一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置的制作方法

1.本发明属于机械技术领域，涉及一种抓手切换装置，尤其涉及一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置。


背景技术：

2.随着汽车消费者市场多元化，车企不断推出多型差异化产品，而在汽车生产加工的过程中，白车身通过流水线送入到激光钎焊房中进行钎焊，需要通过抓手对白车身进行定位以配合钎焊过程。不同型号的白车身需要配合不同的抓手进行定位。
3.为此，人们设计了一种车身柔性智能生产线，并申请了中国专利，其申请号为：201910108280.0；其公告号为：cn109676270b；该车身柔性智能生产线包括服务器机房、下车身分总成通用柔性焊接工作站、通用柔性涂胶工作站、下车身总成通用柔性工作站、通用柔性总拼集成焊接工作站、侧围通用柔性焊接工作站、激光焊接通用柔性工作站以及多辆转运小车，其中，下车身总成通用柔性焊接工作站包括通用抓手库、第二焊钳库、下车身总成机器人、第一通用地面定位装置、通用对接定位装置以及下车身总成控制装置，下车身总成控制装置与服务器机房电连接。该车身柔性智能生产线工作时，在下车身总成控制装置的控制作用下，下车身总成机器人根据不同车型的需求能够抓取不同的定位抓手，并通过定位抓手对下车身总成定位或者抓取。
4.为了提高抓手切换的效率，就需要将通用抓手库和下车身总成机器人等装置均设置于激光焊接房内，占用空间较大，同时，抓手体积较大，对抓取和的移动抓手的机器人的转动惯量要求高，往往需要搭配重载机器人，采购和维护成本高。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置，解决了现有抓手切换装置占用空间大的问题。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
7.一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置，包括架体以及用于抓取抓手的抓取部，抓手切换装置还包括能驱动所述抓取部沿x轴、y轴和z轴方向移动的驱动结构，所述架体上位于所述抓取部的下方还固定有用于放置抓手的抓手存储平台，且所述抓手存储平台与所述架体的底部之间具有间距，所述抓手存储平台上具有用于与工作位相对的让位缺口以及可供抓手放置的切换位。
8.本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置使用时，将整个抓手切换装置安装到激光焊接房内，将让位缺口与抓手抓取定位白车身的工作位相对应，将多个相同或者不同的抓手放置在抓手存储平台上侧，根据需要，可将所需的抓手移动至切换位处，利用驱动结构来驱动抓取部在立体空间内的移动，将切换位处的抓手抓取，再移动至让位缺口处用以进行抓取定位工作。工作完成后，如果需要根据不同的车型更换不同的抓手，则可移动至切换位处进行抓手切换。
9.在本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置的使用过程中，利用架体将整个装置上移，充分利用了厂房层高的特点，减少了平面占用空间。同时，驱动结构配合抓取部进行抓手的抓取和移动，相对于专用的重载机器人来说，采购和维护成本大大降低，且通用性更好。
10.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述抓手存储平台呈板状且水平设置，所述抓手存储平台的横截面大致呈u型，上述让位缺口位于抓手存储平台的开口处，所述抓手存储平台的内侧具有水平凸出的凸出部，所述凸出部的上侧形成上述切换位。抓手存储平台呈板状，能减少抓手存储平台的占用空间，方便安装固定，抓手存储平台的内侧设置凸出部，使得切换位靠近让位缺口设置，减少距离，进而减少抓取部进行抓手切换时的移动行程，提高抓手切换效率。
11.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述抓手存储平台内的两侧均具有上述凸出部，两个所述凸出部并列设置，所述切换位包括位于两者上侧的切换位一和切换位二。两个切换位，一者用于放下正在使用的抓手，一者用于放置下次使用的抓手，使得抓取部的抓手切换动作无需等待，直接移动抓取，提高了抓手切换的效率。
12.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述架体包括至少四个竖直设立的立柱，数个所述立柱呈方形分布且数个立柱相向的一侧均具有凹入的插口，所述抓手存储平台依次对应插接在各个插口内且与各个所述立柱固定。立柱呈方形分布，可设立在激光焊接房的各个角落，减少对激光焊接房中心位置的占用，同时，将抓手存储平台同时固定在立柱上，无需另外设立安装结构，不仅占用空间少，且降低了对抓手存储平台和抓取部之间的安装精度需求，方便了安装。
