柔性承重工装和柔性承重系统的制作方法

1.本实用新型涉及柔性承重技术领域，具体地，涉及一种柔性承重工装和柔性承重系统。


背景技术：

2.在目前的工程机械或商用车、乘用车等装配产线中，对于多车型共线生产的情况，需要能够对承重工装上的支撑块进行切换以使得承重工装具备多种支撑形式，以此满足柔性化需求。现有的支撑块切换方式分为手动切换和自动切换，其中，通过手动切换的支撑块主要是拔插式或折叠式结构，而可自动切换的支撑块则主要是通过控制气缸拨动翻转折叠的结构。
3.但现有的自动切换技术一般需要配置两台气缸来控制支撑块的翻转以切换使用该支撑块上的不同支撑位，多种支撑块则需要由多套气缸组合控制，因此无论是气缸还是支撑块的布置，均要占用较大空间，且支撑块的翻转切换方式无法做到高精度的支撑位切换。此外，当共线车型平台数量较多时，承重工装上的支撑布置容易相互干涉，即柔性化程度仍不够高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述至少一种缺陷或不足，本实用新型提供了一种柔性承重工装和柔性承重系统，对支撑件布置的灵活度高，支撑件的切换精度和支撑定位精度高，以能够极大提升柔性化程度。
5.为实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种柔性承重工装，所述柔性承重工装包括：
6.承重台，形成有多个承重台通孔，各个所述承重台通孔均包括相互连通的工作孔位和备用孔位；和
7.多个支撑件，各个所述支撑件均沿竖向插装于对应的所述承重台通孔，所述支撑件能够在对应的所述承重台通孔内位移并择一地插装于所述工作孔位或所述备用孔位，在插装于所述工作孔位的状态下，所述支撑件被支撑固定在高位，在插装于所述备用孔位的状态下，所述支撑件被支撑固定在低位。
8.可选地，所述承重台通孔从所述备用孔位向所述工作孔位逐渐收窄设置，所述支撑件的外周壁设有上下间隔的上方台阶部和下方台阶部；
9.其中，在所述支撑件处于所述高位的状态下，所述下方台阶部支撑固定在所述工作孔位的顶部周缘台面上，在所述支撑件处于所述低位的状态下，所述上方台阶部支撑固定在所述备用孔位的顶部周缘台面上。
10.可选地，所述支撑件包括上下连接的上支撑段和下支撑段，所述下支撑段的横截面面积小于所述上支撑段的横截面面积，所述上支撑段的远离所述下支撑段的一端的外周壁形成有所述上方台阶部，所述上支撑段和所述下支撑段的过渡连接位置处形成有所述下
方台阶部。
11.可选地，所述承重台通孔包括与所述工作孔位连通的卡接孔位，所述下支撑段的外周壁形成有位于所述下方台阶部下方的周壁卡接凸起，在所述下方台阶部支撑固定于所述工作孔位的顶部周缘台面的状态下，所述周壁卡接凸起卡接在所述卡接孔位内。
12.可选地，多个所述承重台通孔在所述承重台上呈矩阵状排布。
13.可选地，所述支撑件的顶部形成为用于支撑连接车身结构的车身支撑连接部。
14.本实用新型第二方面提供了一种柔性承重系统，所述柔性承重系统包括：
15.上述的柔性承重工装；和
16.位移驱动机构，用于驱动所述支撑件在所插装的所述承重台通孔内位移。
17.可选地，所述承重台沿前后方向摆置且前部区域和后部区域上均布置有多个所述承重台通孔，所述位移驱动机构的数量为多个，多个所述位移驱动机构分布在所述承重台的边缘部的外侧。
18.可选地，所述位移驱动机构包括第一线性位移子机构、第二线性位移子机构和第三线性位移子机构，所述第一线性位移子机构的位移方向、所述第二线性位移子机构的位移方向和所述第三线性位移子机构的位移方向两两垂直设置。
19.可选地，所述第一线性位移子机构包括座体和滑块，所述第二线性位移子机构包括第一杆件和第二杆件，所述第三线性位移子机构包括丝杆，所述座体的顶面形成有沿前后方向延伸设置的座体滑槽，所述滑块的顶面形成有垂直伸出设置的滑块套接柱，所述第一杆件形成为第一弯折筒状杆件且包括沿高度方向延伸的第一杆件垂直段和沿左右方向延伸的第一杆件水平段，所述第二杆件形成为第二弯折筒状杆件且包括沿左右方向延伸的第二杆件水平段和沿高度方向延伸的第二杆件垂直段；
20.其中，所述滑块与所述座体滑槽滑移配合，所述第一杆件垂直段可滑移地套接在所述滑块套接柱外，所述第二杆件水平段与所述第一杆件水平段可滑移地相互套接，所述丝杆沿高度方向固定布置且垂直穿过所述第一杆件水平段，所述丝杆与所述第一杆件水平段形成螺纹配合连接。
