技術方案的進一步改進，所述夾具軌道包括固定在懸臂上的軌道支架、 固定在軌道支架上端面的軌道、安裝在軌道支架下端面的滾輪支座以及安裝在滾輪支座內 的滾輪，所述滾輪支座旁安裝有用於調整滾輪支座水平位置的調整塊；所述叉板機構包括 叉板、氣缸接頭、矩形彈簧以及固定於軌道支架的固定座，所述固定座上安裝了叉板氣缸以 及位於叉板氣缸兩側的叉板滑軌，所述叉板固定在叉板滑軌的滑塊上，所述叉板安裝有氣 缸鉸座，所述氣缸接頭通過螺紋連接於叉板氣缸的槓桿，氣缸接頭的部分扣入氣缸鉸座的C 型槽中，氣缸接頭的上表面為球面，所述矩形彈簧套在叉板氣缸的槓桿上。
[0009] 作為上述技術方案的進一步改進，所述插銷機構包括安裝底板，所述安裝底板固 定在從動端底座或者驅動端底座，所述安裝底板上安裝插銷氣缸和插銷滑軌，所述插銷滑 軌上安裝有滑動座，所述滑動座與插銷氣缸的槓桿之間設置了浮動接頭，所述滑動座的另 一側面設置了圓錐狀的插銷，所述插銷氣缸的槓桿、浮動接頭和插銷的中軸線重合。
[0010] 作為上述技術方案的進一步改進，位於從動端底座和驅動端底座的且在同一側的 插銷機構呈直線布置。
[0011] 與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：
[0012] 1、換型準備時間短，不影響生產節拍；
[0013] 2、可實現多車型共線；
[0014] 3、佔地面積小，對比已有的可隨線切換的多車型共線柔性總拼系統側圍夾具存儲 系統，採用此旋轉夾具存儲機構的系統佔地面積最小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實用新型的一部分實施例，而不是全 部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其 他設計方案和附圖。
[0016] 圖1是本實用新型整體結構示意圖；
[0017] 圖2是本實用新型重旋轉主體結構示意圖；
[0018] 圖3是本實用新型中夾具軌道示意圖；
[0019] 圖4是本實用新型中叉板機構示意圖；
[0020] 圖5是本實用新型中插銷機構示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 以下將結合實施例和附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果進行 清楚、完整地描述，以充分地理解本實用新型的目的、特徵和效果。顯然，所描述的實施例 只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，基於本實用新型的實施例，本領域的 技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬於本實用新型保護的範 圍。另外，文中所提到的所有聯接/連接關係，並非單指構件直接相接，而是指可根據具體 實施情況，通過添加或減少聯接輔件，來組成更優的聯接結構。
[0022] 參照圖1?圖5, 一種用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其包括從動端底 座103、驅動端底座104以及橫架在從動端底座103和驅動端底座104之間的旋轉主體1， 沿旋轉主體1的圓周均勻布置有多個夾具放置區，每個夾具放置區均安裝有一條夾具軌道 2,每條夾具軌道2的下端面安裝有將夾具固定在夾具軌道2內的叉板機構3,所述從動端底 座103和驅動端底座104分別設置能限制旋轉主體1旋轉的插銷機構4。
[0023] 進一步作為優選的實施方式，所述旋轉主體1包括六面體鋼構105以及安裝在驅 動端底座104的行星齒輪減速機107和伺服電機108,所述六面體鋼構105兩端分別安裝驅 動端主軸106和從動端主軸109,所述驅動端主軸106與行星齒輪減速機107的輸出端直接 連接，所述伺服電機108與行星齒輪減速機107的輸入端直接連接，所述從動端主軸109通 過軸承支撐在從動端底座103的軸承座110上，從動端主軸109安裝有摩擦盤114,所述摩 擦盤114的圓周布置了常閉結構的氣動盤式制動器115,每個夾具放置區均安裝一條用於 支撐夾具背部的背部軌道111和一組用於支撐夾具軌道2的懸臂112。
