專利名稱：汽車生產線車型切換機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車生產線上的裝夾部件，尤其是一種能在不同車型間轉換裝夾的汽車生產線車型切換機構。
背景技術：
隨著汽車制造技術的飛速發展，焊裝夾具設計在汽車白車身的生產中，起到了越來越重要的作用。在汽車生產流水線上，一個工位一般只設置一個焊裝夾具，尤其是在傳統的生產工藝方法中，也習慣在一個工位上將一個車身焊裝完成后再將其轉移到下一個工位或者轉移到定點存放區域，接著將下一個車身轉移到該工位進行焊裝，或者一個夾具始終對應一個車身，在生產流水線上流轉過程中始終跟隨這一車身。但這需要的夾具的數量較多，如果車型種類較多的情況下，可能造成夾具混亂，不同車型之間切換混亂。夾具將車型轉移到定點存放區域或者跟隨車身同步轉移，這樣來回移動切換車型，容易造成夾具維護保養不方便，操作不安全，車型切換混亂，而且在轉移過程中會出現長時間的空裝夾現象，工作效率比較低。在車型切換過程中，需要工人在生產線上長時間等待，而且還可能需要對焊裝夾具進行選擇，否則就可能出現夾具與車型不匹配的問題，無法將車身準確定位，裝夾不穩定，還會給后續操作帶來安全隱患。現有的焊裝夾具大都使用手動進行夾緊操作，容易造成夾緊點不穩，給焊接質量帶來不穩定因素。中國專利局于2011年10月5日公告了一份CN201997862U號專利，名稱為汽車焊接用同工位同位置輸送軌道自動切換裝置，包括沿鋼結構架向兩側延伸的左、右軌道以及垂直于左、右軌道的直軌道，在左、右軌道和直軌道交界處兩側的鋼結構架之間設置有支撐橫桿，在支撐橫桿之間設置有滑道，沿滑道左右移動的框體上設置有分別連接直軌道和左軌道、直軌道和右軌道的左、右軌道銜接段。左軌道或右軌道與直軌道對接，對接完成后形成旁路軌道，工藝裝備通過滑車在軌道內移動，以此實現車型轉換，但實質還是需要兩組相互獨立的焊裝夾具，切換周期長，需要工人等待，工作效率低，而且需要延伸一條軌道，成本較高。

發明內容
本發明解決了現有技術中一焊裝夾具只能對應一車型，造成車型切換不便、切換操作麻煩、切換混亂及工作效率低的缺陷，提供一種汽車生產線車型切換機構，至少對應兩種車型，車型間切換方便，操作簡單，切換快速，工作效率較高。本發明還解決了現有技術中車型切換間需要增加一條軌道，結構復雜，成本較高而且故障率也較高的缺陷，提供一種汽車生產線車型切換機構，使用同一條軌道，不對軌道進行改變，結構簡單，成本較低，而且故障率低。本發明還解決了現有技術中使用手動裝夾，容易造成夾具定位不準，夾緊點不穩，影響焊接質量的缺陷，提供一種汽車生產線車型切換機構，使用自動夾緊，實現準確定位，夾緊穩定，保證焊接的質量。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種汽車生產線車型切換機構，包括旋轉平臺、設置于旋轉平臺上的至少兩套夾緊定位機構及固定于平臺下的旋轉驅動機構；夾緊定位機構包括架體、鉸接于架體上的夾緊臂和定位臂及各自對應的驅動單元；旋轉驅動機構包括帶有外齒的旋轉軸及與外齒相嚙合的驅動齒。