工装车的制作方法

本发明涉及工装领域，尤其涉及一种工装车。

背景技术：

在空调的连接管安装工序中，通常需要采用工装车来配合自动化设备进行连接管的运送和取用。目前，现有的工装车有两类，一类是所有对连接管的取料、定位等动作均由人力实现，属于全人工定位取料作业；另一类是可实现连接管定位的工装车，但其只适合某款特定尺寸的连接管的自动定位。

对于前一类工装车来说，其自动化程度非常低，需要占用大量人力。而后一类工装车参见图1，在呈圆盘形的连接管a1的四周设有四个定位用的竖直铁管a2。当人工将连接管a1放入竖直铁管a2所围成的空间后，连接管a1的位置就被限定住了，机器人则可以从上方取走连接管a1。从图1中可以看出，四个竖直铁管a2只能对特定尺寸的连接管a1进行定位，对于其他尺寸的连接管则无法使用，而且也无法配合机器人进行供料。因此这种工装车虽然可以使效率有所提高，但其功能单一、局限性大，使得空调的连接管安装工序较难实现自动化。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种工装车，能够对不同尺寸的工件进行自动定位。

为实现上述目的，本发明提供了一种工装车，包括：可移动的车架和安装在所述车架上的定位结构，所述定位结构具有呈小于180°的预设夹角的两个定位面，所述两个定位面的法线均斜向上，能够对设置在所述定位结构上的工件的圆柱形外轮廓进行支撑定位。

进一步地，所述两个定位面相对于所述两个定位面之间的中心竖直面对称。

进一步地，所述定位结构包括两个工件驱动机构，所述两个工件驱动机构能够带动所述工件沿供料方向运动。

进一步地，在所述车架内设有支撑梁，所述皮带传送机构具体包括设置在所述支撑梁上的皮带驱动轴和套在所述皮带驱动轴上的皮带。

进一步地，所述工件驱动机构包括皮带传送机构，两个所述皮带传送机构的传送皮带作为所述两个定位面能够对所述工件进行支撑定位，并能够带动所述工件沿供料方向运动。

进一步地，所述第一挡板和所述第二挡板中至少之一可移动，以便根据所述工件所占的宽度进行所述第一挡板和所述第二挡板的间距调整。

进一步地，在所述车架上还设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板分别位于在所述定位结构支撑的所述工件的两侧，能够在所述工件的供料方向上对所述工件进行定位。

进一步地，在沿所述工件的供料方向上，所述第一挡板固定设置在位于所述工件前侧的工件取出工位，能够使待取的所述工件维持在所述工件取出工位，以便机器人进行取料，所述第二挡板可移动地设置在所述工件后侧，能够配合所述第一挡板夹紧所述工件，以实现所述工件在供料方向的定位。

进一步地，所述第一挡板设置为在下方仅部分阻挡工件截面中心部位的形式。

进一步地，还包括传动机构，所述传动机构的输入端用于与动力单元连接，所述传动机构的输出端分别与所述两个工件驱动机构连接，所述动力单元能够通过所述传动机构同步驱动所述两个工件驱动机构运动，以带动所述工件沿供料方向运动。

进一步地，所述动力单元设置在所述工装车之外。

进一步地，所述工件驱动机构包括皮带传送机构，所述传动机构包括箱体、输入轴、多个锥形齿轮和两个输出轴，所述输入轴作为所述传动机构的输入端与作为所述传动机构的输出端的所述两个输出轴垂直，所述两个输出轴与两个所述皮带传送机构分别连接，所述多个锥形齿轮设置在所述箱体内，分别与所述输入轴和所述两个输出轴连接，能够将所述输入轴接收的转矩分别传递给与所述两个输出轴，以带动两个所述皮带传送机构的皮带同步运动。

进一步地，在所述输入轴的一端设有飞盘，在所述飞盘上设置有摩擦片，用于与所述动力单元实现可分离式的连接。

进一步地，所述工件驱动机构的数量为多个，所述工装车采用单一的所述传动机构，由单一的所述动力单元通过所述传动机构同时为多个所述工件驱动机构提供驱动力，或者采用与所述定位结构的数量相匹配的多个所述传动机构，以便实现对各个所述工件驱动机构上的所述工件的独立控制。

进一步地，所述定位结构包括两个皮带传送机构，所述第一挡板与两个所述皮带传送机构的皮带驱动轴设置在所述车架内的支撑梁上，所述第二挡板与两个所述皮带传送机构的传送皮带连接，能够随所述传送皮带上的工件沿供料方向同步运动。