[0024] 進一步作為優選的實施方式，還包括安裝在從動端底座103上的小同步輪、固定 在從動端主軸109端面的大同步輪以及安裝在小同步輪和大同步輪之間的同步帶117,所 述小同步輪通過同心軸與編碼器118聯接。
[0025] 進一步作為優選的實施方式，所述從動端主軸109為中空軸，所述大同步輪的端 面固定有可將通訊信號及壓縮空氣經從動端主軸109的空心芯部傳遞到六面體工作面上 的夾具處的旋轉接頭116。
[0026] 進一步作為優選的實施方式，所述夾具軌道2包括固定在懸臂112上的軌道支架 201、固定在軌道支架201上端面的軌道202、安裝在軌道支架201下端面的滾輪支座203以 及安裝在滾輪支座203內的滾輪204,所述滾輪支座203旁安裝有用於調整滾輪支座203水 平位置的調整塊205 ;所述叉板機構3包括叉板303、氣缸接頭306、矩形彈簧307以及固定 於軌道支架201的固定座，所述固定座上安裝了叉板氣缸302以及位於叉板氣缸302兩側 的叉板滑軌304,所述叉板303固定在叉板滑軌304的滑塊上，所述叉板303安裝有氣缸鉸 座305,所述氣缸接頭306通過螺紋連接於叉板氣缸302的槓桿，氣缸接頭306的部分扣入 氣缸鉸座305的C型槽中，氣缸接頭306的上表面為球面，所述矩形彈簧307套在叉板氣缸 302的槓桿上。
[0027] 進一步作為優選的實施方式，所述插銷機構4包括安裝底板401，所述安裝底板 401固定在從動端底座103或者驅動端底座104,所述安裝底板401上安裝插銷氣缸403和 插銷滑軌406,所述插銷滑軌406上安裝有滑動座405,所述滑動座405與插銷氣缸403的 槓桿之間設置了浮動接頭404,所述滑動座405的另一側面設置了圓錐狀的插銷407,所述 插銷氣缸403的槓桿、浮動接頭404和插銷407的中軸線重合。
[0028] 進一步作為優選的實施方式，位於從動端底座103和驅動端底座104的且在同一 側的插銷機構4呈直線布置。
[0029] 圖1為本實用新型整體結構，包括旋轉主體1，夾具軌道2,叉板機構3,插銷機構 4。旋轉主體1通過化學螺栓安裝於地面；夾具軌道2安裝於六面體四個工作面的懸臂上， 通過調整墊片及調節螺釘可調至與地面及空中夾具輸送軌道精確對接；叉板機構3垂直安 裝於夾具軌道2,叉板伸出時可將滑入六面體的夾具卡住；插銷機構4安裝於旋轉主體的兩 個底座，插銷伸出時插入安裝於夾具軌道2上的滾輪組，對六面體進行末端定位。
[0030] 圖2為本實用新型旋轉主體結構，圖中序號說明：從動端地腳板101，驅動端地腳 板102,從動端底座103,驅動端底座104,六面體鋼構105,驅動端主軸106,行星齒輪減速 機107,伺服電機108,從動端主軸109,軸承座110,背部軌道111，懸臂112,接近開關支架 113,摩擦盤114,氣動盤式制動器115,旋轉接頭116,同步帶117,編碼器118。
[0031] 所述旋轉主體結構設置為：從動端底座103及驅動端底座104,分別落在從動端地 腳板101及驅動端地腳板102上，通過調節螺釘可調整高度，從而使兩底座上表面與地面平 行；驅動端主軸106及從動端主軸109通過螺釘固定在六面體鋼構105的兩個端面，其中 從動端主軸為空心結構；驅動端主軸106與行星齒輪減速機107輸出端直連，伺服電機108 與行星齒輪減速機107輸入端直連，行星齒輪減速機107固定在驅動端底座104上；從動端 主軸109通過軸承支撐在軸承座110上，軸承座110固定在從動端底座103上；行星齒輪 減速機107及軸承座110均可通過墊片調整高度，通過調節螺釘調整水平位置；從動端底座 103、驅動端底座104的調整為粗調，行星齒輪減速機107、軸承座110的調整為精調，兩步調 整最終保證六面體旋轉軸線與地面及車身輸送方向的平行度。
[0032] 所述背部軌道111用螺釘固定在六面體鋼構105上，用於支撐夾具背部，通過調整 夾具背部的滾輪組，可調節背部軌道對夾具的支撐力，當此支撐力變大時，夾具對安裝於懸 臂112上的軌道壓力將減小，從而使軌道的變形減小；所述懸臂112用螺釘固定在六面體鋼 構105四個工作面上，每個工作面3根，共同支撐夾具軌道，相鄰工作面的懸臂之間用螺釘 連接成整體以增加剛性；接近開關支架113固定於懸臂112之間的連接橫梁，安裝其上的 接近開關可對相應工作面的夾具進行身份識別，從而保證為不同的車型提供與之對應的夾 具。
