工作站的制作方法

本发明涉及空调生产线领域，具体而言，涉及一种工作站。

背景技术：

现有技术中的空调外机生产线的自动上底托设备使用的是六轴机器人，虽然使该六轴机器人取放时柔性较高，节拍也能满足需求，但相应的成本也较高。

为降低成本，有人提出设置一种三轴模组来将位于定位机构处的工装车上的底托移动至输送线上，该三轴模组包括支撑架，支撑架为四个连接杆组成的矩形框体，该矩形框体的四个角的下方分别设置有一个支撑柱，矩形框体环绕定位机构和输送线设置；支撑架上平行于第一水平方向且间隔布置的连接杆上分别设置有一个第一导轨，沿第二水平方向延伸的第一移动轴的两端分别与两个第一导轨连接，以沿第一水平方向运动；第一移动轴上设置有沿第二水平方向运动的第二移动部，平行于竖直方向的第三移动轴与第二移动部滑动连接，以沿竖直方向运动，第三移动轴的下方与夹具连接，以通过第一安装架、第二移动部和第三移动轴的组合运动来带动夹具运动至不同位置处，各个方向的运动均通过齿轮齿条传动来实现，这就会使该三轴模组的体积和整体质量均较大，移动距离较长，从而导致运动节拍较慢，在未来的生产中节拍提升空间较小。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种工作站，以解决现有技术中的空调外机生产线的自动上底托设备的三轴模组体积较大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种工作站，包括：沿第二水平方向间隔布置的两组定位机构，各组定位机构均用于对载有工件的工装车进行定位；输送线，输送线与两组定位机构沿第一水平方向间隔布置，用于输送工件；移动组件和取放夹具，移动组件包括依次连接的支撑架、第一移动部、第二移动部和第三移动部，第一移动部、第二移动部和第三移动部的移动方向中的任意两个相互垂直；第一移动部沿支撑架的平行于第一水平方向的第一连接杆移动；第一连接杆的部分位于两组定位机构之间；第三移动部与取放夹具连接以将工装车上的工件移动至输送线上。

进一步地，第二移动部沿竖直方向可移动地设置；第三移动部与取放夹具连接且沿第二水平方向可移动地设置。

进一步地，支撑架包括沿第二水平方向延伸的第二连接杆，第一连接杆的一端和第二连接杆的一端连接；第一连接杆的两端分别设置有一个用于与支撑基面连接的支撑柱，第二连接杆远离第一连接杆的一端设置有一个用于与支撑基面连接的支撑柱，以通过三个支撑柱形成稳定的三角支撑结构。

进一步地，第一连接杆上设置有第一导轨，第一导轨平行于第一连接杆，第一移动部包括第一安装架和设置在第一安装架上的第一滑块，第一滑块与第一导轨滑动连接，以对第一安装架的移动起到导向作用；和/或第一移动部包括第一安装架和设置在第一安装架上的第二滑块，第二移动部包括第二移动轴和设置在第二移动轴上的第二导轨；第二移动轴和第二导轨均沿竖直方向延伸，第二滑块与第二导轨滑动连接，以对第二移动轴的移动起到导向作用；和/或第二移动部包括第二安装板和与第二安装板连接的第三滑块，第三移动部包括第三移动轴和与第三移动轴连接的第三导轨；第三移动轴和第三导轨均沿第二水平方向延伸，第三滑块与第三导轨滑动连接，以对第三移动轴的移动起到导向作用。

