技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，特别是涉及一种柔性工位器具。
背景技术：
工位器具是企业在生产现场(一般指生产线)或仓库中用以存放生产对象或
工具的各种装置。特别是在汽车主机厂中，各种饭金件，例如，顶盖，发动机
外盖板等在工位器具上摆放时都是分步逐层摆放的。
柔性化已经成为汽车行业比较通用的技术。为了节约成本，很多平台车共
用生产线。然而多车型共线生产会导致工位器具难与之匹配。对于小车型切换，
工位器具会有剩余；对于大车型切换，工位器具会不足。为适应市场竞争，多
车型共平台已经成为必然战略，所以对工装切换的频率和速度也提出更高要
求。综合以上，现有的共线生产的工位器具无法满足生产要求。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供一种具有全方位伸缩功能的柔性工位器具。
本发明的另一个目的是提供一种具有记忆存储功能的柔性工位器具。
特别地，本发明提供了一种柔性工位器具，包括：
沿Z向设置的支架，用于形成支撑空间；和
若干个盛放层，所述若干个盛放层活动式地上下设置在所述支架形成的支
撑空间内；每一盛放层包括第一托盘、第二托盘和第三托盘；
伸缩装置，所述伸缩装置设置在对应的盛放层两端的下表面，活动连接对
应的第一托盘、第二托盘和第三托盘，用于所述第二托盘和第三托盘能够沿X
向伸展或缩回；和
支撑杆，所述支撑杆设置在对应的盛放层两端的下表面，所述支撑杆用于
对应的第二托盘和/或第三托盘沿X向伸展时的支撑；
其中X、Y、Z向两两垂直，X、Y向构成水平面，Z向为竖直方向。
进一步地，所述伸缩装置包括若干个双向导轨，所述对应的第二托盘和所
述对应的第三托盘分别通过所述双向导轨可滑动地连接在所述对应的第一托
盘处。
进一步地，所述伸缩装置包括若干个液压杆结构，所述液压杆的一端连接
在所述对应的第一托盘处，另一端连接在所述对应的第二托盘或所述对应的第
三托盘。
进一步地，所述支撑杆为可折叠式结构，所述支撑杆包括若干个连杆，所
述若干个连杆之间通过铰链连接。
进一步地，所述支撑杆为套接的同心圆管，所述支撑杆的一端通过铰链可
旋转的活动连接在所述对应的盛放层上。
进一步地，所述支撑杆为液压杆结构，所述液压杆的一端通过铰链可旋转
的活动连接在所述对应的盛放层上。
进一步地，所述支撑杆具有锁止结构，用于使所述支撑杆根据需要在Z向
上移动，实现所述对应盛放层的高低变换及其Z向固定。
进一步地，所述支架上设置有锁紧结构，使所述对应的盛放层可活动的连
接在所述支架上。
进一步地，还包括控制装置，所述控制装置包括控制器、存储器和动力装
置，用于记忆存储并控制所述伸缩装置和所述支撑杆的位置或运动状态。
进一步地，所述控制器为PLC(即可编程逻辑控制器)控制器，所述存储
器为存储芯片，所述动力装置为电动传动或者液压传动。
本发明提供的一种柔性工位器具，盛放层能在X方向上双向伸缩以盛放更
多零件，可以根据现有空间以及盛放零件多少选择单面伸缩。伸出后的盛放层
两端设置有支撑杆，实现了多件盛放以及放取件方便等功能，节约大量工装开
发时间和成本，节约大量空间，非常适用于试制生产特点，满足了柔性化生产
的需求。
本发明提供的一种柔性工位器具，其控制装置能够通过控制器及程序设
定、记忆存储及界面启动为一体实现不同车型间工位器具快速切换，从而缩短
整车项目的开发周期。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体
实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术
人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的柔性工位器具收缩状态的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的柔性工位器具部分单面打开状态的结构示