[0033] 所述摩擦盤114用螺釘固定在從動端主軸109上，摩擦盤為兩個半圓對接式，方 便拆裝；氣動盤式制動器115分布在摩擦盤圓周上，為彈簧制動，氣動釋放的常閉結構；旋 轉主體1靜止時，制動器呈鎖緊狀態，旋轉主體1旋轉時，制動器通氣打開。在旋轉主體1 旋轉過程中，夾具產生的偏載扭矩及系統的慣性矩與驅動端的輸出扭矩平衡，當旋轉主體1 停止旋轉時，驅動端的輸出扭矩保持恆定，此時夾具移入或移出旋轉主體1時，系統的偏載 扭矩發生變化，在插銷機構從旋轉主體1拔出後，系統的扭矩將失去平衡，由於行星齒輪減 速機107齒輪背隙的存在，旋轉主體1將有一個下沉或上翹的過程，而氣動盤式制動器115 的加入，正是為了避免這一現象的發生：制動器夾緊摩擦盤產生的扭矩與夾具移入或移出 旋轉主體1產生的扭矩差相等，在插銷機構拔出後，制動器配合伺服電機的啟動，逐漸通氣 放開，從而使旋轉主體1平穩的啟動旋轉。
[0034] 所述同步帶116,大同步輪固定在從動端主軸109端面，小同步輪內孔穿一根同心 軸，此軸由兩個軸承支撐，經軸承座固定在從動端底座103,軸的另一端經聯軸器與絕對值 編碼器117聯接，在同步帶的作用下，編碼器117的轉速與旋轉主體1的轉速保持一致。編 碼器117可將六面體的轉速及時反饋，與伺服電機108內部編碼器組成雙閉環伺服控制系 統，可對旋轉主體1旋轉角度進行精確控制。
[0035] 所述旋轉接頭118,固定在大同步輪端面，可將通訊信號及壓縮空氣經從動端主軸 109的空心芯部傳遞到旋轉主體1工作面上的夾具處，從而使六面體旋轉不受拖鏈限制，可 不限圈數隨意正反轉，減少換型準備時間，為多車型節拍內隨機切換提供保障。
[0036] 圖3為本實用新型夾具軌道示意圖，圖中序號說明：軌道支架201，軌道202,滾輪 支座203,滾輪204,調整塊205。
[0037] 所述軌道支架201用螺釘固定在六面體懸臂112上，可通過兩側墊片調整高度、角 度，通過調節螺栓調整水平位置；軌道202用螺釘固定在軌道支架201上；滾輪支座203安 裝於軌道支架201，通過墊片調整高度，調整塊205用於調整水平位置；滾輪204安裝於滾 輪支座203,滾輪軸線中心對稱線指向旋轉主體1旋轉軸線，從而使插銷插入過程中滾輪軸 向受力最小。
[0038] 圖4為本實用新型叉板機構示意圖，圖紙序號說明：固定座301，叉板氣缸302,叉 板303,叉板滑軌304,氣缸鉸座305,氣缸接頭306,矩形彈簧307。
[0039] 所述固定座301用螺釘固定於軌道支架201，叉板氣缸302及叉板滑軌304安裝於 固定座301，叉板氣缸302為單杆單作用缸，彈簧伸出，通氣縮回，當系統突然斷氣時，叉板 氣缸302有自鎖作用，防止夾具從軌道滑出；叉板303安裝於叉板滑軌304的滑塊上，隨滑 塊一起動作，叉板滑軌304採用自潤滑裝置，在壽命周期內可免潤滑；氣缸鉸座305固定於 叉板303上，氣缸接頭306通過螺紋連接於叉板氣缸302槓桿，接頭部分扣入氣缸鉸座305 的C型槽中，接頭上表面為球面，起浮動作用；矩形彈簧307套在叉板氣缸302槓桿上，呈壓 緊狀態，提供一部分自鎖力，提高安全係數。
[0040] 圖5為本實用新型插銷機構示意圖，圖紙序號說明：安裝底板401，氣缸腳座402， 插銷氣缸403,浮動接頭404,滑動座405,插銷滑軌406,插銷407。
[0041] 所述插銷機構通過安裝底板401固定於從動端底座103及驅動端底座104,所述插 銷氣缸403通過氣缸腳座402固定於安裝底板401，所述浮動接頭404通過螺紋連接於插銷 氣缸403的槓桿，另一端通過螺紋連接擰入滑動座405,浮動接頭404可防止氣缸動作過程 中槓桿受徑向力而卡死；所述滑動座405安裝於直線導軌406滑塊上，插銷滑軌406採用超 高剛性型號，可承受較大的徑向載荷，且帶自潤滑裝置，壽命周期內免潤滑；插銷407固定 於滑動座405上，插銷407為圓錐結構，插銷伸出時，插入安裝於夾具軌道上的滾輪組，從而 保證六面體上夾具軌道與地面固定軌道的對接精度，由於減速機背隙的存在，導致旋轉主 體轉動停止後，夾具軌道有一定的偏移，圓錐結構的插銷可糾正這一偏移。
