一种随行夹具库装置、自动切换夹具系统及方法

摘要

本发明公开了一种随行夹具库装置、自动切换夹具系统及方法，其中随行夹具库装置包括底座、转动机构和柱状放置座，所述转动机构设置在所述底座的中央，所述柱状放置座设置在所述转动机构上，所述柱状放置座的外周表面上设有至少两个安装面,所述安装面上设有至少一个用于放置装配夹具的放置组件。其中自动切换夹具系统包括至少一个用于向装配线更换夹具的切换机器人、至少一个上述所述的随行夹具库装置和控制器，所述切换机器人和所述随行夹具库装置的转动机构均与所述控制器连接。本发明由于随行夹具库装置的柱状放置座具有占用空间小和可放置夹具数量多的优点，实现了自动切换夹具系统整体占用空间小以及更换夹具效率高的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及装配线设备技术领域，特别是涉及一种随行夹具库装置。

本发明还涉及包含上述随行夹具库装置的一种自动切换夹具系统。

本发明还涉及包含上述自动切换夹具系统的一种自动切换夹具的方法。

背景技术

目前，汽车生产线的柔性化程度越来越高，主线的工装需要进行切换以便适应不同车型的焊接生产。随行夹具便是其中一种形式，一套随行夹具上可以进行切换定位以满足两种车型的生产。当生产线体导入第三种车型时，需要将装配线滑撬上的与第三种车型不相配的随行夹具抓取下来存储，然后将与第三种车型相配的随行夹具进行安装替换。由于主装配线有多个滑撬，每个滑撬有多个随行夹具，当全部的随行夹具切换下来后，需要占用大片区域进行存储，存在存储占用空间大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种随行夹具库装置，其优点是既实现了可放置一个车型在装配线上的全部随行夹具，又实现了占用空间小的效果。

本发明的一种随行夹具库装置，包括底座、转动机构和柱状放置座，所述转动机构设置在所述底座的中央，所述柱状放置座设置在所述转动机构上，所述柱状放置座的外周表面上设有至少两个安装面,所述安装面上设有至少一个用于放置装配夹具的放置组件。

本发明的一种随行夹具库装置还可以是：

所述柱状放置座的外周表面上设有六个安装面，所述柱状放置座的横截面形状为六边形，各个所述安装面上均设有至少两个所述放置组件。

所述柱状放置座为圆柱体、椭圆柱体或矩形体。

所述柱状放置座上还设有至少一个用于感应夹具是否存在的传感器。

所述转动机构包括减速器、转盘和电机，所述减速器设置在所述底座的中央，所述转盘设置在所述减速器的输出轴上，所述电机与所述减速器的输入轴连接，所述柱状放置座垂直地设置在所述转盘上。

所述底座上还设有至少三个支柱，至少三个所述支柱环绕所述减速器间隔均匀设置，所述支柱的上端设有滑轮，所述滑轮与所述转盘的底面接触。

本发明的一种随行夹具库装置，相对于现有技术而言具有的优点是：由于包括底座、转动机构和柱状放置座，所述转动机构设置在所述底座的中央，所述柱状放置座设置在所述转动机构上，所述柱状放置座的外周表面上设有至少两个安装面,所述安装面上设有至少一个用于放置装配夹具的放置组件。由于柱状放置座具有占用空间小和可利用面积大的优点，采用柱状放置座存储夹具，实现了存储夹具量大且占用空间小的效果，由于柱状放置座设置在转动机构上，转动机构可驱动柱状放置座进行30-360°转动，还实现了为机器人操作自动更换夹具创造了条件的效果。

本发明的目的是还提供一种自动切换夹具系统，其优点是具有占用空间小，可放置夹具数量多以及自动化程度高。

本发明的一种自动切换夹具系统，包括至少一个用于向装配线更换夹具的切换机器人、至少一个上述所述的随行夹具库装置和控制器，所述切换机器人和所述随行夹具库装置相邻设置在装配线的一侧，所述切换机器人和所述随行夹具库装置的转动机构均与所述控制器连接。

本发明的一种自动切换夹具系统还可以是：

还包括用于临时放置被换下来和需要换上去的夹具的过渡台，所述过渡台设置在所述随行夹具库装置与所述装配线之间。

本发明的一种自动切换夹具系统，相对于现有技术而言具有的优点是：由于包括至少一个用于向装配线更换夹具的切换机器人、至少一个上述所述的随行夹具库装置和控制器，所述切换机器人和所述随行夹具库装置相邻设置在装配线的一侧，所述切换机器人和所述随行夹具库装置的转动机构均与所述控制器连接。由于包括切换机器人、控制器和上述所述的随行夹具库装置，并且切换机器人和随行夹具库装置上的传感器与电机的均与控制器连接，实现了更换夹具自动化的效果，从而实现了更换效率高和更换时间短的效果。由于随行夹具库装置的柱状放置座具有占用空间小和可放置夹具数量多的优点，实现了自动切换夹具系统整体占用空间小的效果。