意图；
图3是根据本发明一个实施例的柔性工位器具双面打开状态的结构示意
图；
图4a是第一托盘及伸缩装置装配在一起的结构示意图；
图4b是带有支撑杆的第二托盘或第三托盘的结构示意图；
图4c是第二托盘和第三托盘收缩合上时盛放层的结构示意图；
图5是根据本发明一个实施例的柔性工位器具的伸缩装置的结构示意图；
图6是根据本发明一个实施例的柔性工位器具的支撑杆的结构示意图；
图7是根据本发明一个实施例的柔性工位器具的实施流程示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的柔性工位器具收缩状态的结构示意图。图
2是根据本发明一个实施例的柔性工位器具部分单面打开状态的结构示意图。
图3是根据本发明一个实施例的柔性工位器具双面打开状态的结构示意图。如
图1-3所示，本发明提供的一种柔性工位器具，包括支架1、盛放层2、伸缩装
置3、支撑杆4和控制装置5。支架1是若干个沿Z向设置的立柱结构，用于
形成支撑空间，其数量优选为四个。盛放层2活动式地上下设置在所述支架1
形成的支撑空间内，盛放层2的数量为多个，每一个盛放层2包括第一托盘21、
第二托盘22和第三托盘23；所述伸缩装置3设置在与其对应的盛放层2两端
的下表面，活动连接与其对应的第一托盘21、第二托盘22和第三托盘23，用
于所述第二托盘22和第三托盘23能够沿X向伸展或缩回；所述支撑杆4设置
在对应的盛放层2两端的下表面，所述支撑杆4用于所述第二托盘22和/或第
三托盘23沿X向伸展时的支撑；其中X、Y、Z向两两垂直，X、Y向构成水
平面，Z向为竖直方向。
图4是根据本发明一个实施例的柔性工位器具的盛放层的结构示意图。如
图4所示。图4a是所述第一托盘21及伸缩装置3装配在一起的结构示意图，
如图4a所示，伸缩装置3设置在对应的第一托盘21的两端下表面处，第一托
盘21固定连接在支架1上。图4b是带有支撑杆4的第二托盘22或第三托盘
23的结构示意图，如图4b所示，第二托盘22和第三托盘23的对称设置在第
一托盘21的下方，第一托盘21与第二托盘22或第三托盘23之间通过伸缩装
置3活动连接，使得第二托盘22或第三托盘23能够通过伸缩装置3沿X方向
伸展或者收缩至对应的第一托盘21的下方，在第二托盘22或第三托盘23的
两端处设置对应地有支撑杆4，支撑杆4与第二托盘22或第三托盘23之间通
过铰链活动连接，使得支撑杆4能够在第二托盘22或第三托盘23伸展状态下
用于支撑作用，并在第二托盘22或第三托盘23收缩合上状态下能够隐藏在盛
放层2的下方。图4c是第二托盘22和第三托盘23收缩合上时盛放层2的结
构示意图。如图4c所示，第一托盘21为固定设置，第二托盘22或第三托盘
23活动设置并能够根据需要沿X两方向伸展，伸展后支撑杆4打开着地起到承
受盛放零件重力作用。
图5是根据本发明一个实施例的柔性工位器具的伸缩装置的结构示意图。
如图5所示，伸缩装置3设置在对应的盛放层2两端的下表面处。伸缩装置3
只要满足能够控制对应的第二托盘22或第三托盘23的伸展和合上即可，在一
个优选的实施方式中，伸缩装置3包括若干个双向导轨，第二托盘22和第三
托盘23分别通过所述双向导轨可滑动地连接在对应的第一托盘21上。在另一
个优选的实施方式中，所述伸缩装置3包括若干个液压杆结构，所述液压杆的
一端连接在对应的第一托盘21上，另一端连接在所述第二托盘22或第三托盘
23上。
图6是根据本发明一个实施例的柔性工位器具的支撑杆的结构示意图。如
图6所示，支撑杆4设置在所述盛放层2两端的下表面，支撑杆4用于对应的
第二托盘22和/或第三托盘23沿X向伸展时的支撑。支撑杆4的一端通过铰
链活动连接在对应的第二托盘22或第三托盘23两端。在一个优选的实施方式
中，支撑杆4为可折叠式结构，支撑杆4包括若干个连杆，所述连杆之间通过
铰链连接，从而，当第二托盘22或第三托盘23处于合上状态时，使得若干个
连杆能够通过铰链折叠隐藏至第二托盘22或第三托盘23的下方；当第二托盘
