车厢推送及翻转装置的制作方法

1.本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种车厢推送及翻转装置。


背景技术：

2.现有的车厢总装焊接时需要将前板、侧板和底板焊接在一起，通常是在准备工位，将前板、左右侧板和底板通过对应的组合夹具定位完成后，送至作业位置通过人工对各点完成焊接；由于车厢不仅需要背面焊接，正面也需补焊；现有技术中通常是在焊接完背面后通过吊装机构将车厢翻面，再次装夹后再焊接正面，在同一工位完成两次焊接和翻转，生产效率较低。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种车厢推送及翻转装置，便于车厢在前后工位之间的转移和翻转，提高生产效率。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：
5.一种车厢推送及翻转装置，包括用于输送车厢的出件推送装置和用于将车厢翻转的车厢翻转装置；
6.所述出件推送装置包括用于向前推送车厢的推送装置和用于支撑车厢的第一支撑辊组；所述第一支撑辊组布置在推送装置的两侧；所述推送装置包括机座以及设置在机座上的一级推送机构和设置在一级推送机构上的补推机构，所述一级推送机构包括输送滑台以及用于驱动输送滑台前后移动的第一驱动机构，所述输送滑台上设置有用于夹紧车厢的夹紧机构；所述补推机构设置在传输滑台上，包括推架和用于驱动推架在工作位置与收折位置之间转动的第二驱动机构，当处于收折位置时，所述推架低于所述车厢，并能够避让所述车厢；当处于工作位置时，推架抵在车厢的后方，推动车厢向前移动至所述车厢翻转装置；
7.所述车厢翻转装置用于将车厢夹紧并翻转指定角度后，放置至下一工位；所述车厢翻转装置包括设置在翻转座上的翻转轴、与翻转轴连接的翻转架、以及用于驱动翻转轴转动的翻转驱动机构，所述翻转轴上设置有配重，所述配重和翻转架分别位于翻转轴的两侧，所述翻转架上设置有用于装夹车厢的翻转夹具，所述车厢翻转装置还包括用于承载车厢的第二支撑辊组。
8.可选地，所述夹紧机构包括第一夹头、第二夹头以及驱动第一夹头和第二夹头靠拢和远离的驱动组件，所述驱动组件包括第一驱动气缸以及相啮合的第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一夹头与第一主动齿轮连接并可同步转动，所述第二夹头与第一从动齿轮连接并同步转动，所述第一驱动气缸的尾部通过第一安装座可转动地安装在输送滑台上，所述第一驱动气缸的输出端通过连接头与第一夹头铰接，并能带动第一夹头转动。
9.可选地，所述输送滑台上安装有夹座，所述第一夹头、第二夹头、第一主动齿轮、第一从动齿轮均安装在夹座上，所述夹座上设置有用于限制第一夹头和第二夹头的最小间隙
的第一限位块，所述第一限位块位于第一夹头和第二夹头之间。
10.可选地，所述第二驱动机构包括驱动缸、主推臂、作用臂以及相啮合的第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述主推臂与第二主动齿轮连接并可同步转动，所述作用臂与第二从动齿轮连接并同步转动，所述推架设置在作用臂上，所述驱动缸与主推臂连接，用于带动主推臂转动，以通过第二主动齿轮和第二从动齿轮齿轮带动作用臂和推架转动。
11.可选地，所述输送滑台上设置有推座，所述主推臂、作用臂、第二主动齿轮和第二从动齿轮均安装在推座上，所述驱动缸的尾部通过尾座可转动地安装在输送滑台上，所述驱动缸的输出端通过连接头与主推臂铰接。
12.可选地，所述补推机构设置在输送滑台靠近翻转装置的一端，所述夹紧机构设置在输送滑台远离翻转机构的一端。
13.可选地，所述补推机构还包括用于限制主推臂或者作用臂最大转动范围的限位结构，以及用于检测主推臂最大转动位置的检测元件。