旋轉平臺在旋轉驅動機構的驅動下可以繞著中心旋轉，旋轉平臺上的夾緊定位機構同時隨之轉動，每一套夾緊定位機構對應一種車型，根據夾緊定位機構的位置確定旋轉平臺的轉動角度，從而完成車型之間的切換，切換比較方便，結構比較簡單，降低了故障率；整個切換機構處于汽車生產線上，旋轉平臺上的夾緊定位機構共用一組軌道，不用擴建軌道用來轉移不用的焊裝機構，成本較低；設置于一個旋轉平臺上，切換快速，效率較高，操作人員不用等待；夾緊臂和定位臂由各自的驅動單元驅動實現自動化，夾緊定位準確，夾緊點比較穩定，保證后續的焊接質量。 作為優選，架體包括底座及固定于底座上的多塊連接板拼接而成的具有多角度彎折的連接臂，連接臂上設置有夾緊基板和定位基板，夾緊基板與夾緊臂相對應，定位基板與定位臂相對應。連接臂固定到底座上，底座強度高，安裝比較穩定，將夾緊定位機構整個更換時，只要拆卸底座或者安裝底座即可，更換方便；連接臂由多塊連接板拼接而成，實現連接臂的結構多樣化，連接板可以采用相同結構，或者連接板采用多組結構，形成一種積木搭接結構，從而使得連接臂適應不同車型的結構需要；夾緊主要由夾緊基板和夾緊臂配合來實現，定位主要由定位基板和定位臂配合來實現。作為優選，旋轉平臺上固定有若干縱橫布置的導軌，架體下端的底座與導軌相連，底座連接有驅動氣缸并由驅動氣缸驅動沿著導軌移動。在驅動氣缸的驅動下，底座沿著導軌移動，可以將架體收攏或者分散，擴大架體之間的間距，不用的夾緊定位機構收攏，減小占用的空間，使用的夾緊定位機構展開與車型結構相吻合。作為優選，旋轉平臺上的夾緊定位機構為兩套，兩套夾緊定位機構相對于旋轉平臺的中心對稱布置；或者旋轉平臺上的夾緊定位機構為三套，三套夾緊定位機構相對于旋轉平臺的中心間隔120°布置。兩套夾緊定位機構對應兩種車型，三套夾緊定位機構對應三種車型，也可以根據需要適當增加夾緊定位機構的數量，同時為保證車身夾緊后的中心穩定，夾緊定位機構可以由導軌移動到旋轉平臺的中心，保證車身支撐穩定。作為優選，旋轉平臺呈平板式結構，旋轉平臺的邊緣設置有凸角，凸角的下表面固定有限位塊。平板表面平整，安裝導軌方便，確保夾緊定位機構移動平穩；設置凸角用來固定限位塊，不會占用旋轉平面上夾緊定位機構的安裝位置，同時也能準確找到限位塊所在的位置。作為優選，本切換機構還包括限位機構，限位機構包括限位座及固定于限位座上的鎖緊氣缸，鎖緊氣缸的活塞桿端部通過連桿連接有鎖緊臂，連桿呈三角形結構并鉸接于限位座上，限位座上設置有與限位塊相配的限位擋塊。旋轉平臺在旋轉切換夾緊定位機構的時候，通過限位機構對旋轉平臺的旋轉角度進行限定，保證夾緊定位機構所處的位置復合焊裝的需要，同時也能防止旋轉平臺發生旋轉，尤其是在焊接操作過程中發生旋轉，保證位置穩定。作為優選，旋轉軸上端固定有旋轉連接板，旋轉連接板與旋轉平臺下表面的中心相固定，旋轉軸的中間部位設置有齒輪，外齒為齒輪的輪齒，旋轉軸的下端通過軸承固定有安裝盤。旋轉連接 板的尺寸大于旋轉軸的尺寸，通過旋轉連接板與旋轉平臺相連接，提高旋轉平臺的支撐穩定性；旋轉軸旋轉，由旋轉連接板帶動旋轉平臺旋轉，齒輪與旋轉軸一體，齒輪帶動旋轉軸旋轉，安裝盤用來固定到安裝座上，安裝座在生產線的軌道上移動。旋轉驅動機構的一種方案為驅動齒為齒條結構，齒條一端連接氣缸，齒條的側部固定有滑軌，滑軌的兩端和氣缸的兩端均固定于切換機構的安裝座上。切換快速，切換驅動力大。另一種方案為驅動齒為蝸桿結構，蝸桿的兩端通過支座固定于切換機構的安裝座上，蝸桿的端部固定有伺服電機。能精確控制旋轉平臺的轉動角度，切換過程中噪音小，切換穩定。本發明的有益效果是旋轉平臺上設置至少兩套夾緊定位機構，旋轉平臺下部安裝于生產線上，共用一套軌道，通過旋轉驅動機構轉動旋轉平臺，實現旋轉平臺上的兩套夾緊定位機構之間的轉換，或者三套夾緊定位機構之間的轉換，轉換迅速，效率高，結構簡單不用另行增加轉移的軌道，降低了成本。夾緊臂和定位臂分別由各自的驅動單元驅動，實現自動裝夾，夾緊點比較穩定，保證后續焊接質量。