进一步地，第一连接杆上设置有第一传动带，第一移动部包括第一安装架和与第一安装架连接的第一带轮；第一传动带的至少部分平行于第一连接杆，第一带轮与第一传动带传动连接，第一带轮转动并带动第一安装架沿第一水平方向移动；和/或第一移动部包括第一安装架和与第一安装架连接的第二带轮，第二移动部包括第二移动轴和与第二移动轴连接的第二传动带；第二传动带的至少部分平行于第二移动轴，第二带轮和第二传动带传动连接，以通过第二带轮的转动使第二传动带带动第二移动轴沿竖直方向移动；和/或第二移动部包括第二移动轴和位于第二移动轴下端的第二安装板，第二安装板上设置有第三带轮，第三移动部包括第三移动轴和与第三移动轴连接的第三传动带；第三传动带的至少部分平行于第三移动轴，第三带轮和第三传动带传动连接，以通过第三带轮的转动使第三传动带带动第三移动轴沿第二水平方向移动。

进一步地，第一连接杆的两端分别设置有一个第一固定部，以分别用于固定第一传动带的两端；第一带轮的相对两侧分别设置有一个第一惰轮，第一带轮位于第一传动带靠近第一连接杆的一侧，两个第一惰轮位于第一传动带远离第一连接杆的一侧以增加第一带轮的包角；和/或第二移动轴的两端分别设置有一个第二固定部，以分别用于固定第二传动带的两端；第二带轮的相对两侧分别设置有一个第二惰轮，第二带轮位于第二传动带靠近第二移动轴的一侧，两个第二惰轮位于第二传动带远离第二移动轴的一侧以增加第二带轮的包角；和/或第三移动轴的两端分别设置有一个第三固定部，以分别用于固定第三传动带的两端；第三带轮的相对两侧分别设置有一个第三惰轮，第三带轮位于第三传动带靠近第三移动轴的一侧，两个第三惰轮位于第三传动带远离第三移动轴的一侧以增加第三带轮的包角。

进一步地，取放夹具包括多个夹具组件，多个夹具组件沿第二水平方向依次间隔布置在第三移动轴上。

进一步地，各个夹具组件均包括用于与第三移动轴连接的安装板和设置在安装板上的多个吸盘组件，安装板沿第一水平方向延伸，多个吸盘组件沿第一水平方向间隔布置。

进一步地，取放夹具包括：第一检测部件，用于检测吸盘组件与工件之间的距离，以当检测到吸盘组件与工件之间的距离到达预定距离时，向控制器发送第一到位信号，以使控制器控制第二移动部的下降速度降低；和/或第二检测部件，用于检测吸盘组件是否将工件吸取，以当检测到吸盘组件将工件吸取完成时，向控制器发送第二到位信号，以使控制器控制第二移动部停止下降并开始上升。

进一步地，各组定位机构均包括至少一个定位机构，各个定位机构均包括相对设置的两个导向架，导向架包括限位条和位于限位条一端的导向条，两个导向架的限位条相互平行，各个导向架的导向条朝向远离另一个导向架的方向倾斜设置，以通过两个导向架的导向条形成喇叭状的导向开口，导向开口沿远离相应的限位条的方向逐渐增大；和/或输送线包括机架和设置在机架上的多个输送辊，多个输送辊沿第二水平方向依次布置，各个输送辊的转动轴线平行于第一水平方向；和/或工作站还包括翻转机构，翻转机构位于输送线的上方且位于移动组件的支撑架的第一连接杆的下方，用于使移动组件放下的工件翻转后到达输送线上。

应用本发明的技术方案，本发明的工作站通过在沿第二水平方向间隔布置的两组定位机构之间设置平行于第一水平方向的第一连接杆，以用于为移动组件的第一移动部的移动进行支撑导向，使第二移动部和第三移动部能够方便地到达位于第一连接杆两侧的任一定位机构处，并在移动组件的末端安装取放夹具，以便于将定位机构处的工装车上的工件移动至输送线上，在保证整个移动组件的整体质量较原有的三轴模组更小的情况下能够抓取更大范围内的工件，实现了采用更小的占地面积和达到更快的生产节拍的目的，解决了现有技术中的空调外机生产线的自动上底托设备的三轴模组体积较大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的工作站的实施例的俯视图；