22或第三托盘23处于伸展状态时，使得若干个连杆能够通过铰链拉直从而在
Z向上对第二托盘22或第三托盘23起到支撑的作用。在另一个优选的实施方
式中，所述支撑杆4为套接的同心圆管结构，所述支撑杆4的一端通过铰链可
旋转的活动连接在盛放层2上。从而，当第二托盘22或第三托盘23处于合上
状态时，使得所述同心圆管结构能够通过铰链折叠隐藏至第二托盘22或第三
托盘23的下方；当第二托盘22或第三托盘23处于伸展状态时，使得所述同
心圆管结构能够通过铰链拉直从而在Z向上对第二托盘22或第三托盘23起到
支撑的作用。在另一个优选的实施方式中，所述支撑杆4为液压杆结构，所述
液压杆的一端通过铰链可旋转的活动连接在所述盛放层2上。从而，当第二托
盘22或第三托盘23处于合上状态时，使得所述液压杆结构能够通过铰链折叠
隐藏至第二托盘22或第三托盘23的下方；当第二托盘22或第三托盘23处于
伸展状态时，使得所述液压杆结构能够通过铰链拉直从而在Z向上对第二托盘
22或第三托盘23起到支撑的作用。
更优选地，支撑杆4上具有锁止结构，用于使支撑杆4根据需要在Z向上
移动，实现所述盛放层的高低变换及其Z向固定。所述锁止结构为本领域技术
人员通常使用的锁止结构，在此不做赘述。进一步地，支架1上设置有锁紧结
构，使所述盛放层可活动的连接在所述支架上。当然地，支架1上可以沿Z向
设置有伸缩结构，所述伸缩结构与对应的盛放层2下方设置的伸缩装置相同，
从而能够实现对支架1上个盛放层2之间高度的控制调节。
进一步地，支架1的下方还设置有底座，可以方便的使用铲车之类的工具
进行柔性工位器具的搬运。
进一步地，本发明的柔性工位器具上还包括控制装置5(如图1所示)，
所述控制装置5包括控制器、存储器和动力装置(图中未示出)，用于记忆存
储并控制所述伸缩装置和所述支撑杆的位置或运动状态。
图7是根据本发明一个实施例的柔性工位器具的实施流程示意图。本发明
提供的一种柔性工位器具，采用的控制装置5按需要设置在支架1的适当高度
位置。其采用的控制器为PLC可编程控制器，所述存储器为存储芯片，所述
动力装置为电动传动或者液压传动。控制器及程序设定，记忆存储以及界面启
动于一体。程序设定实现对应车型盛放层、伸缩方向、层间距等设定。对于设
定好的程序可以存储记忆便于再次调用。界面上有启动以及锁定按钮实现工装
状态固定。所述存储器中配有二级反馈圈，可通PLC及组态王(组态王开发监
控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平
台构成的集成系统取代传统的封闭式系统)实现所有工位器具同时切换。其实
施流程如图7所示。首先根据不同车型零件盛放数量和不同车型零件的尺寸确
定需要的工具器具的状态，进行程序设定，包括盛放层的层数、每一个盛放层
是否需要双面打开或者单面打开、每一个盛放层伸出的长度和各盛放层之间的
高度等，记录并启动程序，实现柔性工位器具对应于不同车型的切换应用。
本发明提供的一种柔性工位器具，盛放层能在X方向上双向伸缩以盛放更
多零件，可以根据现有空间以及盛放零件多少选择单面伸缩。伸出后的盛放层
两端设置有支撑杆，实现了多件盛放以及放取件方便等功能，节约大量工装开
发时间和成本，节约大量空间，非常实用于试制生产特点。
本发明提供的一种柔性工位器具，其控制装置能够通过控制器及程序设
定、记忆存储及界面启动为一体实现不同车型间工位器具快速切换，从而缩短
整车项目的开发周期。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的
示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明
公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，
本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。