14.可选地，所述翻转夹具包括对称设置的左右两组夹持机构，每组夹持机构包括用于支撑车厢前板下部的支撑机构，用于夹紧车厢前板上部的前板夹紧机构，分别用于夹紧车厢边板上梁前部、中部、后部的边板上梁前部夹紧机构、边板上梁中部夹紧机构和边板上梁后部夹紧机构，其中所述前板夹紧机构的位置固定或者可前后调节。
15.可选地，所述翻转夹具的左右侧分别有用于防止车厢左右方向滑出装夹位置的限位结构。
16.可选地，所述第二支撑辊组为升降辊组，包括升降驱动缸、安装架和导向机构，升降驱动缸安装在升降底座上，安装架上安装有多个支撑辊，所述升降驱动缸与安装架连接驱动其升降，所述导向机构包括设置在升降底座上的导向孔和连接在安装架下方的导向柱。
17.如上所述，本发明的有益效果是：本发明的出件推送装置用于将车厢从前一工位夹紧拉出，并通过两级传送机构送至车厢翻转装置的第二支撑辊组上，通过翻转夹具夹持后进行翻转，翻转夹具保证车厢不会在翻转过程中脱落，从而通过车厢翻转装置实现车厢的翻转，以便于在下一工位进行焊接，本发明便于将车厢从前一工位转移至后一工位，并实现姿态转换，利于提高生产节拍和效率。
附图说明
18.图1为一个实施例中车厢在前后工位之间转移和翻转的示意图(带车厢)；
19.图2为一个实施例中出件推送装置和车厢翻转装置的结构示意图；
20.图3为一个实施例中推送机构的结构示意图；
21.图4为一个实施例中补推机构的立体图；
22.图5为一个实施例中补推机构的主视图；
23.图6为一个实施例中夹紧机构的结构示意图；
24.图7为一个实施例中车厢翻转装置的结构示意图；
25.图8为一个实施例中翻转架及一侧夹具的示意图；
26.图9为一个实施例中支撑机构的结构示意图；
27.图10为一个实施例中用于夹紧左侧板和右侧板边梁的各个夹具示意图；
28.图11为一个实施例中前板夹紧机构的下部结构示意图；
29.图12为一个实施例中前板夹紧机构的上部结构示意图；
30.图13为一个实施例中车厢限位结构的示意图；
31.图14为一个实施例中车厢升降辊组的结构示意图。
具体实施方式
32.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
33.实施例
34.如图1所示，本例示意一种车厢推送及翻转装置，用于车厢100(或称车斗)在前后工位之间的转移和翻转，车厢包括底板、左侧板、右侧板和前板；车厢推送及翻转装置其包括出件推送装置200和车厢翻转装置300；本例中的前后方位是以车厢由后向前传送为参照；其中，出件推送装置200用于承接来自前一工位焊接完成的车厢，并将车厢输送至车厢翻转装置300；车厢翻转装置300用于将车厢夹紧并翻转指定角度后，放置至后一工位(例如车厢补焊装置400)，对需要补焊的位置进行焊接，本例中为翻转180
°
，即对车厢的另一面进行补充焊接，车厢翻转装置300包括对车厢进行夹紧的结构以及翻转的结构；
35.如图2所示，在一个实施方式中，出件推送装置200包括推送装置21和位于推送机构21两侧的第一支撑辊组22，第一支撑辊组22由支撑架支撑，用于承载车厢的重量，第一支撑辊组22从前一工位延伸至车厢翻转装置300；
36.如图3所示，所述推送装置21包括机座以及设置在机座上的一级推送机构和设置在一级推送机构上的补推机构23，其中，一级推送机构包括输送滑台213以及用于驱动输送滑台213前后移动的第一驱动机构，输送滑台213上设置有用于夹紧车厢的夹紧机构24，本例中夹紧机构24用于夹持车厢的前板，即沿前后方向夹持；补推机构23设置在传输滑台213上，包括推架238和用于驱动推架238在工作位置与收折位置之间转动的第二驱动机构，当推架238处于收折位置时，推架低于车厢的位置，并能够避让车厢，车厢从推架238上方通过，移动至推架238前方；当处于工作位置时，推架238抵在车厢100的后方，能够推动车厢100向前移动，例如抵在底板的后方。