本发明的目的是还提供一种自动切换夹具的方法，其优点是具有占用空间小，可放置夹具数量多以及自动化程度高。

本发明的一种自动切换夹具的方法，采用上述所述的自动切换夹具系统，将所述自动切换夹具系统设置在装配线的第二个工位处，将所述控制器与所述装配线的控制系统连接，将第一夹具放置在所述柱状放置座的所述放置组件上；在装配线的第一个工位将车身焊接好后用抓手抓到随行的第二夹具上，在抓取的时候装配线的控制系统向所述控制器传送车型信号，所述控制器根据收到的车型信号判断是否需要进行随行夹具切换；在需要切换时，所述控制器控制所述切换机器人将装配线上的和车型不符合的第二夹具切换下并放置在所述柱状放置座上的空缺的所述放置组件上存储；所述控制器控制所述切换机器人将所述柱状放置座上的所述第一夹具取下并放置在装配线上；在所述柱状放置座的其中一侧面上的第一夹具全部取下并放置在装配线上后，所述控制器控制所述转动机构转动所述柱状放置座，使所述柱状放置座的另一侧面上的第一夹具与所述切换机器人相对；将第二夹具全部更换成第一夹具完成后，所述切换机器人恢复初始状态等待下一个切换命令。

本发明的一种自动切换夹具的方法还可以是：

所述切换机器人为两个，两个所述切换机器人分别设置在所述装配线的两侧，所述第一夹具和所述第二夹具均包括规格各不相同的第一类夹具、第二类夹具、第三类夹具和第四类夹具，所述自动切换夹具系统包括四个随行夹具库装置，将第一夹具的四类夹具分别放置在四个所述随行夹具库装置的所述柱状放置座上，四个所述随行夹具库装置两两一组，两组所述随行夹具库装置分别设置在所述装配线的两侧，在需要切换时，所述控制器控制其中一个所述切换机器人更换第一类夹具和第二类夹具，所述控制器控制另一个所述切换机器人更换第三类夹具和第四类夹具。

本发明的一种自动切换夹具的方法，相对于现有技术而言具有的优点是：由于采用上述所述的自动切换夹具系统，实现了更换夹具自动化的效果，从而实现了更换效率高和更换时间短的效果。由于本发明的一种自动切换夹具的方法采用的随行夹具库装置的柱状放置座具有占用空间小和可放置夹具数量多的优点，实现了占用厂房空间小的效果，从而提高了厂房利用率的效果。

附图说明

图1为本发明的一种随行夹具库装置的立体结构示意图。

图2为本发明的一种随行夹具库装置的底座的立体结构示意图。

图3为本发明的一种自动切换夹具系统的立体结构示意图。

图号说明

1、底座；11、支柱；12、滑轮；13、圆环；2、转动机构；21、减速器；22、转盘；23、电机；3、柱状放置座；31、安装面；32、放置组件；33、传感器；4、切换机器人；5、过渡台。

具体实施方式

下面结合附图的图1至图2对本发明的一种随行夹具库装置作进一步详细说明。

本发明的一种随行夹具库装置，请参考图1至图2相关各图，包括底座1、转动机构2和柱状放置座3，转动机构2设置在底座1的中央，柱状放置座3设置在转动机构2上，转动机构2可驱动柱状放置座3进行30-360°行程的转动。柱状放置座3的外周表面上设有至少两个安装面31,例如，两个安装面31相对设置，安装面31上设有用于放置装配夹具的放置组件32，一个随行夹具库装置上的放置组件32的数量与一个车型在装配线上的全部夹具数量相对应。或者一个随行夹具库装置上的放置组件32的数量是一个车型在装配线上的全部夹具数量的10％-90％。例如，在装配线上的全部夹具数量的50％的情况下，需要两个随行夹具库装置。本领域技术人员可根据实际需要设置放置组件32的数量。放置组件32采用阵列式排列，例如，矩形阵列或环形阵列。放置组件32包括用于悬挂夹具的上部的上放置部件和用于支撑夹具的下部的下放置部件。夹具的放置方式不限于上述实施方式，本领域技术人员可根据夹具的规格的不同，选择相适配的夹具放置部件和放置方式。