[〇〇42] 以上是對本實用新型的較佳實施方式進行了具體說明，但本實用新型創造並不限 於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的 等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。
【權利要求】
1. 一種用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其特徵在於：其包括從動端底座、 驅動端底座以及橫架在從動端底座和驅動端底座之間的旋轉主體，沿旋轉主體的圓周均勻 布置有多個夾具放置區，每個夾具放置區均安裝有一條夾具軌道，每條夾具軌道的下端面 安裝有將夾具固定在夾具軌道內的叉板機構，所述從動端底座和驅動端底座分別設置能限 制旋轉主體旋轉的插銷機構。
2. 根據權利要求1所述的用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其特徵在於：所 述旋轉主體包括六面體鋼構以及安裝在驅動端底座的行星齒輪減速機和伺服電機，所述六 面體鋼構兩端分別安裝驅動端主軸和從動端主軸，所述驅動端主軸與行星齒輪減速機的輸 出端直接連接，所述伺服電機與行星齒輪減速機的輸入端直接連接，所述從動端主軸通過 軸承支撐在從動端底座的軸承座上，從動端主軸安裝有摩擦盤，所述摩擦盤的圓周布置了 常閉結構的氣動盤式制動器，每個夾具放置區均安裝一條用於支撐夾具背部的背部軌道和 一組用於支撐夾具軌道的懸臂。
3. 根據權利要求2所述的用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其特徵在於：還 包括安裝在從動端底座上的小同步輪、固定在從動端主軸端面的大同步輪以及安裝在小同 步輪和大同步輪之間的同步帶，所述小同步輪通過同心軸與編碼器聯接。
4. 根據權利要求3所述的用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其特徵在於：所 述從動端主軸為中空軸，所述大同步輪的端面固定有可將通訊信號及壓縮空氣經從動端主 軸的空心芯部傳遞到六面體工作面上的夾具處的旋轉接頭。
5. 根據權利要求2所述的用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其特徵在於：所 述夾具軌道包括固定在懸臂上的軌道支架、固定在軌道支架上端面的軌道、安裝在軌道支 架下端面的滾輪支座以及安裝在滾輪支座內的滾輪，所述滾輪支座旁安裝有用於調整滾輪 支座水平位置的調整塊；所述叉板機構包括叉板、氣缸接頭、矩形彈簧以及固定於軌道支架 的固定座，所述固定座上安裝了叉板氣缸以及位於叉板氣缸兩側的叉板滑軌，所述叉板固 定在叉板滑軌的滑塊上，所述叉板安裝有氣缸鉸座，所述氣缸接頭通過螺紋連接於叉板氣 缸的槓桿，氣缸接頭的部分扣入氣缸鉸座的C型槽中，氣缸接頭的上表面為球面，所述矩形 彈簧套在叉板氣缸的槓桿上。
6. 根據權利要求Γ5任一項所述的用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其特徵 在於：所述插銷機構包括安裝底板，所述安裝底板固定在從動端底座或者驅動端底座，所述 安裝底板上安裝插銷氣缸和插銷滑軌，所述插銷滑軌上安裝有滑動座，所述滑動座與插銷 氣缸的槓桿之間設置了浮動接頭，所述滑動座的另一側面設置了圓錐狀的插銷，所述插銷 氣缸的槓桿、浮動接頭和插銷的中軸線重合。
7. 根據權利要求1所述的用於白車身焊裝總拼夾具的旋轉存儲機構，其特徵在於：位 於從動端底座和驅動端底座的且在同一側的插銷機構呈直線布置。
【文檔編號】B23K37/04GK203887433SQ201420225952
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】丘邦超, 姚維兵, 趙凱, 楊猛, 賀毅, 李有永, 李軍輝, 陳振城 申請人:廣州明珞汽車裝備有限公司