本发明属于工业化流水线生产装配技术领域，涉及一种用于工装的自适应调整装置。
背景技术：
如今，工业化流水线生产装配已十分普及，许多产品都实现了半自动化或自动化生产。生产装配工装与流水线上产品之间的定位故障，一直是影响流水线开动率的重要原因之一。目前，工装与产品之间的定位多采用导向销结构，存在可调整偏差小的问题，并且只可调整平面内的上下左右偏差，一旦超过其可调范围便容易发生损坏产品或工装的问题，造成生产线停线。此外，导向销属于易损件，需周期性维修更换。也有企业采用影像定位系统，虽然定位精度高，但控制复杂，成本高昂。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于工装的自适应调整装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于工装的自适应调整装置，该装置包括支撑机构、沿竖直方向设置在支撑机构上的底板、并列设置在底板一侧的中间板及外板、设置在底板与中间板之间的上下位移导向机构、设置在中间板与外板之间的左右位移导向机构以及设置在外板上的工装承载机构，所述的工装设置在工装承载机构上，所述的外板与工装之间设有摇摆复位机构。上下位移导向机构、左右位移导向机构使工装能够实现上下、左右方向的位移调整，摇摆复位机构使工装能够实现前后、左右方向的摆动调整，以便使工装能够灵活调整，实现与产品的准确定位。
进一步地，所述的支撑机构包括沿竖直方向设置的承载螺杆以及套设在承载螺杆上并与承载螺杆相适配的承载螺杆座，所述的底板沿竖直方向设置在承载螺杆座上。承载螺杆与承载螺杆座之间采用螺纹连接，通过转动承载螺杆，能够调节承载螺杆座在承载螺杆上的位置。
进一步地，所述的上下位移导向机构包括设置在底板与中间板之间的上下位移导向器及上下位移复位组件，所述的上下位移导向器的一侧与底板固定连接，另一侧与中间板固定连接。
作为优选的技术方案，所述的上下位移导向器包括相互配合的第一固定块及第一移动块，所述的第一固定块与底板固定连接，所述的第一移动块与中间板固定连接，所述的第一固定块上沿竖直方向开设有竖向滑槽，所述的第一移动块上设有与竖向滑槽相适配的竖向滑块。通过竖向滑槽与竖向滑块的配合，实现底板与中间板的上下相对运动。
进一步地，所述的上下位移复位组件包括设置在承载螺杆顶部并位于底板与中间板之间的承载支撑块、设置在底板与中间板之间并与中间板固定连接的弹簧导柱安装座以及设置在弹簧导柱安装座与承载支撑块之间的弹簧导柱。在外力的作用下，中间板相对于底板作上下相对运动，此时弹簧导柱受力形变；当外力消失后，在弹簧导柱的弹性回复力作用下，中间板复位。通过调整承载螺杆伸入承载螺杆座上方的长度，能够调节弹簧导柱的压缩量，以达到工装在重力方向的平衡。
进一步地，所述的中间板的中心处开设有限位孔，所述的底板上沿水平方向设有上下位移限位杆，该上下位移限位杆的一端伸入限位孔内，所述的限位孔的直径大于上下位移限位杆的直径。通过上下位移限位杆与限位孔的配合，对中间板的上下运动进行限位。
进一步地，所述的左右位移导向机构包括设置在中间板与外板之间的左右位移导向器及左右位移复位组件，所述的左右位移导向器的一侧与中间板固定连接，另一侧与外板固定连接。
作为优选的技术方案，所述的左右位移导向器包括相互配合的第二固定块及第二移动块，所述的第二固定块与中间板固定连接，所述的第二移动块与外板固定连接，所述的第二移动块上沿水平方向开设有水平滑槽，所述的第二固定块上设有与水平滑槽相适配的水平滑块。通过水平滑槽与水平滑块的配合，实现中间板与外板的左右相对运动。
进一步地，所述的左右位移复位组件包括设置在中间板上的左右位移弹簧柱塞座、设置在外板上并与左右位移弹簧柱塞座相适配的左右位移限位块以及一对同轴设置在左右位移弹簧柱塞座上的左右位移弹簧柱塞，所述的左右位移弹簧柱塞座上开设有凹槽，所述的左右位移限位块的一端伸入凹槽内，并位于两左右位移弹簧柱塞之间。在外力的作用下，外板相对于中间板左右移动，此时左右位移限位块压迫相应一侧的左右位移弹簧柱塞；当外力消失后，在左右位移弹簧柱塞的弹性回复力作用下，外板复位。
进一步地，所述的工装承载机构包括沿水平方向设置在外板上的支撑轴、套设在支撑轴上的工装承载筒以及设置在工装承载筒与支撑轴之间的调心轴承，所述的工装套设在工装承载筒上，并与工装承载筒固定连接。调心轴承便于工装的前后摇摆及左右摇摆。
进一步地，所述的工装上开设有让位孔，所述的摇摆复位机构包括沿水平方向设置在工装上并与外板相适配的前后摇摆弹簧柱塞、设置在外板上并位于让位孔内的左右摇摆限位块以及一对同轴设置在工装上并分别位于左右摇摆限位块两侧的左右摇摆弹簧柱塞。在外力的作用下，工装前后摇摆时，前后摇摆弹簧柱塞发生形变；当外力消失后，在前后摇摆弹簧柱塞的弹性回复力作用下，工装复位。在外力的作用下，工装左右摇摆时，左右摇摆限位块两侧的左右摇摆弹簧柱塞发生形变；当外力消失后，在左右摇摆弹簧柱塞的弹性回复力作用下，工装复位。