工作原理：将至少一个本发明的随行夹具库装置放置在装配线的一侧，将装配线上的与新车型不符的夹具从装配线上取下后，放置在柱状放置座3的其中一个与装配线相对的安装面31上的放置组件32上，在其中一个安装面31上的放置组件32被全部放置满后，转动机构2驱动柱状放置座3转动180°，以使另一个未放置夹具的安装面31与装配线相对，从而继续将夹具放置在另一个安装面31上，直至将与新车型不符的夹具全部放置在柱状放置座3上。

本发明的一种随行夹具库装置，由于柱状放置座3具有占用空间小和可利用面积大的优点，采用柱状放置座3存储夹具，实现了存储夹具量大且占用空间小的效果，由于柱状放置座3设置在转动机构2上，转动机构2可驱动柱状放置座3进行30-360°行程的转动，还实现了为机器人操作自动更换夹具创造了条件的效果。

本发明的一种随行夹具库装置，请参考图1至图2相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：柱状放置座3的外周表面上设有六个安装面31，柱状放置座3的横截面形状为六边形，各个安装面31上均设有至少两个放置组件32。为了进一步提高存储量，优选各个安装面31上设置四个放置组件32。例如，在六个安装面31的其中一个安装面31被全部存储上夹具或全部被取下夹具后，转动机构2驱动柱状放置座3进行60°转动，以对另一个安装面31进行夹具的取下或存储操作。本发明的一种随行夹具库装置的柱状放置座3由于具有六个安装面31，充分利用柱状放置座3的安装面积，实现了存储量最大化的效果。当然，柱状放置座3的截面形状不限于六边形，柱状放置座3的形状还可以为圆柱体、椭圆柱体或矩形体，本领域技术人员可根据实际需要选择柱状放置座3的形状。

本发明的一种随行夹具库装置，请参考图1至图2相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：柱状放置座3上还设有至少一个用于感应夹具是否存在的传感器33，例如，在每个放置组件32的相邻位置均设有一个传感器33，以对每个夹具进行感应检测，传感器33与总控制系统连接。本发明的一种随行夹具库装置实现了柱状放置座3上的夹具信息可被实时检测的效果。

本发明的一种随行夹具库装置，请参考图1至图2相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：转动机构2包括减速器21、转盘22和电机23，减速器21设置在底座1的中央，转盘22设置在减速器21的输出轴上，电机23与减速器21的输入轴连接，电机23与总控制系统连接，柱状放置座3垂直地设置在转盘22上。由于转盘22设置在与电机23连接的减速器21上，由于转盘22对整个柱状放置座3提供支撑力，实现了柱状放置座3能够自动转动和转动过程平稳的效果。

本发明的一种随行夹具库装置，请参考图1至图2相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：底座1上还设有至少三个支柱11，至少三个支柱11环绕减速器21间隔均匀设置，支柱11的上端设有滑轮12，滑轮12与转盘22的底面接触。转盘22的底面设有圆环13，优选转盘22的圆环13滑轮12摩擦接触。为了进一步提高对转盘22的支撑平衡性，优选支柱11为六个。由于支柱11的上端设有滑轮12，转盘22的底面与滑轮12摩擦接触，实现了进一步提高转盘22在转动时的平稳性的效果。

本发明还公开了一种自动切换夹具系统，请参考图3，包括至少一个用于向装配线更换夹具的切换机器人4、至少一个上述所述的随行夹具库装置和控制器，切换机器人4和随行夹具库装置相邻设置在装配线的一侧，切换机器人4、传感器33和电机23的均与控制器连接。切换机器人4和随行夹具库装置的数量可根据装配线的长度以及夹具的数量相对应设置，本领域技术人员可根据实际需要选择切换机器人4和随行夹具库装置的数量。

工作原理：控制器控制切换机器人4将随行夹具库装置的柱状放置座3上的夹具自动取下并放置在装配线上。或者，控制器控制切换机器人4将装配线上的夹具自动取下并放置在随行夹具库装置的柱状放置座3上进行存储。传感器33实时检测所在位置的夹具，在其中一个安装面31上的夹具全部放满或全部取下后，控制器根据传感器33的电信号反馈，控制器控制电机23转动以驱动柱状放置座3转动，从而将另一个安装面31与切换机器人4相对，以使切换机器人4能够向安装面31上放置夹具进行存储；或以使切换机器人4从安装面31上取下夹具向装配线上放置。

