一种立体式工装夹具管理装置的制作方法

1.本实用新型属于机械加工设备技术领域，具体涉及一种立体式工装夹具管理装置。


背景技术：

2.目前，在机械加工领域一条生产线频繁切换生产不同产品的现象非常普遍，这样就会导致不同产品对应有其不同的工装夹具，对于工装夹具的管理，现有的做法一般是将不同产品的工装夹具统一放置于一个固定的工装管理处，这样容易出现诸如工装丢失、混乱等问题；另一种普遍做法是设计一种专门的工装管理机构，里面设计有放置不同工装的许多独立小车，每个小车对应加工一个零件产品所需的全套工装夹具，但是在面对过于种类繁多的工装夹具时，该方案下的占地面积及制作成本都极为不利。


技术实现要素：

3.为了解决现有工装夹具管理过程中容易出现丢失、混乱、效率低以及占地面积大、制作成本高等问题，本实用新型提供一种立体式工装夹具管理装置。
4.本实用新型的技术方案如下：一种立体式工装夹具管理装置，包括机架、工装托盘和输送小车，机架内设有多个定位架，工装托盘水平放置在定位架上；所述机架内还设有垂直滑动轨道，垂直滑动轨道上滑动连接有水平滑动轨道，水平滑动轨道上滑动连接有承托手臂，在机架底部设有与输送小车相匹配的容纳框，输送小车能够从外部推入容纳框内，承托手臂能够托着工装托盘在机架内沿垂直方向或水平方向移动，将工装托盘托运到输送小车上或者放置到定位架上。
5.上述方案中，承托手臂通过水平滑动轨道安装并左右直线滑行于横梁之上，横梁通过垂直滑动轨道安装并上下滑行于机架内，承托手臂自由取放定位架上的工装托盘，并通过自身的左右移动和横梁的上下移动将机架上不同位置处摆放的工装托盘托运至机架下方容纳框内的输送小车上，操作者将输送小车上的整套工装夹具推送至生产线使用。
6.进一步的，所述垂直滑动轨道为垂直丝杠线轨机构，包括第一滚珠丝杠副、直线导轨和横梁，机架内侧面对称设置有两根立柱，立柱上设有直线导轨，第一滚珠丝杠副设置在两根立柱之间，所述横梁中部与第一滚珠丝杠副中的螺母固定连接，两侧分别与立柱滑动连接，在第一滚珠丝杠副的驱动下，横梁沿着立柱上下滑行。
7.进一步的，所述水平滑动轨道为水平丝杠线轨机构，包括第二滚珠丝杠副和水平线轨，其中第二滚珠丝杠副设置在横梁中部，第二滚珠丝杠副的上方和下方各设有一条水平线轨，所述承托手臂的中部固定连接在第二滚珠丝杠副的螺母上，承托手臂上下部分别与两条水平线轨滑动连接，在第二滚珠丝杠副的驱动下，承托手臂沿着横梁左右滑行。
8.进一步的，所述定位架上设有向上凸起的第一定位锥销，承托手臂上表面设有第二定位锥销，输送小车顶部设有第三定位锥销，每个工装托盘的背面均设有第一定位销孔和第二定位销孔，其中第一定位销孔能够与第一定位锥销或第三定位锥销配合插接，第二
定位销孔仅能与第二定位锥销配合插接。
9.进一步的，所述机架内还配套设有电控系统，电控系统包括触控面板、rfid射频识别系统、二维扫码识别系统和电子门锁系统，所述触控面板嵌入式安装于机架前中部位置，通过触控门板能够对电控系统的其他部分进行操控。
10.进一步的，所述机架内还设有电控柜，电控柜同时与电控系统、垂直滑动轨道和水平滑动轨道电性连接，电控柜接收来自电控系统的命令，控制垂直滑动轨道和水平滑动轨道的运动。
11.进一步的，所述容纳框内设有锁紧机构，输送小车推入容纳框内后锁紧机构能够锁紧固定输送小车。
12.进一步的，所述容纳框设置在机架的中部，锁紧机构在两个立柱之间，紧贴机架内侧面设置，锁紧机构包括电子吸盘和感应器，感应器能够检测输送小车的到位状态，电子吸盘能够吸附锁紧输送小车。
13.进一步的，所述立柱和机架均安装固定于地面，立柱顶端与机架顶部齐平。
14.进一步的，所述机架外表面安装有外围防护面板。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型工装夹具管理装置在其机架内部设置多个定位架，不同产品所对应的成套工装夹具分别放置在对应的工装托盘内，所有工装托盘放置在固定的定位架上，在电控系统的控制下，承托手臂按照指令将工装托盘搬运到输送小车上，或者将输送小车上需要更换的工装托盘搬回至定位架上，通过这种集中管理的方式可以很好地解决工装夹具管理过程中出现的丢失、混乱、及效率低下等问题，在大幅降低工装管理系统占地面积的同时，有效提升了操作者对多品种工装夹具管理的便捷性，这样便能够提高企业生产经济效益、提升企业自身市场竞争力。
附图说明
16.图1为本实用新型工装夹具管理装置的外观立体结构图；
17.图2为本实用新型工装夹具管理装置的机架内部结构图；
18.图3为本实用新型工装夹具管理装置中机架内工装托盘与运输小车配合结构图；
19.图4为本实用新型工装夹具管理装置中运输小车和锁紧机构连接图；