13.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述驱动结构包括连接在架体顶部的x轴组件、连接在x轴组件上且能在x轴方向上来回移动的y轴组件以及连接在y轴组件上且能沿y轴方向来回移动的z轴组件，所述抓取部连接在所述z轴组件的底部且能沿z轴方向来回移动。
14.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述x轴组件包括两个均沿x轴方向固定在架体顶部的x轴横杆，两个所述x轴横杆的上侧均固定有沿x轴方向设置的x轴导轨。
15.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述y轴组件包括沿y轴方向设置在x轴组件上方的y轴横杆，所述y轴横杆的两端下侧分别与两个所述x轴导轨配合且能沿着x轴导轨来回移动，所述y轴横杆的上侧还固定有沿y轴方向设置的y轴导轨。
16.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述z轴组件包括连接在上述y轴导轨上的滑座以及具有沿z轴方向设置的z轴导轨的滑台，所述z轴导轨与所述滑座相配合，所述抓取部固定在所述滑台的下侧且所述滑台能相对于滑座沿z轴方向来回移动。
17.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述抓取部包括固定在所述驱动结构底部的数个插接件，数个所述插接件的底部均具有凹入的插接口，所述插接部的侧部均贯穿开设有穿过所述插接口的插孔，所述插接部一侧设置有能穿入所述插孔的插销。抓手顶部具有向上凸出的凸耳，凸耳的侧部贯穿开设有通孔，抓取时，抓取部下移，使得凸耳伸入到插接件的插接口内，并通过插销依次穿过插孔和通孔的方式来实现抓取部对抓手的固定，而多个插接件的设置，可配合抓手上的多个凸耳，保证对抓手抓取的稳定性。
18.在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述插接件的数量至少为三个，且数个插接件不分布在同一直线上。不分布在同一直线上的数个插接件可使抓取部对抓手的抓取更稳定。
19.作为另一种情况，在上述的一种白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中，所述抓取部包括呈板状的抓取板以及抓取驱动件，所述抓取板的横截面呈非圆形且水平设置，所述抓取驱动件能驱动所述抓取板绕z轴周向转动。抓手上可配合一具有相同形状抓取孔的连接部，抓取部下移并穿过抓取孔，由抓取驱动件驱动抓取部周向转动，使得抓取板和抓取孔形状错开，则抓取部和抓手相对固定，必要时，配合多个抓取板的结构来提高抓取的稳定性。
20.与现有技术相比，本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置利用架体将整个装置上移，充分利用了厂房层高的特点，减少了平面占用空间。同时，x轴组件、y轴组件和z轴组件这三者形成的三轴移动结构来配合抓取部进行抓手的抓取和移动，相对于专用的重载机器人来说，采购和维护成本大大降低，且通用性更好。
附图说明
21.图1是本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置的结构示意图。
22.图2是本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中x轴组件的结构示意图。
23.图3是本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中y轴组件的结构示意图。
24.图4是本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置中z轴组件的结构示意图。
25.图中，1、架体；2、抓取部；3、x轴组件；4、y轴组件；5、z轴组件；6、抓手存储平台；7、让位缺口；8、切换位一；9、切换位二；10、凸出部；11、x轴横杆；12、x轴导轨；13、y轴横杆；14、y轴导轨；15、滑座；16、滑台；17、z轴导轨。
具体实施方式
26.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
27.实施例一
28.如图1所示，本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置包括具有四个竖直设置的立柱的架体1以及用于抓取抓手的抓取部2。其中，架体1顶部固定有x轴组件3，x轴组件3的上侧连接有能在x轴方向上来回移动的y轴组件4，y轴组件4上连接有能沿y轴方向来回移动的z轴组件5，抓取部2连接在z轴组件5的底部且能沿z轴方向来回移动。