进一步地，所述两个定位面的预设夹角能够根据所述工件的尺寸选择。

进一步地，所述车架中设置的所述定位结构的数量为多个，并分别设置在所述车架上的至少一层。

进一步地，所述车架设置在自动导引运输车上，或者由自动导引运输车拖动。

进一步地，所述工件为用于空调的盘状或柱状连接管。

基于上述技术方案，本发明采用了具有呈小于180°的预设夹角的两个定位面的定位结构，能够对设置在其上的工件的圆柱形外轮廓进行支撑定位，对于不同尺寸的工件来说，其圆柱形外轮廓在工件重力的作用下自动地靠在定位结构的两个定位面上，并通过两个定位面实现工件的自动定位作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有工装车的一种定位结构的实例示意图。

图2、3分别为本发明工装车的一实施例在不同视角的立体结构示意图。

图4为本发明工装车实施例的侧视角度的结构示意图。

图5、6分别为本发明工装车实施例中定位结构在不同视角的结构示意图。

图7、8分别为本发明工装车实施例中传动机构在不同视角的结构示意图。

图9为图7中A-A截面的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图2、3所示，分别为本发明工装车的一实施例在不同视角的立体结构示意图。参考图4-图6，本实施例的工装车包括：可移动的车架3和安装在所述车架3上的定位结构，所述定位结构具有呈小于180°的预设夹角的两个定位面S，两个定位面S的法线均斜向上，能够对设置在所述定位结构上的工件1的圆柱形外轮廓进行支撑定位。

在本实施例中，车架3用于承装和运输待使用的工件，而其移动可由自身安装的车轮4或者其他能够行走的结构实现。而车架3的运动的驱动力可来自于其他车辆，例如自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)。通过AGV拖动车架3运动，可以在特定的场地中节省人力，提高生产效率。对于多个工装车来说，如果通过AGV对这些工装车分别进行驱动，则可以根据需要配合中心控制系统实现AGV的控制，以实现多个工装车的同步调配。

在另一个实施例中，还可以直接将车架3直接设置在AGV上，由AGV直接带动工件在工位间运动。

定位结构可以固定或可拆卸地安装在车架3上，根据工件的形状、重量和/或工件运载量等情况可在车架3设置一个或多个定位结构。参考图2-4，对于多个定位结构来说，可分别设置在车架3上的至少一层，例如四个定位结构分别设置在车架3的上下两层，能够方便搬运工人从车架3的两侧向定位结构上装入工件。

参考图5，定位结构具有呈小于180°的预设夹角的两个定位面S，两个定位面S的法线均斜向上，能够对设置在定位结构上的工件1的圆柱形外轮廓进行支撑定位。对于不同尺寸的工件来说，其圆柱形外轮廓在工件重力的作用下自动地靠在定位结构的两个定位面上，并通过两个定位面实现工件的自动定位作用

这里设置在定位结构上的工件1的整体或部分具有圆柱形外轮廓，例如圆盘形工件、圆柱体工件或者在局部形成圆柱或圆盘形状的工件等。另外，图2-6中工件1的圆柱形结构既可表示一个整体为圆柱体的工件，也可表示为多个圆盘形或圆柱体工件横向叠置的整体效果。对于空调的装配过程，本实施例的工装车可适用盘状或柱状连接管的运送，例如大约30厚，400～500直径的盘状连接管等。

对于不同尺寸的工件1，两个定位面的预设夹角能够根据工件尺寸进行选择，以适配更多形式、尺寸的工件的定位。另外，参考图5，优选两个定位面相对于两个定位面之间的中心竖直面对称，这既能够自动居中定位工件，也可使工件重心更低，运送时更加稳定。

定位结构除了对工件实现定位和支撑之外，还可以对工件实现相对于车架的运动，以与取工件设备(例如机器人等)进行配合。定位结构可以包括两个工件驱动机构，两个工件驱动机构能够带动工件1沿供料方向M运动。工件驱动机构可以实现工件1在特定方向上的直线运动，具体可采用气缸、液压缸、钢丝绳拉拽等多种驱动方式。为了确保支撑工件的两个定位面能够更好地同步运动，优选采用皮带传送机构2，即工件驱动机构包括皮带传送机构2，两个皮带传送机构2的传送皮带作为所述两个定位面能够对所述工件1进行支撑定位，并能够带动所述工件1沿供料方向M运动。该皮带传送机构2可具体包括设置在所述车架3内的支撑梁8上的皮带驱动轴9和套在皮带驱动轴9上的皮带，通过皮带驱动轴9的转动可带动皮带沿供料方向M运动。皮带驱动轴9通过支撑梁8稳定的安装在车架3上，能够确保工件1传送的稳定性。