圖I是本發明一種結構示意 圖中1、夾緊臂，2、夾緊基板，3、夾緊驅動單元，4、定位臂，5、定位基板，6、連接板，7、定位驅動單元，8、底座，9、旋轉平臺，10、限位擋塊，11、鎖緊臂，12、鎖緊氣缸，13、連桿，14、限位座，15、滑軌，16、固定座，17、齒條，18、安裝盤，19、旋轉軸，20、齒輪，21、氣缸，22、旋轉連接板，23、限位塊，24、凸角，25、導軌，26、驅動氣缸。
具體實施例方式下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例一種汽車生產線車型切換機構(參見附圖1)，通過安裝座設置于汽車生產線的輸送軌道上，安裝座上固定有安裝盤18，安裝盤的中心固定有軸承，通過軸承固定有旋轉軸19。旋轉軸的上端固定有旋轉連接板22，旋轉連接板呈圓形，旋轉連接板的上表面固定有旋轉平臺9。旋轉軸的中間部位固定有齒輪20，安裝座上通過固定座16固定有氣缸21、氣缸的活塞桿端連接有齒條17，齒條的齒面與齒輪的輪齒相嚙合。齒條的側部固定有滑軌15，滑軌通過固定座固定于安裝座上。旋轉平臺呈四邊形結構，旋轉平臺的中心與旋轉軸的軸線重合。旋轉平臺的其中一個角上設置有凸角24，凸角的下表面固定有限位塊23。安裝座上通過限位座14固定有限位擋塊10，限位擋塊與限位塊相配合。限位座上固定有鎖緊氣缸12，鎖緊氣缸的活塞桿端部通過連桿13連接有鎖緊臂11，連桿呈三角形結構并鉸接于限位座上。限位座、限位擋塊、連桿及鎖緊氣缸形成本切換機構的限位機構。旋轉平臺上固定有若干縱橫布置的導軌25，導軌上設置有兩套夾緊定位機構，夾緊定位機構由驅動氣缸26驅動沿著導軌移動。夾緊定位機構包括架體、鉸接于架體上的夾緊臂I和定位臂4。架體的底部為底座8，底座固定于導軌上，底座上端為連接臂，連接臂由多塊連接板6拼接而成的具有多個彎折角度。連接臂上固定有夾緊基板2，夾緊基板與夾緊臂相對應，連接臂上固定有定位基板5，定位基板與定位臂相對應。夾緊臂連接有夾緊驅動單元3,定位臂連接有定位驅動單元7。氣缸21的活塞桿伸出或者縮回，齒條帶動齒輪旋轉，齒輪帶動旋轉軸轉動，旋轉軸帶動旋轉平臺轉動，從而切換旋轉平臺上的兩套夾緊定位機構。旋轉到位后，限位塊與限位擋塊碰觸，鎖緊臂在鎖緊氣缸的作用下鎖緊限位塊，將旋轉平臺固定。驅動氣缸動作，帶動架體在導軌上移動，將需要的夾緊定位機構移動到旋轉平臺上的合適位置。同時夾緊驅動單元和定位驅動單元動作，驅動夾緊臂和定位臂旋轉，將對應的車身夾緊并定位于旋轉平臺上。
如果要再次切換，只要將使用的夾緊定位機構松開復原，接著齒條驅動齒輪，旋轉軸帶動旋轉平臺旋轉，將需要的夾緊定位機構轉移到工作位置，接著對應的限位塊再次被鎖緊。同時在驅動氣缸的作用下，架體沿著導軌移動調整好位置，夾緊臂和定位臂將車身夾緊并定位。快速完成車型切換裝夾。以上所述的實施例只是本發明的一種較佳方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求
