一种无动力式车身定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无动力式车身定位系统，包括安装于工位上的伺服电机、安装于台车上的固定部、传动机构、滑动部及定位机构；其中，所述固定部通过传动机构与滑动部滑动连接，所述定位结构与滑动部连接；所述传动机构设有与伺服电机输出轴相配合的对接机构。本实用新型专利技术公开的一种无动力式车身定位系统，能够减少台车上的动力线缆及控制线缆，降低成本和能耗，提高生产线的柔性。提高生产线的柔性。提高生产线的柔性。

An unpowered vehicle body positioning system

【技术实现步骤摘要】
一种无动力式车身定位系统


[0001]本技术涉及车身定位工装领域，尤其涉及一种无动力式车身定位系统。

技术介绍

[0002]目前，在汽车生产线的定位系统中，定位系统常规采用台车上的多个定位销与车身上的多个定位孔配合，实现车身在生产线上的定位，但每一款车型车身定位孔的相对位置均不同，这就导致现有汽车生产线定位结构兼容能力差。针对该技术问题，现有技术中，通过添加三轴(X轴、Y轴、Z轴)的驱动机构和传动机构，实现了定位销的空间移动，从而能够配合不同车型车身的定位孔，提高生产线定位系统的柔性兼容能力。
[0003]现有技术中，中国专利CN206357235U、CN206357216U、CN206501119U分别公开了一种车身柔性装配定位三轴机器人用Z轴移动系统、一种车身柔性装配定位三轴机器人用Y轴移动系统和一种车身柔性装配定位三轴机器人用X轴移动系统，上述现有技术中均包括伺服电机等驱动机构、同步带等传动机构，但其伺服电机直接安装于支撑车身的台车上，动力线缆及控制线缆繁多，台车带着线缆在产线上高速输送存在安全及质量隐患，且每套机构都有独立的伺服驱动及控制系统，成本高，能耗大；同时，控制器与伺服电机的误差有可能影响定位销的位置准确性；此外，当驱动机构与传动机构停止动力传输时，机械结构误差间隙等将影响定位系统的稳定性。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本技术提供一种无动力式车身定位系统，旨在解决现有车身定位机构中台车的动力线缆及控制线缆繁多，存在安全及质量隐患，成本高，能耗大，定位准确性和定位系统的稳定性欠佳等问题。
[0005]本技术采取以下技术方案实现上述目的：
[0006]一种无动力式车身定位系统，包括安装于工位上的伺服电机、安装于台车上的固定部、传动机构、滑动部及定位机构；其中，所述固定部通过传动机构与滑动部滑动连接，所述定位结构与滑动部连接；所述传动机构设有与伺服电机输出轴相配合的对接机构。
[0007]本技术方案中，传动机构用于将伺服电机输出轴的转动转换为滑动部的滑动，通过将伺服电机安装至工位上，减少台车上的动力线缆及控制线缆，可以实现一个伺服电机对应多个台车，相对于每个台车安装一个以上伺服电机的现有技术，能够降低成本和能耗；同时伺服电机通过对接机构带动传动机构与输出轴连动，改变固定部和滑动部的相对位置，即改变定位机构在台车上的位置，从而适配不同定位孔位置的车型，提高生产线的柔性。其中，滑动部相对固定部的滑动方向可以包括水平方向和/或竖直方向。
[0008]进一步的技术方案为，滑动部包括X轴滑动部、Y轴滑动部及Z轴滑动部，传动机构包括X轴传动机构、Y轴传动机构及Z轴传动机构，所述X轴传动机构、Y轴传动机构及Z轴传动机构分别设有与伺服电机输出轴相配合的X轴对接机构、Y轴对接机构及Z轴对接机构；所述固定部通过X轴传动机构与X轴滑动部沿X轴方向滑动连接，所述X轴滑动部通过Y轴传动机
构与Y轴滑动部沿Y轴方向滑动连接，所述Y轴滑动部通过Z轴传动机构与Z轴滑动部沿Z轴方向滑动连接，所述Z轴滑动部与定位机构固定连接。
[0009]本技术方案中，通过伺服电机来改变X轴滑动部、Y轴滑动部及Z轴滑动部的位置，从而可以改变定位机构在三维空间中的位置，进一步提高生产线的柔性兼容能力。
[0010]进一步的技术方案为，X轴传动机构包括相配合的X轴丝杆和X轴滚珠螺母，所述X轴丝杆与固定部上端面转动连接，所述X轴滚珠螺母与X轴滑动部下端面固定连接。
[0011]进一步的技术方案为，Y轴传动机构包括相配合的Y轴丝杆和Y轴滚珠螺母，所述Y轴丝杆与X轴滑动部上端面转动连接，所述Y轴滚珠螺母与Y轴滑动部下端面固定连接。
[0012]进一步的技术方案为，Z轴传动机构包括相配合的Z轴丝杆和Z轴滚珠螺母，所述Z轴丝杆与Y轴滑动部上端面转动连接，所述Z轴滚珠螺母与Z轴滑动部侧壁固定连接。
