锁机构和柔性工装储存系统的制作方法

本公开的实施例总体上涉及一种柔性工装储存系统，特别涉及用于柔性工装储存系统的锁机构，以确保工装切换的安全性。

背景技术：

随着工业自动化的发展，柔性工装储存系统(NBG)越来越多地用在自动化制造中，以满足工件、特别是复杂工件自动加工要求。以汽车制造为例，柔性工装储存系统广泛地应用在车身车间地面平台中。柔性工装储存系统包括多个工装储存埠，各储存埠存储不同的工装。滑车在多个工装储存埠之间移动以便取走工装夹具，然后将工装移动至不同的加工站，借助工装对例如车身进行固定，以进而对车身进行相应的工艺加工；当工装用完时，需要在利用滑车将工装夹具移动回储存埠，以收纳工装夹具。

然而，传统的柔性工装储存系统存在如下安全问题。当切换夹具时，必须保证滑车在工装的接收位置。然而，由于滑车和储存埠中的工装的移动分别是由各自的独立系统控制，一旦出现滑车未在工装的接收位置而移动工装的情况，不仅会损坏工装，还会出现工装砸坏周围设备或者弄伤站在设备旁边的人员的情形。在手动模式移动夹具工装的情况下，这种情形更加显著。

目前，尚没有一种方案能够很好地解决柔性工装储存系统的上述缺陷。因此，期望对传统的柔性工装储存系统进行改进以提高柔性工装储存系统操作的安全性。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种振锁机构和柔性工装储存系统，以解决或消除上述技术问题中的一个或多个。

根据本公开的第一个方面，提供一种锁机构。锁机构包括：支座；滑动件，设置在所述支座上并且能够响应于外力的作用而从初始位置沿第一方向在所述支座滑动；闩轴，与所述滑动件机械耦合并且能够响应于所述滑动件的滑动而沿从突出位置移动至缩回位置，其中在所述突出位置处所述闩轴与目标部件锁定，并且在所述缩回位置处所述闩轴与所述目标部件解耦。

在一些实施例中，所述滑动件包括沿着相对于所述第一方向倾斜的第二方向设置的滑槽，所述滑槽接纳用于耦合所述闩轴和所述滑动件的耦合部，其中在所述滑动件滑动时，所述闩轴经由所述滑槽移动。

在一些实施例中，锁机构还包括：壳体，用于容纳所述支座、所述闩轴和所述滑动件，其中所述滑动件包括从所述壳体的侧壁延伸出的受力部以用于接收所述外力。

在一些实施例中，所述壳体的侧壁上设置有供所述受力部通过的通孔，所述通孔内设置有导套。

在一些实施例中，所述滑动件包括成对的翼部，在所述成对的翼部上分别设置有所述滑槽，所述耦合部从所述闩轴延伸，以与所述成对的翼部中的所述滑槽分别耦合。

在一些实施例中，所述闩轴在锁定状态下从所述壳体的顶壁突出以与所述目标部件接合，并且在解锁状态下从突出位置向所述壳体缩回以解除与所述目标部件的锁定。

在一些实施例中，在所述壳体的顶壁上设置有供所述闩轴通过的通孔，所述通孔内设置有导套。

在一些实施例中，所述导套内还设置适于润滑剂。

在一些实施例中，锁机构还包括与所述滑动件相互作用的第一复位弹簧，所述第一复位弹簧在所述滑动件受力作用时被压缩，并且在去除外力之后使所述滑动件复位至所述初始位置。

在一些实施例中，锁机构还包括与所述闩轴相互作用的第二复位弹簧，所述第二复位弹簧在所述闩轴移动时被压缩并且在去除外力之后使所述闩轴复位至所述突出位置。

根据本公开的第二个方面，提供一种柔性工装储存系统，其特征在于，包括：多个储存埠，适于存储工装板；滑车，适于移动至所述多个储存埠之一以从所述储存埠取所述工装板或将所述工装板放回所述储存埠；其中所述储存埠中的至少一个储存埠包括根据上述方面所述的锁机构，所述锁机构用于将所述工装板锁定至所述储存埠并且响应于所述滑车碰撞所述锁机构的滑动件而使所述闩轴与所述工装板解耦。

