本實(shí)用新型涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車身切換裝置。

背景技術(shù)：

隨著市場(chǎng)多樣性需求的增加，車型的更新?lián)Q代日益頻繁。汽車廠商為滿足多平臺(tái)、多車型的生產(chǎn)制造需求，需投入不同車型的不同設(shè)備和不同生產(chǎn)線。對(duì)于車身焊裝生產(chǎn)線，一條生產(chǎn)線的建設(shè)費(fèi)用多大億元，一旦某車型產(chǎn)量不足，造成該生產(chǎn)線很大的資源浪費(fèi)。多平臺(tái)多車型混合生產(chǎn)線可有效降低投資成本和風(fēng)險(xiǎn)，因此，柔性化設(shè)備的需求愈來愈為強(qiáng)烈。

多平臺(tái)多車型柔性臺(tái)車是柔性化混合生產(chǎn)線重要的設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)常見的車型間切換裝置主要有數(shù)控定位技術(shù)(NC Locator)和風(fēng)車式切換機(jī)構(gòu)。其不足之處包括：

1.數(shù)控定位技術(shù)切換機(jī)構(gòu)有3個(gè)平移自由度，以伺服電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該裝置投入成本較高，后續(xù)柔性增加車型難度大；

2.風(fēng)車式切換機(jī)構(gòu)承載力沿旋轉(zhuǎn)軸徑向方向，穩(wěn)定性不足；

3.切換機(jī)構(gòu)體積較大，占用過多的作業(yè)空間；

4.切換機(jī)構(gòu)精度控制模塊不足，缺乏風(fēng)險(xiǎn)管控措施。

鑒于上述缺陷存在，需要設(shè)計(jì)一套新型的臺(tái)車柔性化切換機(jī)構(gòu)，對(duì)上述缺陷進(jìn)行改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有技術(shù)中切換裝置對(duì)于不同車型通用性差、切換精度不高的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種車身切換裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供了一種車身切換裝置，包括：

安裝底柱；

切換單元，沿回轉(zhuǎn)平面回轉(zhuǎn)，鉸接設(shè)置于所述安裝底柱上；

車身定位夾緊單元，設(shè)置于所述切換單元上；

精定位單元，安裝于所述安裝底柱上，用于鎖止/解除鎖止所述切換單元沿回轉(zhuǎn)平面的回轉(zhuǎn)；

驅(qū)動(dòng)單元，包括兩個(gè)工作狀態(tài)；第一工作狀態(tài)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述切換單元分離；第二工作狀態(tài)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述切換單元接合，驅(qū)動(dòng)所述切換單元沿回轉(zhuǎn)平面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步來說，所述的車身切換裝置中，所述切換單元包括：

安裝平臺(tái)，承載所述車身定位夾緊單元；

回轉(zhuǎn)支承，與所述安裝平臺(tái)螺接在一起，所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)徑安裝在所述安裝底柱上；

主動(dòng)輪，與所述回轉(zhuǎn)支承的外徑嚙合；

插接軸，上端與主動(dòng)輪17固連，下端與驅(qū)動(dòng)單元配合或分離。

進(jìn)一步來說，所述的車身切換裝置中，所述精定位單元包括：

精定位機(jī)構(gòu)，包括異形軸和設(shè)置于所述異形軸四周的銷帶面定位機(jī)構(gòu)；

第一氣缸，驅(qū)動(dòng)所述精定位機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，銷帶面定位機(jī)構(gòu)與所述安裝平臺(tái)鎖止或者分離；

視覺傳感器，安裝于所述精定位機(jī)構(gòu)上。

進(jìn)一步來說，所述的車身切換裝置中，所述車身定位夾緊單元包括：

第一L形塊；

第二L形塊，與所述第一L形塊滑動(dòng)連接；

第三L形塊，與所述第二L形塊滑動(dòng)連接；

定位機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述第三L形塊上。

進(jìn)一步來說，所述的車身切換裝置中，所述驅(qū)動(dòng)單元包括：

伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出軸與所述插接軸的插接機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)設(shè)置；