1.一種汽車生產線車型切換機構，其特征在于本切換機構包括旋轉平臺、設置于旋轉平臺上的至少兩套夾緊定位機構及固定于平臺下的旋轉驅動機構；夾緊定位機構包括架體、鉸接于架體上的夾緊臂和定位臂及各自對應的驅動單元；旋轉驅動機構包括帶有外齒的旋轉軸及與外齒相嚙合的驅動齒。
2.根據權利要求I所述的汽車生產線車型切換機構，其特征在于架體包括底座及固定于底座上的多塊連接板拼接而成的具有多角度彎折的連接臂，連接臂上設置有夾緊基板和定位基板，夾緊基板與夾緊臂相對應，定位基板與定位臂相對應。
3.根據權利要求I所述的汽車生產線車型切換機構，其特征在于旋轉平臺上固定有若干縱橫布置的導軌，架體下端的底座與導軌相連，底座連接有驅動氣缸并由驅動氣缸驅動沿著導軌移動。
4.根據權利要求I或2或3所述的汽車生產線車型切換機構，其特征在于旋轉平臺上的夾緊定位機構為兩套，兩套夾緊定位機構相對于旋轉平臺的中心對稱布置；或者旋轉平臺上的夾緊定位機構為三套，三套夾緊定位機構相對于旋轉平臺的中心間隔120°布置。
5.根據權利要求I所述的汽車生產線車型切換機構，其特征在于旋轉平臺呈平板式結構，旋轉平臺的邊緣設置有凸角，凸角的下表面固定有限位塊。
6.根據權利要求5所述的汽車生產線車型切換機構，其特征在于本切換機構還包括限位機構，限位機構包括限位座及固定于限位座上的鎖緊氣缸，鎖緊氣缸的活塞桿端部通過連桿連接有鎖緊臂，連桿呈三角形結構并鉸接于限位座上，限位座上設置有與限位塊相配的限位擋塊。
7.根據權利要求I所述的汽車生產線車型切換機構，其特征在于旋轉軸上端固定有旋轉連接板，旋轉連接板與旋轉平臺下表面的中心相固定，旋轉軸的中間部位設置有齒輪，夕卜齒為齒輪的輪齒，旋轉軸的下端通過軸承固定有安裝盤。
8.根據權利要求I或2或3或5或6或7所述的汽車生產線車型切換機構，其特征在于驅動齒為齒條結構，齒條一端連接氣缸，齒條的側部固定有滑軌，滑軌的兩端和氣缸的兩端均固定于切換機構的安裝座上。
9.根據權利要求I或2或3或5或6或7所述的汽車生產線車型切換機構，其特征在于驅動齒為蝸桿結構，蝸桿的兩端通過支座固定于切換機構的安裝座上，蝸桿的端部固定有伺服電機。
全文摘要
本發明涉及一種汽車生產線車型切換機構。解決了現有技術中一焊裝夾具只能對應一車型，造成車型切換不便、切換操作麻煩、切換混亂及工作效率低的缺陷，包括旋轉平臺、設置于旋轉平臺上的至少兩套夾緊定位機構及固定于平臺下的旋轉驅動機構；夾緊定位機構包括架體、鉸接于架體上的夾緊臂和定位臂及各自對應的驅動單元；旋轉驅動機構包括帶有外齒的旋轉軸及與外齒相嚙合的驅動齒。旋轉平臺上設置至少兩套夾緊定位機構，旋轉平臺下部安裝于生產線上，共用一套軌道，通過旋轉驅動機構轉動旋轉平臺，實現旋轉平臺上的兩套或三套夾緊定位機構之間的轉換，轉換迅速，效率高，結構簡單不用另行增加轉移的軌道，降低了成本。
文檔編號B23K37/00GK102873477SQ20121006423
公開日2013年1月16日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者柳希杰, 顧偉明 申請人:浙江金剛汽車有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司