图2示出了图1所示的工作站的主视图；

图3示出了图1所示的工作站的移动组件的一部分结构的后视图；

图4示出了图3所示的移动组件的一部分结构的俯视图；

图5示出了图4所示的移动组件的一部分结构的侧视图；

图6示出了图1所示的工作站的移动组件的另一部分结构在安装有取放夹具时的主视图；

图7示出了图6所示的移动组件的另一部分结构在安装有取放夹具时的俯视图；

图8示出了图1所示的工作站的翻转机构的俯视图；

图9示出了图8所示的翻转机构的主视图；

图10示出了图1所示的工作站的移动组件的一部分结构的主视图；以及

图11示出了图10所示的工作站的移动组件的一部分结构的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、移动组件；

11、支撑架；111、第一连接杆；1111、第一固定部；112、第二连接杆；113、支撑柱；114、第一导轨；115、第一传动带；

12、第一移动部；121、第一安装架；122、第一滑块；123、第二滑块；124、第一带轮；125、第二带轮；126、第一惰轮；127、第二惰轮；

13、第二移动部；131、第二移动轴；1311、第二固定部；132、第二导轨；133、第二安装板；134、第三滑块；135、第二传动带；136、第三带轮；137、第三惰轮；

14、第三移动部；141、第三移动轴；1411、第三固定部；142、第三导轨；143、第三传动带；

2、取放夹具；21、夹具组件；211、安装板；212、吸盘组件；22、第一检测部件；23、第二检测部件；

3、翻转机构；31、固定支架；32、翻转支架；321、第一夹紧部；322、第二夹紧部；33、翻转驱动部；34、第一止挡部；35、第二止挡部；

4、输送线；41、机架；42、输送辊；

5、定位机构；51、导向架；511、限位条；512、导向条；513、止挡条；

6、工装车；

7、工件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图11所示，本发明提供了一种工作站，包括：沿第二水平方向间隔布置的两组定位机构5，各组定位机构5均用于对载有工件7的工装车6进行定位；输送线4，输送线4与两组定位机构5沿第一水平方向间隔布置，用于输送工件7；移动组件1和取放夹具2，移动组件1包括依次连接的支撑架11、第一移动部12、第二移动部13和第三移动部14，第一移动部12、第二移动部13和第三移动部14的移动方向中的任意两个相互垂直；第一移动部12沿支撑架11的平行于第一水平方向的第一连接杆111移动；第一连接杆111的部分位于两组定位机构5之间；第三移动部14与取放夹具2连接以将工装车6上的工件7移动至输送线4上。

本发明的工作站通过在沿第二水平方向间隔布置的两组定位机构5之间设置平行于第一水平方向的第一连接杆111，以用于为移动组件1的第一移动部12的移动进行支撑导向，使第二移动部13和第三移动部14能够方便地到达位于第一连接杆111两侧的任一定位机构5处，并在移动组件1的末端安装取放夹具2，以便于将定位机构5处的工装车6上的工件7移动至输送线4上，在保证整个移动组件1的整体质量较原有的三轴模组更小的情况下能够抓取更大范围内的工件7，实现了采用更小的占地面积和达到更快的生产节拍的目的，解决了现有技术中的空调外机生产线的自动上底托设备的三轴模组体积较大的问题。

具体地，第二移动部13沿竖直方向可移动地设置；第三移动部14与取放夹具2连接且沿第二水平方向可移动地设置。这样，第三移动部14能够带动取放夹具2沿第二水平方向移动至位于第一连接杆111的两侧的任一定位机构5上方，以便于夹取位于第一连接杆111两侧的工件。

具体地，第一水平方向为图中的x方向，第二水平方向为图中的y方向，竖直方向为图中的z方向。

优选地，支撑架11包括沿第二水平方向延伸的第二连接杆112，第一连接杆111的一端和第二连接杆112的一端连接；第一连接杆111的两端分别设置有一个用于与支撑基面连接的支撑柱113，第二连接杆112远离第一连接杆111的一端设置有一个用于与支撑基面连接的支撑柱113，以通过三个支撑柱113形成稳定的三角支撑结构。