本发明的一种自动切换夹具系统，由于包括切换机器人4、控制器和上述所述的随行夹具库装置，并且切换机器人4和随行夹具库装置上的传感器33与电机23的均与控制器连接，实现了更换夹具自动化的效果，从而实现了更换效率高和更换时间短的效果。由于随行夹具库装置的柱状放置座3具有占用空间小和可放置夹具数量多的优点，实现了自动切换夹具系统整体占用空间小的效果。

本发明的一种自动切换夹具系统，请参考图3，在前面技术方案的基础上还可以是：还包括用于临时放置被换下来和需要换上去的夹具的过渡台5，过渡台5设置在随行夹具库装置与装配线之间。例如，在切换机器人4将装配线上的与车型不相符的夹具取下来后，先放置在过渡台5上，待切换机器人4将随行夹具库装置上的与车型相符的夹具取下并放置到装配线上后，切换机器人4再将过渡台5上的与车型不相符的夹具放置在随行夹具库装置上存储。或者，切换机器人4先将与车型相符的夹具和与车型不相符的夹具分别放置在过渡台5上，然后切换机器人4再将过渡台5上的与车型相符的夹具放置在装配线上，最后将过渡台5上的与车型不相符的夹具放置在随行夹具库装置上存储。替换夹具的方式不限于上述实施方式，本领域技术人员可根据实际情况选择替换夹具的方式。本发明的一种自动切换夹具系统，由于在随行夹具库装置与装配线之间设有过渡台5，被换下来和需要换上去的夹具均可临时放置在过渡台5上，实现了切换机器人4可进行替换一个夹具后存储一个夹具的操作方式的效果，使随行夹具库装置的放置组件32数量没有多余的情况下仍可以进行自动替换操作。

本发明还公开了一种自动切换夹具的方法，采用上述所述的自动切换夹具系统，将自动切换夹具系统设置在装配线的第二个工位处，将控制器与装配线的控制系统连接，将第一夹具放置在柱状放置座3的放置组件32上；在装配线的第一个工位将车身焊接好后用抓手抓到随行的第二夹具上，在抓取的时候装配线的控制系统向控制器传送车型信号，控制器根据收到的车型信号判断是否需要进行随行夹具切换；在需要切换时，控制器控制切换机器人4将装配线上的和车型不符合的第二夹具切换下并放置在柱状放置座3上的空缺的放置组件32上存储；控制器控制切换机器人4将柱状放置座3上的第一夹具取下并放置在装配线上；在柱状放置座3的其中一侧面上的第一夹具全部取下并放置在装配线上后，控制器控制转动机构2转动柱状放置座3，使柱状放置座3的另一侧面上的第一夹具与切换机器人4相对；将第二夹具全部更换成第一夹具完成后，切换机器人4恢复初始状态等待下一个切换命令。

本发明的一种自动切换夹具的方法由于采用上述所述的自动切换夹具系统，实现了更换夹具自动化的效果，从而实现了更换效率高和更换时间短的效果。由于本发明的一种自动切换夹具的方法采用的随行夹具库装置的柱状放置座3具有占用空间小和可放置夹具数量多的优点，实现了占用厂房空间小的效果，从而提高了厂房利用率的效果。

本发明的一种自动切换夹具的方法，请参图3，在前面技术方案的基础上还可以是：切换机器人4为两个，两个切换机器人4分别设置在装配线的两侧，第一夹具和第二夹具均包括规格各不相同的第一类夹具、第二类夹具、第三类夹具和第四类夹具，自动切换夹具系统包括四个随行夹具库装置，例如，夹具库A、夹具库B、夹具库C和夹具库D，夹具库A上的放置组件32与第一类夹具相对应，夹具库B上的放置组件32与第二类夹具相对应，夹具库C上的放置组件32与第三类夹具相对应，夹具库D上的放置组件32与第四类夹具相对应，将第一夹具的四类夹具分别相对应地放置在四个随行夹具库装置的放置组件32上，四个随行夹具库装置两两一组，两组随行夹具库装置分别设置在装配线的两侧，在需要切换时，控制器控制其中一个切换机器人4将第一夹具的第一类夹具和第二类夹具换上装配线，并将第二夹具的第一类夹具和第二类夹具分别放置在夹具库A和夹具库B上存储。控制器控制另一个切换机器人4将第一夹具的第三类夹具和第四类夹具换上装配线，并将第二夹具的第三类夹具和第四类夹具分别放置在夹具库C和夹具库D上存储。本发明的一种自动切换夹具的方法，由于夹具与夹具库装置相对应设置，实现了进一步提高夹具替换效率的效果。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。