21.通过上述技术方案，在需要切换本实用新型的柔性承重工装的支撑形式时，可根据实际承重需要(例如根据车身结构的不同)，将需要用于支撑承重的支撑件移动至所插装的承重台通孔中的工作孔位，即令其处于高位，并将无须用于支撑承重的支撑件移动至所插装的承重台通孔中的备用孔位，即令其处于低位。换言之，通过承重台通孔的特殊孔型结构，可使支撑件在所插装的承重台通孔内以升降方式自如地在工作状态和备用状态之间切换，从而根据实际承重需要轻松调节工装支撑形式，在这种调节方式下，支撑件的布置和控制灵活度高，工装边侧外区域的布置空间充裕，支撑件的切换精度和支撑定位精度高，切换故障率低，从而能够极大提升柔性化程度。
22.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
23.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
24.图1为本实用新型具体实施方式中的一种柔性承重系统的示意图；
25.图2为图1中的柔性承重工装的示意图；
26.图3为图2中的承重台通孔的放大图；
27.图4为图2中的支撑件的示意图；
28.图5为两个图4的支撑件分别插装在图3的承重台通孔中的工作孔位和备用孔位时的示意图；
29.图6为图1中的位移驱动机构的示意图；
30.图7为图6的位移驱动机构与插装在承重台通孔的备用孔位中的支撑件连接时的示意图；
31.图8为图6的位移驱动机构与插装在承重台通孔的工作孔位中的支撑件连接时的示意图。
32.附图标记说明：
33.100
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柔性承重系统
[0034]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
柔性承重工装
[0035]
11
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承重台
[0036]
111
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承重台通孔
[0037]
111a
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工作孔位
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111b
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备用孔位
[0038]
111c
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卡接孔位
[0039]
12
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支撑件
[0040]
121
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上支撑段
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122
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下支撑段
[0041]
123
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车身支撑连接部
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124
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上方台阶部
[0042]
125
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下方台阶部
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126
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周壁卡接凸起
[0043]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
位移驱动机构
[0044]
21
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座体
[0045]
211
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座体滑槽