20.图中标记为：机架1、定位架11、第一定位锥销111、立柱12、容纳框13、电控柜14、垂直滑动轨道2、第一滚珠丝杠副21、直线导轨22、横梁23、水平滑动轨道3、第二滚珠丝杠副31、水平线轨32、承托手臂4、工装托盘5、输送小车6、第三定位锥销61、触控面板7、锁紧机构8、电子吸盘81、感应器82、外围防护面板9。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。
22.如图1
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4所示为本实用新型立体式工装夹具管理装置，包括机架1、工装托盘5和输送小车6，机架外表面安装有外围防护面板9，机架内侧面设有两根立柱12，立柱12和机架1均安装固定于地面，立柱12顶端与机架1顶部齐平，沿着两根立柱12设有垂直滑动轨道2，垂直滑动轨道2上滑动连接有水平滑动轨道3，水平滑动轨道3上滑动连接有承托手臂4，承托手臂4能够沿着水平滑动轨道3左右滑动，水平滑动轨道3整体能够沿着垂直滑动轨道2上下
滑动；所述机架1底部设有与输送小车6相匹配的容纳框13，输送小车6能够从外部推入容纳框13内，容纳框13上方为承托手臂4的滑行空间，在滑行空间两侧设有多个定位架11，定位架11水平连接在机架1内，工装托盘5放置在定位架11上，承托手臂4能够在输送小车6和定位架11之间托运工装托盘5，达到更换工装托盘5的目的。
23.所述垂直滑动轨道2为垂直丝杠线轨机构，所述垂直滑动轨道2为垂直丝杠线轨机构，包括第一滚珠丝杠副21、直线导轨22和横梁23，机架1内侧面对称设置有两根立柱12，立柱12上设有直线导轨22，第一滚珠丝杠副21设置在两根立柱12之间，所述横梁23中部与第一滚珠丝杠副21中的螺母固定连接，两侧分别与立柱12滑动连接，在第一滚珠丝杠副21的驱动下，横梁23沿着立柱12上下滑行；所述水平滑动轨道3为水平丝杠线轨机构，包括第二滚珠丝杠副31和水平线轨32，其中第二滚珠丝杠副31设置在横梁23中部，第二滚珠丝杠副31的上方和下方各设有一条水平线轨32，所述承托手臂4的中部固定连接在第二滚珠丝杠副31的螺母上，承托手臂4上下部分别与两条水平线轨32滑动连接，在第二滚珠丝杠副31的驱动下，承托手臂4沿着横梁23左右滑行。
24.所述定位架11上设有向上凸起的第一定位锥销111，承托手臂4上表面设有第二定位锥销，输送小车顶部设有第三定位锥销61，每个工装托盘5的背面均设有第一定位销孔和第二定位销孔，其中第一定位销孔能够与第一定位锥销111或第三定位锥销61配合插接，第二定位销孔仅能与第二定位锥销配合插接；承托手臂4通过第二定位锥销与工装托盘5底部的第二定位销孔配合托起工装托盘5，工装托盘5通过第一定位锥销111准确放置在定位架11或者输送小车6上。
25.所述机架1内还设有电控柜14和电控系统，电控柜14同时与电控系统、垂直滑动轨道2和水平滑动轨道3电性连接，电控柜14接收来自电控系统的命令，控制垂直滑动轨道2和水平滑动轨道3的运动；电控系统包括触控面板、rfid射频识别系统、二维扫码识别系统和电子门锁系统，为了方便操作人员进行操控，所述触控面板7嵌入式安装于机架1前中部位置，通过触控面板7能够对电控系统的其他部分进行操控。
26.所述容纳框13内设有锁紧机构8，输送小车6推入容纳框13内后锁紧机构8能够锁紧固定输送小车6，容纳框13设置在机架1的中部，锁紧机构8在两个立柱之间，紧贴机架1内侧面设置，锁紧机构8包括电子吸盘81和感应器82，感应器82能够检测输送小车6的到位状态，电子吸盘81能够吸附锁紧输送小车6。
27.本装置的运行过程如下：每个工装托盘5上对应不同产品放置不同的工装夹具，当要更换生产线上某种产品的工装夹具时，操作者使用二维扫码识别系统扫码对应需要更换产品的二维码，然后rfid射频识别系统逐一检测对应的工装托盘5上每个工装夹具是否在位（每种工装夹具上都嵌入式的装有一个身份序号唯一的射频组件），每个所需的工装夹具都被检测到位后，系统显示工装夹具装载成功，否则，系统提醒工装夹具装载失败，持续报警直至处理正确；当全部准确无误后系统显示通过后，电子门锁系统打开，操作者将输送小车6推入容纳框13内，锁紧机构8中的感应器82检测到输送小车6到位后，电子吸盘81吸附锁紧输送小车6，并且在整个更换过程中，感应器82能够持续监测输送小车6是否在容纳框13内，系统监测输送小车6到位后，承托手臂4将对应要更换的工装托盘5托运到输送小车6上，这时系统提醒操作者取出载有待用工装夹具的输送小车6，当输送小车6被拉出时，系统检测到这一动作，整个更换工装过程完成。
28.以上所述，仅为本实用新型较佳的几个实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。