37.如图7所示，车厢翻转装置300包括机座31、设置在机座31上的翻转轴34、与翻转轴34连接的翻转架33、以及用于驱动翻转轴34转动的翻转驱动机构，翻转驱动机构包括电机311和减速机构312，翻转轴34可转动地安装在机座31上，在翻转驱动机构的作用下可往复转动，其中，所述翻转架33上设置有用于装夹车厢的翻转夹具，翻转轴34上设置有配重32，以便与翻转夹具和工件保持平衡，配重32和翻转架33分别位于翻转轴的两侧。其中车厢翻转装置还包括用于承载车厢的第二支撑辊组，该第二支撑辊组用于承载来自第一支撑辊组的车厢。
38.上述结构，在传输车厢时，夹紧机构24打开并夹持在车厢100上，夹紧机构24用于从上一工位将车厢夹紧并在一级推送机构的作用下将车厢从上一工位拉出。通过第一驱动机构带动输送滑台213向前移动，进而带动车厢沿第一支撑辊组22向前移动；当移动至指定位置后，夹紧机构24打开，车厢在惯性作用下向前运动至推架238的前方，此时可通过第二驱动机构驱动推架238向前翻转抬起，并抵在车厢底板后方，第二驱动机构从0度到90度继
续翻转推动推架238向前翻转，从而进一步将车厢向前推动至需要的位置，相当于实现二次推进及微调。
39.图1所示的车厢为倒扣状态，其侧板和前板均朝下，底板朝上；采用夹紧机构24将车厢100夹紧，然后通过输送驱动机构驱动输送滑台213向车厢翻转装置300移动，从而将车厢输送至车厢翻转装置300。其中车厢100在出件推送装置200上是正面朝下的状态；经车厢翻转装置300翻转后，在车厢补焊装置400(后一工位)上是正面朝上的状态。
40.如图6所示，其中，夹紧机构24包括第一夹头243、第二夹头246以及驱动第一夹头243和第二夹头246靠拢和远离的驱动组件，该驱动组件包括第一驱动气缸241、第一主动齿轮244和第一从动齿轮245，第一主动齿轮244与第一从动齿轮245啮合，第一夹头243与第一主动齿轮244固定连接并可同步转动，第二夹头246与第一从动齿轮245连接并同步转动，第一驱动气缸241的尾部可转动地安装在输送滑台213上，第一驱动气缸241的前端通过连接头与第一夹头243铰接，并能带动第一夹头243转动，第一夹头243的转动中心与第一主动齿轮244相同，第一夹头243、第二夹头246、第一主动齿轮244、第一从动齿轮245均安装在夹座242上，夹座242安装在输送滑台213上。
41.第一夹头243和第二夹头246的相对面上可设置软质垫块，避免损坏车厢的前板；本例中为避免将车厢夹坏，在第一夹头243和第二夹头246之间设置有第一限位块247，用于限制第一夹头243和第二夹头246的最小间隙；当然也可以在夹座242上对应于第一夹头243的打开位置和夹紧位置设置第一检测元件248，检测是否到位，对应地在第一夹头243上设置感应元件249，第一检测元件248可以为接近开关，光电传感器等，感应元件249可以为感应块。
42.上述结构，采用齿轮副带动两个夹头靠拢和远离，实现同步运动，便于对车厢前板的同步夹紧，且结构简单；夹紧机构夹紧时，车厢是倒扣朝下的状态(即相对于使用状态反向)，夹紧机构夹持在前板上，经车厢翻转装置300翻转后，正面朝上，如图1所示。
43.本例中，机架210上设置有底座211，两条直线滑轨212安装在底座211上，输送滑台213支撑在直线滑轨212上，输送驱动机构包括安装在底座211上的驱动电机251和丝杆螺母副，驱动电机251通过联轴器与丝杆252连接，螺母套设在丝杆252上，且螺母与输送滑台213底部固定连接，从而通过丝杆螺母副带动输送滑台213前后运动，在将车厢输送至下游后折返。
44.其中，输送滑台213上设置有补推机构23，即输送驱动机构和丝杆螺母副形成一级推送机构，补推机构23形成二级推送机构，两级推送能够克服输送滑台无法进入车厢翻转装置所在位置的问题，且便于长线输送。