滑軌，所述伺服電機(jī)通過安裝支架固定在所述滑軌上；

驅(qū)動(dòng)氣缸，驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)沿所述滑軌運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步來說，所述的車身切換裝置中，所述定位機(jī)構(gòu)包括一勾銷；

所述勾銷通過彈簧與第二氣缸連接，所述第二氣缸固定于所述安裝底柱上。

進(jìn)一步來說，所述的車身切換裝置中，所述異形軸與所述安裝底柱的定位孔滑動(dòng)配合。

進(jìn)一步來說，所述的車身切換裝置中，所述車身定位夾緊單元為4個(gè)，4個(gè)所述車身定位夾緊單元分布所述安裝平臺(tái)的四周。

進(jìn)一步來說，所述的車身切換裝置中，所述安裝底柱與所述切換單元同軸心設(shè)置。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的車身切換裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、切換方便，可適用于多平臺(tái)、多車型柔性臺(tái)車的切換動(dòng)作，為實(shí)現(xiàn)柔性化焊裝生產(chǎn)線多車型間的柔性切換提供保障。

附圖說明

圖1表示本實(shí)用新型實(shí)施例中車身切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2表示本實(shí)用新型實(shí)施例中車身切換裝置的車身定位夾緊單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3表示本實(shí)用新型實(shí)施例中車身切換裝置的車身定位夾緊單元的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4表示本實(shí)用新型實(shí)施例中車身切換裝置的切換單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5表示本實(shí)用新型實(shí)施例中車身切換裝置的精定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6表示本實(shí)用新型實(shí)施例中車身切換裝置的控制流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。

參照?qǐng)D1至圖5所示，本實(shí)用新型提供了一種車身切換裝置，包括：安裝底柱1、切換單元、車身定位夾緊單元、精定位單元和驅(qū)動(dòng)單元。切換單元沿回轉(zhuǎn)平面回轉(zhuǎn)，鉸接設(shè)置于所述安裝底柱1上；車身定位夾緊單元設(shè)置于所述切換單元上；精定位單元安裝于所述安裝底柱1上，用于鎖止/解除鎖止所述切換單元沿回轉(zhuǎn)平面的回轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)單元，包括兩個(gè)工作狀態(tài)；第一工作狀態(tài)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述切換單元分離；第二工作狀態(tài)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述切換單元接合，驅(qū)動(dòng)所述切換單元沿回轉(zhuǎn)平面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

具體來說，本實(shí)用新型的車身切換裝置中，驅(qū)動(dòng)單元與切換單元的接合或者分離決定驅(qū)動(dòng)單元是否可以為切換單元提供旋轉(zhuǎn)所需的驅(qū)動(dòng)力。精定位單元安裝于所述安裝底柱1上，可以鎖止切換單元的旋轉(zhuǎn)。車身定位夾緊單元用于在切換單元旋轉(zhuǎn)到位后對(duì)車身進(jìn)行夾持和定位。當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元和切換單元接合后，若精定位單元沒有鎖定切換單元，則驅(qū)動(dòng)單元可以驅(qū)動(dòng)切換單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元和切換單元接合后，若精定位單元鎖定切換單元，則驅(qū)動(dòng)單元不能驅(qū)動(dòng)切換單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的車身切換裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、切換方便，可適用于多平臺(tái)、多車型柔性臺(tái)車的切換動(dòng)作，為實(shí)現(xiàn)柔性化焊裝生產(chǎn)線多車型間的柔性切換提供保障。