在一些实施例中，所述滑车包括适于碰撞所述滑动件的动作件。

在一些实施例中，所述动作件从所述滑车的外周缘突出。

在一些实施例中，所述储存埠包括分别沿两个正交方向布置的多层储存埠。

在一些实施例中，所述动作件被形成为畸形块的形状。

在一些实施例中，所述柔性工装储存系统适用于汽车制造系统，并且所述工装板包括适于在多个部位处夹持汽车车身的夹具。

根据本公开实施例的柔性工装储存系统和锁机构，当滑车不处于预定位置时，工装板处于锁定状态，即使操作者移动工装板，也会因为锁机构的作用而无法移动夹具板；只有当接收滑车就位时，滑车触发锁机构的闩轴解锁，才使得能够移动工装板。根据本公开实施例的柔性工装储存系统和锁机构以简单的方式提高了系统的安全性。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：

图1示出根据本公开示例性实施例的柔性工装储存系统的整体结构示意图；

图2示出根据本公开示例性实施例的锁机构处于锁定状态的结构示意图；

图3示出根据本公开示例性实施例的锁机构处于解锁状态的结构示意图；

图4示出根据本公开示例性实施例的储存埠处于锁定状态的结构示意图；

图5示出根据本公开示例性实施例的储存埠处于解锁状态的结构示意图；

图6示出根据本公开示例性实施例的锁机构的立体图，其中为便于观看内部结构去除了顶板；以及

图7示出根据本公开示例性实施例的锁机构的另一立体图，其中为便于观看内部结构去除了顶板和侧板。

具体实施方式

现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本实用新型的原理。

下面将结合附图详细说明根据本公开的示例实施例的柔性工装储存系统的锁机构的工作原理和结构。尽管在下面的实施例中，以柔性工装储存系统为例来说明本申请的构思，应当理解的是，本申请的构思不仅适用于柔性工装储存系统还可以用于使用滑车的其它运输系统。此外，尽管本申请的实施例以汽车车身夹具作为工装示例来说明，应当理解的是，这仅仅是示例性的，可以是各种其它工业用部件，例如包括除了车身外的其它部件的固定夹具，还可以包括加工工具、待加工或处理的零件等。

图1示出根据本公开示例性实施例的柔性工装储存系统的整体结构示意图。如图1所示，柔性工装储存系统10包括多个储存埠100和滑车300。储存埠100被配置成存储工装。

在一个实施例中，工装为工装板200的形式，在工装板200上载置有适于固定例如汽车部件的各种夹具。在图示的实施例中，为便于观看，以板的形式示出了工装板200，未示出工装板的结构细节。此外，在图示的实施例中，储存埠100的数目为四个，位于滑车轨道两侧的两层结构。应当理解的是，这样的结构仅仅是示例性的，储存埠100可以仅设置一层，或者储存埠可以为两层以上的结构。在一些实施例中，可以在滑车轨道两侧可以选择性地放置多组这样的结构。每个储存埠100可以承载一个或多个工装(在图示的实施例中，一个储存埠100存放一个工装板200。储存埠100还包括适于移动工装板的驱动结构。在储存埠100为多层结构的情况下，储存埠100不仅包括适于水平移动工装板的驱动结构还包括适于竖直移动工装板的驱动结构。在一些实施例中，柔性工装储存系统包括地面上水平运动的滑车。在一些实施例中，柔性工装储存系统还包括竖直上下运动的滑车。鉴于储存埠100的结构是本领域所熟知的并且并非本申请的重点，省略对其详细描述。

滑车300被配置成移动至储存埠100以从储存埠100取所述工装板200或将工装板200放回储存埠100。在一个实施例中，滑车300在取走工装板200之后，将工装板200输送至例如车身加工站，在车身加工站处对车身进行各种成型加工或喷漆处理等。在图1所示的实施例中，滑车300的大部分被工装板200覆盖，仅示意性地示出了滑车的一部分。滑车300的结构和形式没有任何限制。在设置多层储存埠100的结构的实施例中，滑车300可以在多层储存埠100之间上下移动。换言之，滑车不仅可以水平移动而且可以竖直移动。在一个实施例中，滑车300可以沿着预定的轨道移动。在一些实施例中，滑车300可以不设置轨道，而是借助自主行驶装置移动。鉴于滑车300的结构是本领域所熟知的并且并非本申请的重点，省略对其详细描述。