45.具体地如图4和图5所示，补推机构23包括驱动缸231、主推臂234、作用臂237以及相啮合的第二主动齿轮235和第二从动齿轮236，其中，主推臂234与第二主动齿轮235连接并可同步转动，作用臂237与第二从动齿轮236连接并同步转动，作用臂237上设置有用于补推车厢的推架238；主推臂234、作用臂237、第二主动齿轮235和第二从动齿轮236均安装在推座233上，推座233固定在输送滑台213上，驱动缸231的尾部与输送滑台213铰接，驱动缸231的驱动杆通过接头232与主推臂234铰接，用于带动主推臂234转动，从而通过第二主动齿轮235和第二从动齿轮236形成的齿轮副带动作用臂237和推架238转动。具体而言，当驱动缸231伸出时，推动主推臂234转动，主推臂234转动的同时带动第二主动齿轮235向内侧
转动，从而带动第二从动齿轮236和作用臂237向内侧转动，此时推架238向前转转动并向上抬起，推架238抵在底板的后方，从而推动车厢向前运动。本例中驱动缸231为气缸，其他实施方式中驱动缸231也可以采用其他动力部件，例如液压缸等。
46.本例中，为增大输送行程，补推机构23设置在输送滑台213靠近车厢翻转装置300的一端，夹紧机构24设置在输送滑台213靠近前一工位的一端(后端)；补推机构23具有工作位置和收折位置，当处于收折位置时，作用臂237和推架238的位置低于车厢，并能够避让车厢，使其从推架238上方通过，至底板位于推架238前侧；当处于工作位置时，推架238抵在车厢的底板后方，推动车厢向前移动。本例中推架238包括横杆和连接在横杆上的两根推杆，其他实施方式中可根据车厢设置不同形状。
47.在一个实施方式中，补推机构23还包括用于限制主推臂234或者作用臂237最大转动范围的限位结构239，该限位结构239为第二限位块，第二限位块安装在推座233上，位于主推臂234与作用臂237之间，并位于主推臂234的侧上方，保证转动角度及推进行程达到要求。
48.其中，补推机构23还设置有用于检测主推臂234转动位置的检测元件，具体地在主推臂234上设置有检测块23a，在推座233上对应于主推臂234的初始位置和最大转动位置设置有第二检测元件23b，例如光电开关或者接近开关等，以检测主推臂234是否到达该位置。
49.如图7至图13所示，在一个实施方式中，车厢翻转装置300包括机座31、设置在机座31上的翻转轴34、与翻转轴34连接的翻转架33、以及用于驱动翻转轴34转动的翻转驱动机构，翻转驱动机构包括电机311和减速机构312，翻转轴34可转动地安装在机座31上，在翻转驱动机构的作用下可往复转动，其中，所述翻转架33上设置有用于装夹车厢的翻转夹具，翻转轴34上设置有配重32，以便与翻转夹具和工件保持平衡，配重32和翻转架33分别位于翻转轴的两侧。
50.其中，翻转架33包括连接臂331和托架332，连接臂331为两条，每条连接臂331呈l型结构，其上端与翻转轴34固定，下端与托架332连接，托架332呈水平布置，翻转夹具设置在托架332上。
51.其中，翻转夹具包括对称设置的左右两组夹持机构，每组夹持机构包括：用于支撑车厢前板下部的支撑机构36(车厢敞口朝上的正常状态对应的车厢前板下部)，用于夹紧车厢前板上部的前板夹紧机构38，分别用于夹紧车厢边板上梁前部、中部、后部的边板上梁前部夹紧机构371、边板上梁中部夹紧机构372和边板上梁后部夹紧机构373，其中所述前板夹紧机构38的位置固定或者可前后调节。
52.本例中为便于适应不同长度的车厢，边板上梁前部夹紧机构371和边板上梁后部夹紧机构373分别设置为前后两组，且边板上梁后部夹紧机构373后方还另设有一组第二后部夹紧机构374；各组夹紧机构均从车厢内侧边缘夹住左侧板和右侧板；如图10所示，各组夹紧机构的结构相似，包括夹紧座37a，安装在夹紧座37a上的夹紧驱动气缸37b，下夹头37c固定在夹紧座37a上；上夹头37d上下转动地安装在夹紧座37a上，上夹头37d的尾部与夹紧驱动气缸37b通过连杆铰接，由夹紧驱动气缸37b驱动上夹头37d向下夹头37c靠拢或远离。