進(jìn)一步來說，切換單元包括：安裝平臺(tái)15、回轉(zhuǎn)支承16、主動(dòng)輪17和插接軸18。安裝平臺(tái)15承載所述車身定位夾緊單元；回轉(zhuǎn)支承16與所述安裝平臺(tái)15螺接在一起，所述回轉(zhuǎn)支承16的內(nèi)徑安裝在所述安裝底柱1上；主動(dòng)輪17與所述回轉(zhuǎn)支承16的外徑嚙合；插接軸18上端與主動(dòng)輪17固連，下端與驅(qū)動(dòng)單元配合或分離。

切換單元安裝于安裝底柱1上，通過驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承16的旋轉(zhuǎn)完成各車型間切換。安裝底柱1與切換單元同軸心設(shè)置，安裝底柱1承載切換單元的方向沿安裝底柱的軸向，提高了該裝置的穩(wěn)定性。

切換單元的安裝平臺(tái)15與回轉(zhuǎn)支承16螺接在一起，回轉(zhuǎn)支承16內(nèi)徑固定在安裝底柱1上，安裝平臺(tái)15與回轉(zhuǎn)支承16可旋轉(zhuǎn)的齒輪外徑固連；主動(dòng)輪17與回轉(zhuǎn)支承16以齒輪嚙合，插接軸18上端與主動(dòng)輪17固連，插接軸18下端的插接機(jī)構(gòu)6負(fù)責(zé)與伺服電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)軸連接，通過安裝底柱1的支架來加強(qiáng)插接軸18強(qiáng)度。

進(jìn)一步來說，所述精定位單元包括：精定位機(jī)構(gòu)、第一氣缸22和視覺傳感器19。精定位機(jī)構(gòu)包括異形軸21和設(shè)置于所述異形軸21四周的銷帶面定位機(jī)構(gòu)20；異形軸21與所述安裝底柱1的定位孔滑動(dòng)配合。第一氣缸22驅(qū)動(dòng)所述精定位機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，銷帶面定位機(jī)構(gòu)20與所述安裝平臺(tái)15鎖止或者分離；視覺傳感器19安裝于所述精定位機(jī)構(gòu)上。

精定位單元固定在安裝底柱1上，由兩個(gè)小型的第一氣缸22驅(qū)動(dòng)其沿Z向運(yùn)動(dòng)，第一氣缸22落下時(shí)，銷帶面定位機(jī)構(gòu)20鎖定切換單元；第一氣缸22升起時(shí)，切換單元解鎖。在整個(gè)切換過程中，視覺傳感器19通過檢測(cè)車身定位單元的位置與姿態(tài)來判斷是否完成PLC控制器指令，并根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償；切換完成后，還可檢測(cè)當(dāng)前車身定位夾緊單元精度。精定位單元的異形軸21可沿安裝底柱1定位孔上下運(yùn)動(dòng)，控制精定位單元在XOY平面上的精度。

精定位單元的視覺傳感器19負(fù)責(zé)檢測(cè)精定位機(jī)構(gòu)處于鎖死還是釋放位置、回轉(zhuǎn)單元是否到位和車身定位夾緊單元精度。精定位單元強(qiáng)化了切換單元的穩(wěn)定性，監(jiān)控切換過程，同時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控定位銷的精度，防止錯(cuò)誤發(fā)生。

進(jìn)一步來說，車身定位夾緊單元為4個(gè)，4個(gè)所述車身定位夾緊單元分布所述安裝平臺(tái)15的四周。車身定位夾緊單元安裝于切換單元上，可提供四個(gè)不同車型的定位系統(tǒng)，呈90°均勻分布在切換單元的XOY平面。

車身定位夾緊單元包括：第一L形塊7；第二L形塊8，與所述第一L形塊7滑動(dòng)連接；第三L形塊9，與所述第二L形塊8滑動(dòng)連接；定位機(jī)構(gòu)11，設(shè)置于所述第三L形塊9上。定位機(jī)構(gòu)11包括一勾銷12；所述勾銷12通過彈簧13與第二氣缸14連接，所述第二氣缸14固定于所述安裝底柱1上。一個(gè)第二氣缸14可用于四個(gè)勾銷12的車身夾緊功能。