[0046]
22
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滑块
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23
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第一杆件
[0047]
24
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第二杆件
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25
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丝杆
具体实施方式
[0048]
以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
[0049]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0050]
在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
[0051]
下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本实用新型。
[0052]
如图1至图8所示，本实用新型第一示例性实施例提供了一种柔性承重工装1，适用于工程机械或汽车等不同类型的生产线上，例如适用于支撑车身结构、机床钣金、塔吊钢结
构等，尤其是多车型共线生产的情况下，更能体现柔性承重工装1的高度柔性化特点。
[0053]
具体地，柔性承重工装1包括承重台11和多个支撑件12。
[0054]
其中，承重台11形成有多个承重台通孔111，各个承重台通孔111均包括相互连通的工作孔位111a和备用孔位111b。
[0055]
各个支撑件12均沿竖向插装于对应的承重台通孔111，在柔性承重工装1支撑车身结构之前，各个支撑件12均能够在对应的承重台通孔111内位移以择一地插装于工作孔位111a或备用孔位111b。当支撑件12插装于工作孔位111a时，该支撑件12被支撑固定在高位以准备用于支撑车身结构，当支撑件12插装于备用孔位111b时，该支撑件12被支撑固定在低位，无须参与紧接下来对车身结构的支撑。
[0056]
可见，在需要切换柔性承重工装1的支撑形式时，可根据实际承重需要(例如根据车身结构的不同)，将需要用于支撑承重的支撑件12移动至所插装的承重台通孔111中的工作孔位111a，即令其处于高位，并将无须用于支撑承重的支撑件12移动至所插装的承重台通孔111中的备用孔位111b，即令其处于低位。通过承重台通孔111的特殊孔型结构，可使支撑件12在所插装的承重台通孔111内以升降方式(例如垂直升降、螺旋升降等)自如地在工作状态和备用状态之间切换，从而根据实际承重需要轻松调节工装支撑形式，在这种调节方式下，支撑件12的布置和控制灵活度高，工装边侧外区域的布置空间充裕，支撑件12的切换精度和支撑定位精度高，切换故障率低，从而能够极大提升柔性化程度。
[0057]
需要说明的是，承重台通孔111的数量可多于支撑件12的数量，当承重台通孔111多于支撑件12时，暂无须使用的承重台通孔111可作为拓展预留孔用，这样，在需要支撑新的车身结构时，只需增设与拓展预留孔匹配的支撑件12，就能使柔性承重工装1适于支撑该新的车身结构，而无须对承重台11的结构进行改造。或者，承重台通孔111的数量也可少于支撑件12的数量，多余的支撑件可作为备用件。
[0058]
在一种可选的实施例中，参照图3至图5，将承重台通孔111设置为从备用孔位111b向工作孔位111a逐渐收窄，使得备用孔位111b的开口面积大于工作孔位111a的开口面积。同时，在支撑件12的外周壁设置上下间隔的上方台阶部124和下方台阶部125，通过下方台阶部125支撑固定在工作孔位111a的顶部周缘台面上，能够使支撑件12插装固定于工作孔位111a以处于高位，通过上方台阶部124支撑固定在备用孔位111b的顶部周缘台面上，能够使支撑件12插装固定于备用孔位111b以处于低位。
[0059]
在支撑件12从低位切换至高位时，可先将支撑件12抬升至使得下方台阶部125位于备用孔位111b的上方，然后将支撑件12在承重台通孔111内横移，直到下方台阶部125位于工作孔位111a的上方，再放下支撑件12，使下方台阶部125支撑固定在工作孔位111a的顶部周缘台面上。