这样，移动组件1的支撑架11由相互垂直的第一连接杆111和第二连接杆112以及用于支撑第一连接杆111和第二连接杆112的三个支撑柱113组成，以形成一个结构简单、占地空间小、重量较轻且稳定耐用的三角支撑结构，简化了原三轴模组的支撑架的结构设置，有利于提升生产节拍。

如图3至图7所示，第一连接杆111上设置有第一导轨114，第一导轨114平行于第一连接杆111，第一移动部12包括第一安装架121和设置在第一安装架121上的第一滑块122，第一滑块122与第一导轨114滑动连接，以对第一安装架121的移动起到导向作用；和/或第一移动部12包括第一安装架121和设置在第一安装架121上的第二滑块123，第二移动部13包括第二移动轴131和设置在第二移动轴131上的第二导轨132；第二移动轴131和第二导轨132均沿竖直方向延伸，第二滑块123与第二导轨132滑动连接，以对第二移动轴131的移动起到导向作用；和/或第二移动部13包括第二安装板133和与第二安装板133连接的第三滑块134，第三移动部14包括第三移动轴141和与第三移动轴141连接的第三导轨142；第三移动轴141和第三导轨142均沿第二水平方向延伸，第三滑块134与第三导轨142滑动连接，以对第三移动轴141的移动起到导向作用。

具体地，第一连接杆111、第二移动轴131和第三移动轴141均为铝型材3060制成。

优选地，第一导轨114、第二导轨132和第三导轨142的延伸方向的两端均设置有限位块，用于提供物理限位，以防止相应的滑块滑脱。

如图3至图7所示，第一连接杆111上设置有第一传动带115，第一移动部12包括第一安装架121和与第一安装架121连接的第一带轮124；第一传动带115的至少部分平行于第一连接杆111，第一带轮124与第一传动带115传动连接，第一带轮124转动并带动第一安装架121沿第一水平方向移动；和/或第一移动部12包括第一安装架121和与第一安装架121连接的第二带轮125，第二移动部13包括第二移动轴131和与第二移动轴131连接的第二传动带135；第二传动带135的至少部分平行于第二移动轴131，第二带轮125和第二传动带135传动连接，以通过第二带轮125的转动使第二传动带135带动第二移动轴131沿竖直方向移动；和/或第二移动部13包括第二移动轴131和位于第二移动轴131下端的第二安装板133，第二安装板133上设置有第三带轮136，第三移动部14包括第三移动轴141和与第三移动轴141连接的第三传动带143；第三传动带143的至少部分平行于第三移动轴141，第三带轮136和第三传动带143传动连接，以通过第三带轮136的转动使第三传动带143带动第三移动轴141沿第二水平方向移动。

具体地，第一安装架121上安装有第一驱动部件，第一驱动部件与第一带轮124驱动连接，第一驱动部件包括伺服电机和减速机，伺服电机用于为第一带轮124的转动提供动力，减速机用于降低第一带轮124转速并提高的第一带轮124转矩。

具体地，第一安装架121上还安装有第二驱动部件，第二驱动部件与第二带轮125驱动连接，第二驱动部件包括伺服电机和减速机，伺服电机用于为第二带轮125的转动提供动力，减速机用于降低第二带轮125转速并提高的第二带轮125转矩。

具体地，第二安装板133上安装有第三驱动部件，第三驱动部件与第三带轮136驱动连接，第三驱动部件包括伺服电机和减速机，伺服电机用于为第三带轮136的转动提供动力，减速机用于降低第二带轮125转速并提高的第三带轮136转矩。

