一种柔性旋转变位机的制作方法

本实用新型涉及一种旋转变位机，属于汽车焊接生产线设备技术领域，尤其涉及一种柔性旋转变位机。

背景技术：

目前国内的汽车生产线柔性化生产已经普遍存在，但在变位机上要实现多车型切换还是有很大的难度。为降低变位机夹具柔性化生产的成本，扩大柔性化生产的适用性，需要在各个方面提高性价比以应对日趋激烈的竞争，因此各汽车厂商对汽车焊接生产提出了柔性化的要求，即一条生产线适应多种车型的生产，以满足各类各层次消费者需求。

现有的旋转变位机大多是将焊接夹具直接固定在旋转承台上，由于旋转承台上的焊接夹具不便于拆卸和更换，故一种类型的变位机只能满足一款车型的生产，而柔性化生产是今后汽车制造行业的发展趋势，其要求在同一工位实现多种车型的焊接加工，因此现有技术中传统变位机是无法实现的，故需要一种可以实现高效率的多车型切换。

在中国发明专利CN106181484A中公开了一种可旋转变位的夹具工装台，其包括底座和机台，所述机台通过一台转动座安装在所述底座上，所述转动座的主体与底座紧固连接，转动座的转动盘与机台底面连接，转动座设置有驱动电机通过传动机构驱动其转动盘，机台的边缘处分别设置有限制工件活动实现定位的定位挡板、卡接活动挡板、顶接活动挡板和压板，所述定位挡板和卡接活动挡板对向分别位于机台横向两侧边缘，所述顶接活动挡板和压板分别均布置于机台纵向两侧边缘。虽然该工装台能够实现工件的旋转变位，而且便于进行工件紧固定位；但是，首先该夹具工装台仅适用于对工件的夹紧定位，无法准确地实现车型焊接夹具的定位，同时由于该机台无法实现升降且机台两侧的用于固定工件的夹持部件无法移动，所以无法很好的适应焊装车间柔性生产线上的连续自动化生产，满足同一工位多车型焊接夹具的快速切换，综上所述，该夹具工装台无法直接用于解决本发明所提到的上述高效率多车型切换的技术问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种柔性旋转变位机，其不仅结构简单，而且能够在同一工位实现多车型的焊接加工。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了这样一种柔性旋转变位机，其包括基座，所述基座上设置有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构的输出端固接有旋转模块，所述旋转模块上设置有用于连接各种焊接夹具的换型系统，所述换型系统包括升降装置和焊接夹具承载装置，所述升降装置沿竖直方向布置于所述旋转模块上端，所述焊接夹具承载装置与所述升降装置的输出端连接；所述焊接夹具承载装置上设置有焊接夹具限位固定装置。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述焊接夹具承载装置包括承载机架、纵向拖轮和横向限位滑轮机构；所述承载机架沿其水平纵向的两侧连接所述纵向拖轮和所述横向限位滑轮机构；所述承载机架的底部与所述升降装置的输出端固接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述横向限位滑轮机构包括水平托板和滚针凸轮；所述水平托板垂直固接于所述承载机架的两侧；所述滚针凸轮铰接于所述水平托板端部；所述滚针凸轮的回转中心轴线与所述水平托板相互垂直。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述水平托板上设置有用于连接所述滚针凸轮的腰型孔。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述焊接夹具限位固定装置包括底部框架、左右限位板和端部限位板；所述底部框架与所述旋转模块固接且位于所述焊接夹具承载装置下端；所述底部框架沿其纵向的两侧固接有所述左右限位板；所述底部框架的端部固接有端部限位板。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述升降装置为气缸；所述气缸的缸体端与所述旋转模块固接；所述气缸的活塞杆端与所述焊接夹具承载装置的承载机架固接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述旋转驱动机构包括伺服减速电机、传动座和回转支承；所述伺服减速电机的输出端与所述传动座的输入端连接；所述回转支承固接于所述传动座的上端；所述传动座的输出端与所述回转支承的输入端连接；所述回转支承的输出端与所述旋转模块连接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述传动座上设置有3个限位开关；所述3个限位开关分别布置在所述传动座的0度、180度和60度方位。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述旋转模块上对称布置有多个换型系统。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述旋转模块上固接有所述电控设备和电气耦合模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、安装使用方便，其通过在旋转模块和焊接夹具设置一个换型系统，使得焊接夹具可拆卸更换的与换型系统快速连接，从而实现了单个柔性旋转变位机在同一工位的多车型快速切换普通旋转变位机设备只能适应一款焊接夹具，而一款焊接夹具只能适应一款车型，或改进夹具来适应衍生车型，对于非衍生车型无法适用；同时本实用新型通过将换型系统连接升降装置实现了其高度的升降，方便了各种类型的车型焊接夹具与换型系统的安装；本实用新型通过在焊接夹具承载装置上设置纵向拖轮和横向限位滑轮机构提高了旋转变位机的车型快速切换效率，避免了换型过程中的卡死；通过在横向限位滑轮机构上设置滚针凸轮以及与其配合的腰型孔，使得焊接夹具承载装置上可安装各种宽度的车型焊接夹具；本实用新型还通过设置焊接夹具限位固定装置保证了焊接夹具的精确定位安装；通过在旋转驱动机构的传动座上设置三个限位开关实现了上件、焊接、换型的全自动化操作；最后本实用新型通过在旋转模块上设置电气耦合模块方便了各种车型焊接夹具的电路连接以及自动控制。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种柔性旋转变位机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种柔性旋转变位机的旋转驱动机构结构示意图；