本公开示例性实施例的柔性工装储存系统还包括锁机构。根据本公开示例性实施例的锁机构在通常状况下被配置成与工装板200卡接在一起，以将工装板200锁定在储存埠100中。只有当滑车300处于接收工装板200的预定位置处时才使得锁机构解锁。根据本公开示例性实施例的锁机构的操作不仅适用于柔性工装储存系统的手动操作模式，而且不会对柔性工装储存系统的自动操作模式造成影响。根据本公开的示例性实施例的锁机构被配置成，当滑车300移动至储存埠100的预定位置处并且接触锁机构的相应触发部件时，来解除锁机构对工装板200的锁定。由于锁机构的解锁动作是借助滑车300处于预定位置时机械地触发，因此无论是手动还是自动地操控储存埠100以切换工装板200，均不受影响。

图2-图5示出根据本公开示例性实施例的锁机构400的工作原理。如图2-图5所示，锁机构400可包括闩轴430和滑动件420。滑动件420被可滑动地设置在锁机构中。

如图2和图4所示，在通常状况下，闩轴430处于突出位置并且与工装板200卡接在一起，以将工装板200锁定在储存埠100中。在图示的实施例中，闩轴430突出至工装板200的移动路径中，以阻止工装板200继续移动。由此，即使操作工装板200的驱动机构，工装板200也不会移动。应当理解的是，图示的闩轴430的形状仅仅是示例性的，其形状没有特别限制。在一些实施例中，闩轴430的形状可以根据工装板200的形状进行设计以实现与工装板的牢固接合，防止意外解锁。在一些实施例中，闩轴430的与工装板200卡接的部位被形成为适于与工装板200牢固卡接的形状。

如图3和图5所示，当滑车300移动至储存埠100的预定位置时，滑车300的相应部件接触滑动件420，使得滑动件420例如沿着图示的水平方向，即图5是箭头X所表示的方向。滑动件420的移动进而带动闩轴430从突出位置缩回，在图5中是从上向下的方向。闩轴430的缩回运动使得闩轴430离开工装板200的移动路径中，由此将解除对工装板200的锁定。在这种情况下，操作储存埠100中的驱动机构，则能够允许工装板200的移动。

在一些实施例中，滑车300可包括动作件320。动作件320可用于在预定位置处与锁机构作用以触发锁机构动作。在一些实施例中，动作件320可以是设置在滑车上的固定件，也可以是能够从滑车突出的执行器。在图示的实施例中，动作件320可为撞块。在一些实施例中，动作件320可以是气缸、液压缸或者其他能施加外力而顶出的机构。动作件320可采用各种形状。在一些实施例中，撞块320被形成为畸形块的形状。畸形块的形状以确保滑动件的移动冲程。

在一些实施例中，当动作件接触和/或碰撞滑动件420的相应部位时，确保滑动件滑动预定距离以触发所述锁机构的动作。动作件320对滑动件420的接触以推动滑动件420移动预定距离。将动作件320形成为畸形块在一些实施例中，动作件320例如形成为锥形块、三角块、凸轮形状等。应当理解的是，这些形状仅仅是示例性的。在一些实施例中，滑车300上可设置一个动作件。在一些实施例中，滑车300上可能设置有多个动作件，例如以便于实现位于柔性工装储存系统10的不同位置处的储存埠100的锁机构的操作。

除了图5的实施例之外，在图1所示的实施例中，也示意性地示出了位于滑车300的侧缘处的动作件320。

在一些实施例中，滑动件420可包括从锁机构突出的设置的端部。该端部延伸至滑车300的行驶路径。由此，在滑车行进至储存埠100的预定位置时，将触发锁机构400的动作。应当理解的是，图示的滑动件420的形状仅仅是示例性的，滑动件420可以采用任何合适的形状。

下面结合图6和图7来说明根据本公开示例性实施例的锁机构400。如图所示，根据本公开示例性实施例的锁机构400包括：支座410、滑动件420以及闩轴430。支座410可滑动地支撑滑动件420。支座410起到导向支撑的作用。滑动件420受到外力作用时沿着支座410滑动。闩轴430可包括耦合部432，闩轴430经由耦合部432与滑动件420机械耦合。在滑动件420受到外力作用而沿着支座410滑动时，滑动件420的滑动带动闩轴430移动，使得闩轴430移动到解锁位置。进而，解除闩轴430与工装板200的接合。在一些实施例中，支座410的形状可形成为轨道的形式以便于滑动件420滑动。此外，在一些实施例中，锁机构可设置有限位部，以限定滑动件420的行程。