为了稳定工件，参考图2-6，在另一个实施例中优选在车架3上进一步设置第一挡板6和第二挡板7，第一挡板6和第二挡板7分别位于在所述定位结构支撑的工件1的两侧，能够在工件1的供料方向M上对工件1进行定位。第一挡板6和第二挡板7以相向的挤压力使得工件维持在供料方向M上的定位，即便在运送过程中车架出现晃动，也能确保工件1不会翻倒。

第一挡板6和第二挡板7中至少之一可以制成可移动的挡板，以便根据工件1所占的宽度进行挡板间距的调整。参考图5-6，在沿所述工件1的供料方向上，可将第一挡板6固定设置在位于所述工件1前侧的工件取出工位，以便使待取的工件1维持在工件取出工位，以便机器人进行取料。例如将第一挡板6与两个所述皮带传送机构2的皮带驱动轴9设置在所述车架3内的支撑梁8上。第二挡板7则可移动地设置在工件1后侧，能够配合所述第一挡板6夹紧工件1，以实现工件1在供料方向上的定位。例如，将第二挡板7与两个所述皮带传送机构2的传送皮带连接，能够随所述传送皮带上的工件1沿供料方向同步运动。

第一挡板6可设置成在下方仅部分阻挡工件截面中心部位的形式，机器人将其吸盘移动至工件取出工位，并使吸盘从第一挡板6和车架3之间的空隙上吸取到达该工位的工件1，然后将工件1向上抽出并取走。取走该工位的工件1后，工件取出工位的空缺会在工件驱动机构的作用下由下一个工件1到位添补。第二挡板7可设置成较大范围遮挡工件1的端部的形式，以便能够实现对工件1更稳定的挤压定位作用。

参考图2，工装车还可以包括传动机构5，传动机构5的输入端用于与动力单元连接，传动机构5的输出端分别与两个工件驱动机构连接，动力单元能够通过所述传动机构5同步驱动两个工件驱动机构运动，以带动工件1沿供料方向M运动。动力单元可设置工装车之外，例如设置在卸除工件1的场地。由于无需工装车自行携带动力单元，因此减轻了工装车的重量。在另一个实施例中也可以在工装车上安装动力单元，实现工装车对工件1的自动传送。

对于设有多个定位机构的工装车实施例来说，可以设置与定位机构数量相对应的传动机构5，采用与所述定位结构的数量相匹配的多个传动机构5，以便实现对各个工件驱动机构上的工件1的独立控制，相应的可选择功率较小的电机或其他动力单元。在另一个实施例中，也可以采用单一的传动机构5，由一个动力单元通过传动机构5同时为多个工件驱动机构提供驱动力。

图7-9示出了一种传动机构5的具体结构实例。该实例中，传动机构5包括箱体51、输入轴59、多个锥形齿轮55-58和两个输出轴52、53，输入轴59作为传动机构5的输入端与作为传动机构5的输出端的两个输出轴52、53垂直，两个输出轴52、53与两个皮带传送机构2分别连接，多个锥形齿轮55-58设置在箱体51内，分别与输入轴59和两个输出轴52、53连接，能够将输入轴59接收的转矩分别传递给与两个输出轴52、53，以带动两个皮带传送机构2的皮带同步运动。

输入轴59和输出轴52、53可通过轴承安装并支撑在箱体51的侧壁上，锥形齿轮55和57均固定安装在输入轴59上，而锥形齿轮56和58分别固定安装在输出轴52和53上，且锥形齿轮55与锥形齿轮56啮合，锥形齿轮57与锥形齿轮58啮合。在输入轴59的一端可设置飞盘54，在飞盘54上设置有摩擦片，用于与动力单元实现可分离式的连接。动力单元例如电机的输出端也设置有摩擦片，可由气缸或其他机构驱动来与飞盘54上的摩擦片贴合或松开，利用摩擦片之间的摩擦力作用来实现由动力单元向传动机构5的动力传递。

通过上述与动力单元可分离式的连接关系以及皮带传送以实现自动供料的过程，实现了工装车的简单易用和可循环使用，对于供料场地来说，只需要设置一组或少数几组动力单元即可配合多台工装车的使用，减少动力单元的成本，实现工装车的柔性作业。

本发明上述工装车实施例通过配合机器人即可完成工件取放工序的自动化，大大提高行业的生产效率和合格率。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。