車身定位夾緊單元固定于切換單元的安裝平臺(tái)15上，第一L形塊7、第二L形塊8和第三L形塊9分別適用于定位銷的Z、Y、X三個(gè)方向調(diào)整，各個(gè)L形塊之間以滑軌的結(jié)構(gòu)形式相連接。定位機(jī)構(gòu)11位于第三L形塊9上，其對(duì)應(yīng)的勾銷12旋轉(zhuǎn)軸安裝于第三L形塊9上，勾銷12下端用彈簧13連接，第二氣缸14通過安裝支架固定在安裝底柱1上。第二氣缸14降下時(shí)，彈簧13拉起勾銷12，第二氣缸14升起時(shí)，勾銷12夾緊。

進(jìn)一步來說，所述驅(qū)動(dòng)單元包括：伺服電機(jī)2、滑軌4和驅(qū)動(dòng)氣缸5。伺服電機(jī)2的輸出軸與所述插接軸18的插接機(jī)構(gòu)6對(duì)應(yīng)設(shè)置；伺服電機(jī)通過安裝支架3固定在所述滑軌4上；驅(qū)動(dòng)氣缸5驅(qū)動(dòng)所述伺服電機(jī)2沿所述滑軌4運(yùn)動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)單元安裝位置在臺(tái)車下端，固定于切換工位上。切換過程中，驅(qū)動(dòng)氣缸5驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2沿滑軌4上升，伺服電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)軸與插接軸18插接，從而驅(qū)動(dòng)切換單元運(yùn)動(dòng)。

參照?qǐng)D6所示，本實(shí)用新型的車身切換裝置適用于一種車身切換方法，該車身切換方法包括：

一、切換工位就位后，驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)氣缸5驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2上升，使伺服電機(jī)2的傳動(dòng)軸與切換單元對(duì)接。具體來說，臺(tái)車在切換工位就位后，PLC控制器發(fā)出指令，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)電機(jī)上升，使其傳動(dòng)軸與切換單元連接；

二、精定位單元上升，使切換單元解鎖，視覺傳感器19判斷精定位單元是否解鎖到位。具體來說，伺服電機(jī)2到位后，PLC控制器發(fā)出解鎖指令，精定位單元上升，使切換單元解鎖，視覺傳感器19判斷精定位單元是否到位，并反饋給PLC控制器進(jìn)行補(bǔ)償。

三、精定位單元解鎖到位后，伺服電機(jī)2驅(qū)動(dòng)切換單元旋轉(zhuǎn)，所述切換單元旋轉(zhuǎn)到位后，精定位單元下降鎖定切換機(jī)構(gòu)。具體來說，精定位單元解鎖到位后，PLC控制器發(fā)出旋轉(zhuǎn)角度指令，并通過視覺傳感器19判斷切換單元旋轉(zhuǎn)是否到位，并反饋給PLC控制器進(jìn)行補(bǔ)償。切換單元完成切換后，PLC控制器發(fā)出鎖定指令，精定位單元下降，鎖定切換機(jī)構(gòu)，并通過視覺傳感器19檢測(cè)精定位單元是否到位，并反饋給PLC控制器進(jìn)行補(bǔ)償。

四、所述切換單元鎖定后，伺服電機(jī)與切換單元分離。具體來說，切換單元被精定位單元鎖定后，PLC控制器發(fā)出電機(jī)回位指令，伺服電機(jī)與切換單元分離，并通過視覺傳感器19檢測(cè)車身定位系統(tǒng)精度是否合格，并反饋給用戶，供人工修復(fù).修復(fù)完成后，再次進(jìn)行精度檢測(cè)，直至精度合格。至此，整個(gè)切換過程結(jié)束，完成一次切換循環(huán)。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“徑向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

以上所述的是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。