[0013]进一步的技术方案为，所述对接机构包括转动连接的转子部和定子部；所述转子部包括传动轴、花键轴、传动轮，其中，所述传动轴的一端设有滑槽、另一端与传动轮同轴固定连接，所述传动轴还包括固设于其外环的第一摩擦盘，所述花键轴沿传动轴的轴向与滑槽滑动连接，所述滑槽的内壁设有与花键轴外花键相配合的内花键，所述花键轴与伺服电机输出轴还设有相配合的花键结构；所述定子部包括套设于传动轴外部的分离块、套设于分离块外部的外壳、在花键轴外环与花键轴通过第一轴承转动连接的电机连接套，其中，所述外壳通过第二轴承与传动轴转动连接，所述电机连接套的一端与伺服电机的外壳相配合、另一端与分离块的一端的相配合，所述分离块的另一端沿着传动轴的轴向与外壳的内壁通过弹性件连接，所述分离块的外壁与外壳的内壁设有止转结构；所述分离块在第一摩擦盘的下方设有相配合的第二摩擦盘，所述弹性件的弹力用于将第二摩擦盘顶紧第一摩擦盘。
[0014]本技术方案的工作原理为，初始时刻，弹性件的回弹力带动第二摩擦片顶紧第一摩擦片，传动机构处于刹车状态；当伺服电机运动至对接机构并挤压电机连接套时，压力通过电机连接套、分离块传递至弹性件，带动第二摩擦片与第一摩擦片分离，此时，在伺服电机的压力作用下，伺服电机输出轴与花键轴的花键结构相配合，同时挤压花键轴沿着传动轴的滑槽滑动，使花键轴的外花键与滑槽的内花键相配合，即伺服电机输出轴的转动带动传动轴转动，又通过传动机构将转动变成直线运动，从而带动滑动部相对固定部滑动；当定位机构滑动至目标位置时，伺服电机脱离对接机构，即作用在电机连接套的压力消失，弹性件的回弹力使第二摩擦片顶紧第一摩擦片，实现传动机构处于刹车状态。本技术方案的结构，使定位系统在无外力作用下始终处于目标位置，能够提高定位系统的稳定性和准确性。
[0015]进一步的技术方案为，还包括安装于工位的机械手、视觉传感器、处理器、控制器，所述伺服电机安装于机械手的前端，所述机械手、视觉传感器、处理器、控制器及伺服电机电通信连接。本技术方案的处理器用于根据视觉传感器采集的信息发送执行信息至控制器，所述控制器用于根据处理器发送的执行信息控制机械手运动到指定位置和控制伺服电机转动到指定角度，提高了定位系统的准确性，降低人力成本，同时，视觉传感器能够实现定位机构位置的复测，当存在定位误差时，能够及时纠偏。
[0016]本技术的有益效果是：
[0017]1、通过将伺服电机安装至工位上，减少台车上的动力线缆及控制线缆，可以实现一个伺服电机对应多个台车，能够降低成本和能耗。
[0018]2、伺服电机通过对接机构带动传动机构与输出轴连动，来改变滑动部的相对位置，能够适配不同定位孔位置的车型，提高生产线的柔性。
[0019]3、通过对接机构实现在无外力作用下定位机构始终处于目标位置，提高定位系统的稳定性和准确性。
[0020]4、通过机械手带动伺服电机运动、转动，能够提高定位系统的准确性，降低人力成本。
附图说明
[0021]图1为：本技术所述无动力式车身定位系统的工位布置示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无动力式车身定位系统，其特征在于，包括安装于工位上的伺服电机、安装于台车上的固定部、传动机构、滑动部及定位机构；其中，所述固定部通过传动机构与滑动部滑动连接，所述定位机构与滑动部连接；所述传动机构设有与伺服电机输出轴相配合的对接机构。2.根据权利要求1所述的一种无动力式车身定位系统，其特征在于，所述滑动部包括X轴滑动部、Y轴滑动部及Z轴滑动部，所述传动机构包括X轴传动机构、Y轴传动机构及Z轴传动机构，所述X轴传动机构、Y轴传动机构及Z轴传动机构分别设有与伺服电机输出轴相配合的X轴对接机构、Y轴对接机构及Z轴对接机构；所述固定部通过X轴传动机构与X轴滑动部沿X轴方向滑动连接，所述X轴滑动部通过Y轴传动机构与Y轴滑动部沿Y轴方向滑动连接，所述Y轴滑动部通过Z轴传动机构与Z轴滑动部沿Z轴方向滑动连接，所述Z轴滑动部与定位机构固定连接。3.根据权利要求2所述的一种无动力式车身定位系统，其特征在于，所述X轴传动机构包括相配合的X轴丝杆和X轴滚珠螺母，所述X轴丝杆与固定部上端面转动连接，所述X轴滚珠螺母与X轴滑动部下端面固定连接。4.根据权利要求2所述的一种无动力式车身定位系统，其特征在于，所述Y轴传动机构包括相配合的Y轴丝杆和Y轴滚珠螺母，所述Y轴丝杆与X轴滑动部上端面转动连接，所述Y轴滚珠螺母与Y轴滑动部下端面固定连接。5.根据权利要求2所述的一种无动力式车身定位系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈周生，洪俊，刘飞腾，
申请(专利权)人：上汽通用五菱汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：