[0060]
在支撑件12从高位切换至低位时，可先将支撑件12在承重台通孔111内横移至位于备用孔位111b内，然后放下支撑件12，使上方台阶部124支撑固定在备用孔位111b的顶部周缘台面上。
[0061]
当然，在一些其他的实施例中，也可将承重台通孔111的孔型结构设置为工作孔位111a的水平高度高于备用孔位111b的水平高度，此时在支撑件12的外周壁上只设置一个台阶部也能实现支撑件12的升降，且无须限定备用孔位111b的开口面积大于工作孔位111a的开口面积。
[0062]
在一种可选的实施例中，支撑件12包括上下连接的上支撑段121和下支撑段122，下支撑段122的横截面面积小于上支撑段121的横截面面积，上支撑段121的远离下支撑段122的一端的外周壁形成有上方台阶部124，上支撑段121和下支撑段122的过渡连接位置处形成有下方台阶部125。例如，参照图4，上支撑段121和下支撑段122被设置为圆柱状，下支撑段122的外径小于上支撑段121的外径，上方台阶部124环绕上支撑段121的外周壁设置，下方台阶部125通过上支撑段121的底壁和下支撑段122的外周壁共同限定而成。
[0063]
在一种可选的实施例中，承重台通孔111还包括与工作孔位111a连通的卡接孔位111c，下支撑段122的外周壁形成有位于下方台阶部125下方的周壁卡接凸起126。在下方台阶部125支撑固定在工作孔位111a的顶部周缘台面的情况下，周壁卡接凸起126卡接在卡接孔位111c内，可防止支撑件12在工作孔位111a内发生转动而影响支撑稳定性，从而提高柔性承重工装1的可靠性。另外，还可通过判断周壁卡接凸起126有无稳定卡接在卡接孔位111c内以相应判断出支撑件12在工作孔位111a内有无插装到位，即起到引导正确插装的作用。
[0064]
参照图4，当支撑件12包括前述的上支撑段121和下支撑段122时，可将周壁卡接凸起126设置为在下支撑段122的外周壁上竖直延伸形成。当然，周壁卡接凸起126的具体形式不限于此，可根据实际需要作出调整。
[0065]
在一种可选的实施例中，可使多个承重台通孔111以矩阵状排布，使承重台通孔111的布置密度更大，以进一步提高工装柔性化程度。
[0066]
而根据背景技术部分的相关内容可知，现有的自动切换技术一般需要配置两台气缸来控制支撑块的翻转以切换使用该支撑块上的不同支撑位。但受制于现有气缸杆的横向推移方式，在承重工装的单侧边部区域上，是无法在与气缸杆共线的方向上布置多个支撑块的，否则，位于该单侧边部区域附近的气缸杆将无法越过相邻的第一支撑块而与承重工装上位于横向内侧的第二支撑块连接。因此，在采用现有的自动切换技术的情况下，是难以使多个支撑块以矩阵状大面积布置的。
[0067]
至于本实施例可使多个承重台通孔111以矩阵状排布的具体原因，将在后文中结合位移驱动机构2的相关特征作详细解释说明，现暂不阐述。
[0068]
在一种可选的实施例中，支撑件12的顶部可形成为车身支撑连接部123，以用于支撑连接车身结构，不同的支撑件12上的车身支撑连接部123的具体形状可以不同，以适应多车型共线生产的情况。参照图4，当支撑件12包括前述的上支撑段121和下支撑段122时，车身支撑连接部123连接在上支撑段121的顶部。
[0069]
如图1、图6至图8所示，本实用新型第二示例性实施例提供了一种柔性承重系统100，其包括上述的柔性承重工装1和位移驱动机构2，该位移驱动机构2用于驱动支撑件12在对应的承重台通孔111内位移，以驱动切换支撑件12的工作状态和备用状态，实现对柔性承重工装1支撑形式的自动化调节，可极大提高生产作业效率。
[0070]
需要说明的是，位移驱动机构2可设置为直接连接在承重台11上，或者，柔性承重工装1和位移驱动机构2可分别独立地固定设置在运输工具或地面上。
[0071]
在一种可选的实施例中，位移驱动机构2可包括第一线性位移子机构、第二线性位移子机构和第三线性位移子机构。其中，第一线性位移子机构的位移方向、第二线性位移子机构的位移方向和第三线性位移子机构的位移方向两两垂直设置。
[0072]
参照图1，当柔性承重工装1用于支撑车身结构时，承重台11通常被设置成长方体板状，且承重台11的长度方向、宽度方向、高度方向分别与车身结构的前后方向、左右方向、高度方向一致，使柔性承重工装1匹配车身结构的外形进行定位支撑。在此情况下，通过使第一线性位移子机构的位移方向、第二线性位移子机构的位移方向、第三线性位移子机构的位移方向分别与车身结构的前后方向、左右方向、高度方向一致，可使得位移驱动机构2高度匹配承重台11和车身结构的外形来建立简洁的位移坐标系，有利于简化对支撑件12的位移控制。