进一步地，所述的工装上均匀布设有多个前后摇摆弹簧柱塞。
本发明在实际应用时，工装在初始状态时保持平衡；在外力的作用下，工装与产品逐渐进行定位配合，装置中的上下位移导向机构、左右位移导向机构、摇摆复位机构根据产品的位置进行自动调整，同时相应的弹性部件形变蓄力；完成工装与产品的定位配合后，撤去外力，在各弹性部件的弹性回复力作用下，工装复位。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)自适应调整范围较大：上下位移导向机构、左右位移导向机构能够使工装在平面两方向(上下、左右)的调整范围达到±25mm，摇摆复位机构能够使工装的左右摆角达到±10°，前后摆角达到±8°，实现工装三维全方位的调整，灵活性好；
2)定位精度高，可靠性好：由于工装能够实现自由移动及摇摆，因而可以完全按照产品的位置定位工装，且装配完成后工装能够在各弹性部件的弹性回复力作用下自动复位；
3)成本低：本发明相对于影像定位系统，成本相当低廉，同时，由于采用的纯机械结构，各零件失效的概率低，大大降低了故障率及对造成产品质量问题的概率；
4)节约空间：本发明与工装相结合，结构小巧紧凑，也没有复杂的控制系统占用空间，节约了宝贵的流水线空间。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的主视结构示意图；
图3为图2中的a-a向剖视结构示意图；
图中标记说明：
1—工装、2—前后摇摆弹簧柱塞、3—左右摇摆弹簧柱塞、4—左右摇摆限位块、5—左右位移限位块、6—左右位移弹簧柱塞座、7—左右位移弹簧柱塞、8—底板、9—上下位移导向器、10—中间板、11—左右位移导向器、12—工装承载筒、13—轴承端盖、14—支撑轴、15—调心轴承、16—外板、17—弹簧导柱安装座、18—限位孔、19—弹簧导柱、20—上下位移限位杆、21—承载支撑块、22—承载螺杆座、23—承载螺杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1、图2、图3所示的一种用于工装的自适应调整装置，该装置包括支撑机构、沿竖直方向设置在支撑机构上的底板8、并列设置在底板8一侧的中间板10及外板16、设置在底板8与中间板10之间的上下位移导向机构、设置在中间板10与外板16之间的左右位移导向机构以及设置在外板16上的工装承载机构，工装1设置在工装承载机构上，外板16与工装1之间设有摇摆复位机构。
其中，支撑机构包括沿竖直方向设置的承载螺杆23以及套设在承载螺杆23上并与承载螺杆23相适配的承载螺杆座22，底板8沿竖直方向设置在承载螺杆座22上。
上下位移导向机构包括设置在底板8与中间板10之间的上下位移导向器9及上下位移复位组件，上下位移导向器9的一侧与底板8固定连接，另一侧与中间板10固定连接。上下位移复位组件包括设置在承载螺杆23顶部并位于底板8与中间板10之间的承载支撑块21、设置在底板8与中间板10之间并与中间板10固定连接的弹簧导柱安装座17以及设置在弹簧导柱安装座17与承载支撑块21之间的弹簧导柱19。中间板10的中心处开设有限位孔18，底板8上沿水平方向设有上下位移限位杆20，该上下位移限位杆20的一端伸入限位孔18内，限位孔18的直径大于上下位移限位杆20的直径。
左右位移导向机构包括设置在中间板10与外板16之间的左右位移导向器11及左右位移复位组件，左右位移导向器11的一侧与中间板10固定连接，另一侧与外板16固定连接。左右位移复位组件包括设置在中间板10上的左右位移弹簧柱塞座6、设置在外板16上并与左右位移弹簧柱塞座6相适配的左右位移限位块5以及一对同轴设置在左右位移弹簧柱塞座6上的左右位移弹簧柱塞7，左右位移弹簧柱塞座6上开设有凹槽，左右位移限位块5的一端伸入凹槽内，并位于两左右位移弹簧柱塞7之间。
工装承载机构包括沿水平方向设置在外板16上的支撑轴14、套设在支撑轴14上的工装承载筒12以及设置在工装承载筒12与支撑轴14之间的调心轴承15，工装1套设在工装承载筒12上，并与工装承载筒12固定连接。工装承载筒12的一端设有轴承端盖13。
工装1上开设有让位孔，摇摆复位机构包括沿水平方向设置在工装1上并与外板16相适配的前后摇摆弹簧柱塞2、设置在外板16上并位于让位孔内的左右摇摆限位块4以及一对同轴设置在工装1上并分别位于左右摇摆限位块4两侧的左右摇摆弹簧柱塞3。工装1上均匀布设有多个前后摇摆弹簧柱塞2。
在实际应用时，工装1在初始状态时保持平衡；在外力的作用下，工装1与产品逐渐进行定位配合，装置中的上下位移导向机构、左右位移导向机构、摇摆复位机构根据产品的位置进行自动调整，同时相应的弹性部件形变蓄力；完成工装1与产品的定位配合后，撤去外力，在各弹性部件的弹性回复力作用下，工装1复位。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。