图3是本实用新型实施例一种柔性旋转变位机的焊接夹具承载装置结构示意图

图4是本实用新型实施例一种柔性旋转变位机的装配有焊接夹具的示意图；

图中：1-基座；2-旋转模块；3-换型系统；4-电控设备；5-电气耦合模块，6-旋转驱动机构，7-限位开关，8-焊接夹具，3.1- 升降装置，3.2-焊接夹具承载装置，3.3-焊接夹具限位固定装置，3.2-1-承载机架，3.2-2-纵向拖轮，3.2-3-横向限位滑轮机构，3.2-3-1-水平托板，3.2-3-2-滚针凸轮，3.3-1-底部框架，3.3-2-左右限位板，3.3-3-端部限位板，6.1-伺服减速电机，6.2-传动座，6.3-回转支承。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由说明书所示的一种柔性旋转变位机的结构示意图可知，本实用新型一种柔性旋转变位机包括基座1，基座1上设置有旋转驱动机构6，旋转驱动机构6的输出端固接有旋转模块2，旋转模块2上连接有焊接夹具8，旋转模块2上固接有用于可拆卸地连接焊接夹具8 的换型系统3，焊接夹具8安装于换型系统3上，当需要切换车型焊接夹具8时，只需要一台叉车辅助搬运然后人工将焊接夹具8推上换型系统3安装固定即可。换型系统3有2个，分别设置在旋转模块2的两侧，每个换型系统3均包括升降装置3.1、焊接夹具承载装置3.2和焊接夹具限位固定装置3.3；升降装置3.1沿竖直方向布置于旋转模块2上端；焊接夹具承载装置3.2与升降装置3.1的输出端固接；焊接夹具限位固定装置3.3与旋转模块2固接且位于焊接夹具承载装置3.2下端，焊接夹具限位固定装置3.3不仅可以用于支撑焊接夹具承载装置3.2还可以用于限位焊接夹具8的安装位置。焊接夹具承载装置3.2包括承载机架3.2-1、纵向拖轮3.2-2和横向限位滑轮机构3.2-3；承载机架3.2-1沿其水平纵向的两侧连接有纵向拖轮3.2-2和横向限位滑轮机构3.2-3；承载机架3.2-1的底部与升降装置3.1的输出端固接。横向限位滑轮机构3.2-3包括水平托板 3.2-3-1和滚针凸轮3.2-3-2；水平托板3.2-3-1垂直固接于承载机架 3.2-1；滚针凸轮3.2-3-2铰接于水平托板3.2-3-1端部；滚针凸轮 3.2-3-2的回转中心轴线与水平托板3.2-3-1相互垂直。水平托板 3.2-3-1上设置有用于连接滚针凸轮3.2-3-2的腰型孔，从而可以调节滚针凸轮3.2-3-2之间的间距，从而实现对不同焊接夹具8的卡接限位。焊接夹具限位固定装置3.3包括底部框架3.3-1、左右限位板3.3-2 和端部限位板3.3-3；底部框架3.3-1与旋转模块2固接；底部框架 3.3-1沿其纵向的两侧固接有左右限位板3.3-2；底部框架3.3-1的端部固接有端部限位板3.3-3，底部框架3.3-1上设置有用于固定焊接夹具8的定位销孔，当焊接夹具8安装到位后，插入定位销即可实现焊接夹具8与底部框架3.3-1的连接。升降装置3.1为气缸；气缸的缸体端与旋转模块2固接；气缸的活塞杆端与焊接夹具承载装置 3.2的承载机架3.2-1固接；气缸通过直线轴承的引导带动焊接夹具承载装置3.2上下运动准确落位在焊接夹具限位固定装置3.3上。旋转驱动机构6包括伺服减速电机6.1、传动座6.2和回转支承6.3；伺服减速电机6.1的输出端与传动座6.2的输入端连接；回转支承 6.3垂直固接于传动座6.2的上端；传动座6.2的输出端与回转支承 6.3的输入端连接；回转支承6.3的输出端与旋转模块2连接。传动座6.2上设置有3个限位开关7；3个限位开关7分别布置在传动座6.2的0度、180度和60度方位；旋转0度方位及180度方位为工人上件作业与机器人焊接作业位置，旋转60度方位为车型换型位置； 3个限位开关7通过电控设备4反馈信号给PLC，PLC通过所述电控设备4控制伺服减速电机6.1驱动旋转模块2到位停止。旋转模块2上对称布置有多个换型系统3；旋转模块2上固接有电控设备4 和电气耦合模块5，电气耦合模块5作为柔性换型要求之电信号、动力线和气压接续用的连接器，分为两侧，主盘侧设置在旋转模块 2上，工具盘侧设置在焊接夹具8上。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、多车型切换，普通旋转变位机设备与实用新型相比，普通旋转变位机设备只能适应一款焊接夹具，而一款焊接夹具只能适应一款车型，或改进夹具来适应衍生车型，对于非衍生车型无法适用。本实用新型通过所述换型系统，能适应不同车型的切换生产；

2、换型可靠，本实用新型所述换型系统采用滚针凸轮导向器引导焊接夹具定位；

3、换型简单，当需要切换焊接夹具时，只需要一台叉车辅助搬运即可。

应当理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。