[0073]
进一步地，参照图6，位移驱动机构2可包括座体21、滑块22、第一杆件23、第二杆件24和丝杆25。其中，座体21的顶面形成有沿前后方向延伸的座体滑槽211，滑块22与座体滑槽211滑移配合且顶面形成有垂直伸出设置的滑块套接柱，第一杆件23为弯折筒状杆件且包括沿高度方向延伸的第一杆件垂直段和沿左右方向延伸的第一杆件水平段，第一杆件垂直段可滑移地套接在滑块套接柱外，第二杆件24同样为弯折筒状杆件且包括沿左右方向延伸的第二杆件水平段和沿高度方向延伸的第二杆件垂直段，第二杆件水平段与第一杆件水平段可滑移地相互套接，第二杆件垂直段的顶端用于支撑连接需要位移的支撑件12，丝杆25沿高度方向固定布置且垂直穿过第一杆件水平段，丝杆25与第一杆件水平段形成螺纹配合连接。
[0074]
在图6的位移驱动机构2使用时，利用电机等驱动装置，可驱动滑块22在座体滑槽211内沿前后方向滑移以带动第一杆件23和第二杆件24整体沿前后方向位移，从而实现驱动支撑件12沿前后方向位移。此外，可通过驱动丝杆25自枢转以带动第一杆件23和第二杆件24整体沿高度方向位移，从而实现驱动支撑件12沿高度方向位移。再者，可通过驱动第二杆件水平段相对于第一杆件水平段滑移以带动第二杆件24整体沿左右方向位移，从而实现驱动支撑件12沿左右方向位移。
[0075]
在一种可选的实施例中，当承重台11沿前后方向摆置时，参照图1，可在承重台11的前部区域和后部区域上均布置多个承重台通孔111，并设置多个位移驱动机构2，将多个位移驱动机构2分布在承重台11的边缘部的外侧。
[0076]
当位移驱动机构2设置成图6所示的结构时，即便使前部区域和后部区域的多个承重台通孔111均以矩阵状排布，在承重台11的各个边角区域的外侧只设置一个位移驱动机构2，也能对相应的承重台11边角区域上的任意一个支撑件12进行位移驱动，而不会出现背景技术部分提及的“气缸杆无法越过相邻的第一支撑块以与位于该第一支撑块的横向内侧的第二支撑块连接”的问题。根本原因在于，图6所示的位移驱动机构2中的第二杆件24设有第二杆件垂直段，该第二杆件垂直段的存在能够使位移驱动机构2沿左右方向位移时避免触碰到支撑件12，从而能够对相应的承重台11边角区域上的任意一个支撑件12进行位移驱动，并确保不会出现干涉问题。
[0077]
综上，本实用新型与现有技术相比至少具有以下优势：
[0078]
(1)现有技术采用翻转折叠式支撑块，在非工作状态时，折叠下来的支撑块会占用额外的工装台面积，而本实用新型采用升降式支撑件，在非工作状态时，支撑件垂直下降至低位，不占用额外的承重台面积。因此本实用新型相对于现有技术，可在承重台上布置更多支撑点，从而可兼容更多不同待支撑结构(如车身结构)的支撑，柔性化程度更高。
[0079]
(2)现有技术由两台气缸来控制一个支撑块的翻转折叠，工装台的单侧区域内的
多个支撑块需相应布置多组“两台气缸组合”，而本实用新型通过一个位移驱动机构便能实现其邻近区域内所有支撑件的状态切换。因此，在本实用新型中，承重台外侧用于布置位移驱动机构的空间相对更充裕，且便于承重台上支撑点的布置。在现有技术中，工装台的单侧区域外需要多组“两台气缸组合”配合操作，而本实用新型的承重台的局部区域外可只配置一个位移驱动机构，在对支撑件进行状态切换时的故障率更低。
[0080]
(3)现有技术采用翻转折叠式支撑块，本实用新型采用升降式支撑件，升降式较之翻转折叠式更易控制支撑件的位置精度。此外，本实用新型可采用支撑件方向限位结构(例如可卡接配合的周壁卡接凸起126和卡接孔位111c)，支撑定位精度相对更高。
[0081]
(4)在现有技术中，正如背景技术部分提及到的，受制于现有气缸杆的横向推移方式，气缸杆无法越过相邻的第一支撑块而与位于该第一支撑块的横向内侧的第二支撑块连接，因此在现有的工装台上无法沿横向布置多个支撑块，只能沿前后方向布置多个支撑块，极大地限制了多个支撑块的柔性化布置，而本实用新型则不存在此限制，可实现多个支撑件的自由排列。
[0082]
以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。
[0083]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0084]
此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。