在一些实施例中，滑动件420可包括相对于滑动件420的移动方向倾斜地设置的滑槽422。在图5所示的实施例中，滑槽422沿Y方向延伸。滑槽422接纳闩轴430的耦合部432并且在滑动件420滑动时经由滑槽422带动闩轴430移动。滑槽422的形状没有限制，在一些实施例中可以形成为细长矩形槽状、椭圆状、或者任何其他适合的形状。这样可以简单的结构实现闩轴的驱动。

在一些实施例中，锁机构400还包括壳体，支座410、闩轴430和滑动件420被容纳在壳体中。在设置壳体的情况下，可以实现锁机构400各部件的有效保护。在一些实施例中，壳体可以用作防护罩以防止外界异物进入壳体。在图示的实施例中，壳体形成为大致长方体状。应当理解的是，这仅仅是示例性的，壳体可以形成为任何其他适合的形状。在一些实施例中，滑动件420可包括从壳体的侧壁404延伸出的受力部。受力部与滑车300的接触部位接触，实现滑动件420的运动。在这样的构造中，可以使受力部方便地延伸到滑车300的移动路径中以便于触发锁机构动作。在图示的实施例中，受力部形成为大致柱状轴的形式。应当理解的是，这仅仅是示例性的，受力部可以形成为任何其他适合的形状。

在一些实施例中，锁机构400的壳体的侧壁404设置供受力部434通过的通孔。通孔可形成受力部434移动引导。在一些实施例中，通孔内可设置有导套470。导套470可对受力部进行有效保护，提高受力部的耐久性。在一些实施例中，导套470和受力部434之间可设置润滑剂。在一些实施例中，润滑剂例如可以为石墨等固体润滑剂，也可以为油脂等液体润滑剂。

在一些实施例中，滑动件420可包括一对翼部，在一对翼部上分别设置滑槽422。在一些实施例中，闩轴430可在一对翼部之间延伸。这样的结构可以更好地促进力分布，以确保闩轴430的正确动作。在一些实施例中，耦合部432可从闩轴430延伸，以与一对翼部的滑槽422分别耦合。耦合部432可形成为从闩轴430的主干侧向延伸的板或柱状构件。

在一些实施例中，闩轴430可被配置成在锁定状态下从壳体的顶壁406突出以与工装板200接合，并且在解锁状态下从突出位置向壳体缩回，以解除与工装板200的锁定。

在一些实施例中，锁机构400可在壳体的顶壁406设置有供闩轴430通过的通孔，通孔内设置有导套460。导套460可对闩轴430(特别是闩轴430的突出部)进行有效保护，提高闩轴430的耐久性。在一些实施例中，导套460和闩轴430之间可设置润滑剂。在一些实施例中，润滑剂例如可以为石墨等固体润滑剂，也可以为油脂等液体润滑剂。

在一些实施例中，锁机构400还可包括与滑动件420相互作用的第一复位弹簧440，复位弹簧440被配置成在滑动件420受力作用时而被压缩并且以在外力去除之后推动滑动件420复位。借助复位弹簧440，在滑车300离开之后，可以使得锁机构500自动复位至锁定状态。

在一些实施例中，械锁400还可包括与闩轴430相互作用的第二复位弹簧450，第二复位弹簧450被配置成在滑动件420受外力作用时而被压缩并且在外力去除之后推动闩轴430复位。借助复位弹簧450能够确保闩轴430总是有效地在锁定位置和解锁位置移动，而不会出现卡顿或运动不畅，提高了锁机构工作稳定性。

根据本公开实施例的柔性工装储存系统和锁机构，当滑车不处于预定位置时，工装板处于锁定状态，即使操作者移动工装板，也会因为锁机构的作用而无法移动夹具板；只有当接收滑车就位时，滑车触发锁机构的闩轴解锁，才使得能够移动工装板。根据本公开实施例的柔性工装储存系统和锁机构以简单的方式提高了系统的安全性。

本领域的技术人员应当理解：提供上述说明是为了举例说明的目的而非限制。本领域的技术人员应当明白本实用新型可以以脱离这些具体细节的其它实现方式来实现。而且为了不模糊本实用新型，在当前的说明中省略了已知的功能和结构的并非必要的细节。

虽然在这里已图解和描述了特定的实施例，但本领域技术人员会认识到，可以用旨在达到同样目的的任何安排来替换所显示的特定实施例，且本实用新型在其它环境下具有其它的应用。本申请旨在覆盖本实用新型的任何改变或变例。以下的权利要求决不应被理解为本实用新型的范围被限制于这里描述的特定实施例。