53.如图7和图13所示，在一个实施方式中，在左右两组夹持机构的外侧还设置有车厢限位结构39，防止车厢沿左右方向滑出装夹位置。其中，车厢限位结构39包括支撑横梁391以及通过限位座392安装在支撑横梁391上的限位气缸393和限位头394，限位气缸393驱动
限位头394伸出或缩回，当伸出时挡在车厢左侧板和右侧板的外侧，对车厢限位；限位头394的数量与夹持左侧板、右侧板的夹持机构相同，并一一正对设置，以保证受力的平衡和稳定。本例中还设置有挡块395限制限位头394伸出的最大距离，避免损坏车厢。
54.如图9所示，支撑机构36用于从前方支撑前板，防止车箱翻转时变形、跌落，其包括第一平推气缸361、连接在第一平推气缸361端部的支撑型块363、以及用于限制最大平推行程的停止块364，停止块364挡在支撑型块363朝向前板的一侧，具体地第一平推气缸361安装在翻转架33上，第一平推气缸361的输出端连接有平推座362，支撑型块363设置在平推座362上，停止块364挡在平推座362朝向车厢的一侧，如图9所示。
55.如图7、图11和图12所示，前板夹紧机构38沿前后方向夹紧前板，包括前夹头388和后夹头385，其中一个夹头固定，另一个夹头可移动，可采用气缸推动。本例中前板夹紧机构38的位置可前后调节，以适应不同尺寸的车厢装夹。
56.具体地，前板夹紧机构38包括通过滑轨382可前后移动地安装在托架332上的滑座383，以及用于驱动滑座383前后移动的气缸381，前夹头388和后夹头385安装在滑座383上，用于驱动前后夹头打开和闭合的气缸也安装在滑座383上，从而可以通过滑座383带动整个夹头机构前后移动。
57.具体地，前夹头388与第二平推气缸387连接，且设置有第二停止块389用于限制前夹头388的伸出范围；后夹头385与第二夹紧气缸384连接，通过第二夹紧气缸384驱动转动与前夹头388配合夹紧前板；在前板进入前，第二平推气缸387和第二夹紧气缸384均收回，以避让车厢；当车厢装入后，第二平推气缸387伸出使前夹头抵在前板的前方，后夹头385由第二夹紧气缸384驱动抵在前板后方，从而实现夹紧。
58.翻转夹具的位置还设置有左右两组升降辊组30，升降辊组30通过气缸或者液压缸驱动升降，以便承接不同高度的规格的车厢结构，并能通过升降调节移动至与翻转夹具对应的装夹位置进行夹紧，其中升降辊组不随翻转装置翻转。
59.如图14所示，本例中第二支撑辊组为升降辊组30，包括升降驱动缸302、安装架303和导向机构305，升降驱动缸302安装在升降底座301上，安装架303上安装多个支撑辊304，升降驱动缸302与安装架303连接驱动其升降，导向机构305包括设置在升降底座301上的导向孔和连接在安装架下方的导向柱，升降底座301固定在基础上，通过升降驱动缸302和安装架303带动支撑辊304升降。其他实施例中第二支撑辊组的高度也可以固定。
60.本实施例，出件推送装置设置有两级推送机构，在夹紧机构的配合下，能够将车厢从前一工位输送至车厢翻转装置，两级推送机构便于长距离传输，并且可通过补推机构将车厢推送到位。车厢翻转装置可通过翻转架上的翻转夹具来支撑和夹紧车厢，避免翻转过程中掉落；车厢限位机构也起到保护作用，其中对于左侧板和右侧板的夹紧设置了能够适应不同车厢的多个夹紧机构，配合前板夹紧机构可前后调节的功能，整体能够适应多车型车厢，提高利用率。翻转座上可设置限位，当翻转架翻转到位后限制其转动，保证对位准确。
61.任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。