如图3至图7所示，第一连接杆111的两端分别设置有一个第一固定部1111，以分别用于固定第一传动带115的两端；第一带轮124的相对两侧分别设置有一个第一惰轮126，第一带轮124位于第一传动带115靠近第一连接杆111的一侧，两个第一惰轮126位于第一传动带115远离第一连接杆111的一侧以增加第一带轮124的包角；和/或第二移动轴131的两端分别设置有一个第二固定部1311，以分别用于固定第二传动带135的两端；第二带轮125的相对两侧分别设置有一个第二惰轮127，第二带轮125位于第二传动带135靠近第二移动轴131的一侧，两个第二惰轮127位于第二传动带135远离第二移动轴131的一侧以增加第二带轮125的包角；和/或第三移动轴141的两端分别设置有一个第三固定部1411，以分别用于固定第三传动带143的两端；第三带轮136的相对两侧分别设置有一个第三惰轮137，第三带轮136位于第三传动带143靠近第三移动轴141的一侧，两个第三惰轮137位于第三传动带143远离第三移动轴141的一侧以增加第三带轮136的包角。

具体地，在两个第一固定部1111、两个第二固定部1311和两个第三固定部1411中，均是一个固定部为固定端，另一个固定部为张紧端，以分别用于固定相应的传动带的两端，固定端固定不动，张紧端可调节地设置，以用于调整相应的传动带的两端的相对位置，以张紧相应的传动带。

具体地，张紧端包括张紧端固定块、张紧螺钉以及张紧块，张紧端固定块用于与相应的传动带的一端连接，张紧块固定在第三移动轴141上，张紧螺钉的一端与张紧端固定块连接，另一端与张紧块连接，张紧螺钉可调节地设置以张紧相应的传动带。

具体地，第一惰轮126、第二惰轮127和第三惰轮137均位于相应的带轮的相对两侧，以增大相应的带轮的包角，从而增大带传动的传动能力，提高传动效率。

具体地，第一传动带115、第二传动带135和第三传动带143均为同步带。

如图6和图7所示，取放夹具2包括多个夹具组件21，多个夹具组件21沿第二水平方向依次间隔布置在第三移动轴141上。

具体地，各个夹具组件21均包括用于与第三移动轴141连接的安装板211和设置在安装板211上的多个吸盘组件212，安装板211沿第一水平方向延伸，多个吸盘组件212沿第一水平方向间隔布置。这样，通过各个夹具组件21的多个吸盘组件212共同组成一个吸取面，以将工件7稳定取放，从而使任意一个吸盘组件212均不用承受太大的力。

具体地，吸盘组件212包括吸取部、缓冲件和缓冲支杆，缓冲件位于吸取部远离工件7的一端，用于对吸取部的运动进行缓冲，缓冲支杆穿设在缓冲件上，用于支撑缓冲件。

具体地，取放夹具2包括：第一检测部件22，用于检测吸盘组件212与工件7之间的距离，以当检测到吸盘组件212与工件7之间的距离到达预定距离时，向控制器发送第一到位信号，以使控制器控制第二移动部13的下降速度降低；和/或第二检测部件23，用于检测吸盘组件212是否将工件7吸取，以当检测到吸盘组件212将工件7吸取完成时，向控制器发送第二到位信号，以使控制器控制第二移动部13停止下降并开始上升。

本发明通过增加检测部件来改变取料逻辑，提高生产节拍，第一检测部件22为光电开关，检测距离200mm左右，当其检测到吸盘组件212与工件7之间的距离到达预定距离时，向控制器发送第一到位信号；第一检测部件22也为光电开关，检测距离20mm左右，当检测到吸盘组件212的吸取部将工件7吸取且缓冲件的缓冲行程过半时，向控制器发送第二到位信号。

如图1、图2以及图8至图11所示，各组定位机构5均包括至少一个定位机构5，各个定位机构5均包括相对设置的两个导向架51，导向架51包括限位条511和位于限位条511一端的导向条512，两个导向架51的限位条511相互平行，各个导向架51的导向条512朝向远离另一个导向架51的方向倾斜设置，以通过两个导向架51的导向条512形成喇叭状的导向开口，导向开口沿远离相应的限位条511的方向逐渐增大；和/或输送线4包括机架41和设置在机架41上的多个输送辊42，多个输送辊42沿第二水平方向依次布置，各个输送辊42的转动轴线平行于第一水平方向；和/或工作站还包括翻转机构3，翻转机构3位于输送线4的上方且位于移动组件1的支撑架11的第一连接杆111的下方，用于使移动组件1放下的工件7翻转后到达输送线4上。