29.架体1上位于抓取部2的下方还固定有用于放置抓手的抓手存储平台6，且抓手存储平台6与架体1的底部之间具有间距，即抓手存储平台6悬空设置，抓手存储平台6上具有用于与工作位相对的让位缺口7，抓手存储平台6上靠近让位缺口7处具有可供抓手放置的切换位一8和切换位二9，抓取部2能在x轴组件3、y轴组件4和z轴组件5的带动下分别移动至让位缺口7、切换位一8和切换位二9上方。
30.具体地说，抓手存储平台6呈板状且水平设置，四个立柱呈方形分布且四个立柱相向的一侧均具有凹入的插口，抓手存储平台6依次对应插接在各个插口内且与各个立柱固定。抓手存储平台6的横截面大致呈u型，让位缺口7位于抓手存储平台6的开口处，抓手存储
平台6内的两侧具有水平凸出的凸出部10，两个凸出部10并列设置且两者上侧分别形成切换位一8和切换位二9。
31.如图2所示，x轴组件3包括两个均沿x轴方向固定在架体1顶部的x轴横杆11，两个x轴横杆11的上侧均固定有沿x轴方向设置的x轴导轨12。
32.如图3所示，y轴组件4包括沿y轴方向设置在x轴组件3上方的y轴横杆13，y轴横杆13的两端下侧分别与两个x轴导轨12配合且能沿着x轴导轨12来回移动，y轴横杆13的上侧还固定有沿y轴方向设置的y轴导轨14。在本实施例中，y轴横杆13两端的下侧均具有两个凸出的配合部，两个配合部之间形成凹槽，x轴导轨12对应嵌入该凹槽内，且凹槽底部和x轴导轨12之间还设置有滚轮，该滚轮通过转轴可转动地连接在两个配合部上。
33.如图4所示，z轴组件5包括连接在y轴导轨14上且能沿着y轴导轨14来回移动的滑座15以及具有沿z轴方向设置的z轴导轨17的滑台16，滑座15中部沿z轴方向具有穿设口，滑台16穿设在穿设口内，穿设口的侧壁上沿z轴方向具有凹入的呈长条状的导槽，z轴导轨17穿入导槽中，使得滑台16能依靠z轴导轨17和导槽的配合相对于滑座15发生z轴方向的移动。在本实施例中，x轴组件3、y轴组件4和z轴组件5的组合采用三轴桁架的结构，其移动的过程均采用驱动电机进行驱动，具体传动可采用皮带和皮带轮、齿轮齿条等结构；必要时，也可替换为三轴拖板等现有结构来实现。
34.抓取部2包括固定在z轴组件5底部的数个插接件，数个插接件的底部均具有凹入的插接口，插接部的侧部均贯穿开设有穿过插接口的插孔，插接部一侧设置有插销以及能驱动插销插入插孔内的驱动气缸。相对的，抓手顶部要相应设置向上凸出的凸耳，凸耳的侧部贯穿开设有通孔，抓取时，抓取部2下移，使得凸耳伸入到插接件的插接口内，并通过驱动气缸驱动插销依次穿过插孔和通孔的方式来实现抓取部2对抓手的固定。在本实施例中，为了保证对抓手抓取定位的稳定性，插接件、凸耳和插销的数量至少为三个，且不沿同一直线分布，具体可为三角形、方形、菱形分布等，且插接件、凸耳和插销三者一一对应设置。
35.本白车身顶盖激光钎焊房抓手切换装置使用时，将整个抓手切换装置安装到激光焊接房内，四个立柱分别设置在激光焊接房内的四个角，不仅减少了立柱设立对激光焊接房内的空间占用，也避免了立柱对激光焊接房内的设备移动造成阻碍，同时，也使得抓手存储平台6为最大。将抓手存储平台6上的让位缺口7与抓手抓取定位白车身的工作位相对应，将多个相同或者不同的抓手放置在抓手存储平台6上侧，切换位一8和切换位二9暂时空出。
36.工作时，由其它现有的抓手转换装置，将所需的抓手移动至切换位一8处，利用x轴组件3、y轴组件4和z轴组件5这三者形成的三轴移动结构来驱动抓取部2在立体空间内的移动，先移动至切换位一8处抓取抓手，再移动至让位缺口7处用以进行抓取定位工作。工作完成后，如果需要根据不同的车型更换不同的抓手，则先移动至切换位二9处放下前一抓手，再移动至切换位一8处抓取新的抓手用以工作。这一工作，配合抓手转换装置，可预先将所需的下一个抓手输送至切换位一8处，并将放置在切换位二9处的抓手转移进入抓手存储平台6的存储位，空出切换位二9，为下次切换抓手工作提供空间，提高抓手切换的效率。
37.实施例二
38.本实施例的技术方案与实施例一大致相同，不同之处在于：抓取部2包括呈板状的抓取板以及抓取驱动件，抓取板的横截面呈非圆形且水平设置，抓取驱动件能驱动抓取板绕z轴周向转动。在本实施例中，以抓取板的横截面为长方形为例，抓手驱动件可为电机或
者气缸。抓手上配合一具有相同形状抓取孔的连接部，抓取部2下移并穿过抓取孔，由抓取驱动件驱动抓取部2周向转动，使得抓取板和抓取孔形状错开，则抓取部2和抓手相对固定，必要时，配合多个抓取板的结构来提高抓取的稳定性。
39.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。