如图10和图11所示，相对设置的两个导向架51共同围成用于对工装车6进行定位的定位空间，工装车6从两个导向架51的导向条512所形成的导向开口进入相应的定位空间内定位。导向架51还包括止挡条513，止挡条513垂直于限位条511，止挡条513位于相应的限位条511远离相应的导向条512的一端且位于相应的限位条511远离与其相对的另一个限位条511的一侧，以对工装车6的运动进行止挡；止挡条513上设置有第三检测部件，用于检测工装车6是否运动到位并将检测信号传递给控制器。

具体地，限位条511沿第一水平方向延伸，止挡条513沿第二水平方向延伸。

如图8和图9所示，翻转机构3位于输送线4上且位于第一连接杆111的正下方，翻转机构3包括固定支架31和翻转支架32，固定支架31用于与输送线4的机架41连接，翻转支架32绕预定轴线可转动地设置在固定支架31上，该预定轴线平行于第一水平方向；翻转支架32包括用于共同夹紧工件7的第一夹紧部321和第二夹紧部322，翻转机构3还包括用于驱动翻转支架32运动的翻转驱动部33和分别设置在翻转支架32的相对两侧以用于对翻转支架32进行止挡的第一止挡部34和第二止挡部35。

具体地，第一夹紧部321和第二夹紧部322沿第一水平方向间隔布置，以夹紧工件7；第一止挡部34和第二止挡部35沿第二水平方向间隔布置且位于翻转支架32的相对两侧，以对翻转支架32进行止挡，防止翻转支架32转动过度。

本发明的工作站的工作过程如下：

当载有工件7的工装车6到达位置相应的定位机构5处并定位完成时，定位机构5的第三检测部件向控制器输出一个工装车6到位信号；控制器控制移动组件1的第一移动部12和第三移动部14运动以带动取放夹具2移动到相应的工装车6上的工件7的正上方，然后第二移动部13运动以带动取放夹具2快速竖直向下运动；当第一检测部件22检测到吸盘组件212的吸盘与工件7之间的距离到达预定距离时，将该第一到位信号传递给控制器，控制器控制第二移动部13减慢下降速度；当第二检测部件23吸盘组件212的吸取部与工件7的上表面接触且吸盘组件212的缓冲件的缓冲行程过半时，将该第二到位信号传递给控制器，控制器控制第二移动部13停止下降并开始上升。

当第二移动部13上升到位后，第三移动部14沿第二水平方向移动以将工件7置于居中位置(即将工件7置于第一连接杆111的正下方)，然后第一移动部12沿第一水平方向运动将工件7移动至翻转机构3的正上方，第二移动部13带动工件7竖直向下运动使工件7与翻转机构3接触，接着吸盘组件212动作以将工件7放下，最后翻转机构3将工件7翻转180°后放置到输送线4上，以通过输送线4将工件7运送至下一工位处。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的工作站通过在沿第二水平方向间隔布置的两组定位机构5之间设置平行于第一水平方向的第一连接杆111，以用于为移动组件1的第一移动部12的移动进行支撑导向，使第二移动部13和第三移动部14能够方便地到达位于第一连接杆111两侧的任一定位机构5处，并在移动组件1的末端安装取放夹具2，以便于将定位机构5处的工装车6上的工件7移动至输送线4上，在保证整个移动组件1的整体质量较原有的三轴模组更小的情况下能够抓取更大范围内的工件7，实现了采用更小的占地面积和达到更快的生产节拍的目的，解决了现有技术中的空调外机生产线的自动上底托设备的三轴模组体积较大的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。