CN102699585B - 一种柔性化汽车侧围板焊装生产线 - Google Patents

Abstract

一种柔性化汽车侧围板焊装生产线，用于改善汽车车身焊装线体的柔性化生产能力，它包括夹具体、台车、框架、驱动机构和PLC控制系统，所述夹具体安装在台车上，所述台车与驱动机构连接，它在PLC控制系统控制下，由驱动机构牵引，在框架轨道上往复运行，以实现焊装生产线体夹具及工件的运送，所述驱动机构布置在框架上，所述框架固定在水平地面上。本发明具有性能稳定、通用性强、自动化程度高的特点，不仅能显著提高焊装作业的工作效率，保证工厂生产节拍，而且改善了焊装线体的柔性化生产能力，减少了设备资金投入，缩短了新产品投入批量生产的周期，能为企业带来更大的经济利益。

Description

一种柔性化汽车侧围板焊装生产线

技术领域

本发明涉及一种焊装生产线体，尤其适用于汽车车身侧围板的焊装生产，属于焊接设备技术领域。

背景技术

车身焊装作业是汽车整车生产过程中的重要工序，一般在焊装生产线体上完成。目前，应用于车身侧围板焊装生产线夹具大都是专用夹具，柔性化程度低，只能进行单一车型焊接作业。虽然通过气缸切换夹具支撑可以实现两种相似车型的转换，但是需要增加许多夹具单元，夹具单元过于密集，容易与焊钳发生干涉，导致分流及操作困难；并且共用同一焊装线体的两种车型需要同时开发，才能减少夹具设计时的风险；另外，现有的车身侧围焊装线体在运行过程中，制件与夹具存在相对运动，极易损伤制件表面，影响产品质量。

发明内容

本发明的目的在于为改善现有汽车车身焊装线体的柔性化生产能力，提供一种由PLC系统自动控制、能实现多种车型共用、并有效避免制件表面损伤的柔性化汽车侧围板焊装生产线。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种柔性化汽车侧围板焊装生产线，它包括夹具体、台车、框架、驱动机构和PLC控制系统，所述夹具体安装在台车上，所述台车与驱动机构连接，它在PLC控制系统控制下，由驱动机构牵引，在框架轨道上往复运行，作夹具体及工件的运送，所述驱动机构布置在框架上，所述框架固定在水平地面上。

上述柔性化汽车侧围板焊装生产线，所述夹具体包括一组夹具单元和夹具固定板，所述夹具单元的数量及布置形式与焊装工件结构匹配，夹具单元安装在夹具固定板上，所述夹具固定板的底面设有主夹具定位销，所述主夹具定位销与台车配装。

上述柔性化汽车侧围板焊装生产线，所述台车包括脚轮、夹具定位孔、防撞杆、台车牵引臂和台车固定块，所述脚轮布置在台车底面左右两侧，所述夹具定位孔与夹具体的主夹具定位销配装，所述防撞杆布置在台车前后两端，所述台车牵引臂前端设有与驱动机构元件匹配的连接孔，台车牵引臂布置在台车前后两端，所述台车固定块位于台车中部，它与布置在框架上的定位元件相匹配。

上述柔性化汽车侧围板焊装生产线，所述框架包括基座、轨道、限位机构、摩擦轮和台车定位机构，所述基座是各组成元件的安装载体，在其两侧设置台车运行轨道，所述限位机构布置在框架的首尾两端，限位机构由限位气缸和限位轮组成，它与驱动机构对应元件匹配，所述摩擦轮左右对称布置两排，它们分别与驱动机构对应元件配装，所述台车定位机构由台车定位气缸和台车定位轮组成，台车定位气缸位于台车定位轮下面，其伸缩臂与台车定位轮连接。

上述柔性化汽车侧围板焊装生产线，所述驱动机构包括电机及传动单元、牵引板和牵引缸，所述电机及传动单元布置在框架的中部，用于驱动牵引板，所述牵引板前后两端均设有牵引缸及牵引板限位块，牵引板与框架上的摩擦轮配装，所述牵引缸与台车牵引臂匹配，在牵引缸上还设有与台车牵引臂配装的锁止元件。

上述柔性化汽车侧围板焊装生产线，所述PLC控制系统包括联通座、联通插头、接触开关和电、气控制元件，所述联通座安装在台车上，它与联通插头相联后接通电路和气路，所述联通插头与气缸组合后布置在框架上，所述接触开关包括前进接触开关和后退接触开关，用于感应牵引板的到位信号，并通过PLC控制元件控制电机动作，所述电、气控制元件与对应的电路、气路连接，它们布置在框架或焊装动力网架上。

本发明通过分离式夹具体与台车的结合实现了多种车型共用同一焊装线体的生产模式，提高了车身侧围焊装线体的柔性化生产能力；通过牵引缸将台车与牵引板连接，在驱动机构和PLC控制系统共同作用下实现了夹具体与工件同步运输，消除了工件与夹具在焊装线体运输过程中产生的相对运动，避免了工件表面的损伤；通过PLC系统将夹具体、台车和台车牵引板整合为一个自动切换系统，实现线体根据车型自动切换夹具，达到了焊装生产自动化控制的目的。总之，本发明具有性能稳定、通用性强、自动化程度高的特点，不仅能够显著提高焊装作业的工作效率，保证工厂生产节拍，而且改善了焊装线体的柔性化生产能力，减少了设备资金投入，缩短了新产品投入批量生产的周期，能为企业带来更大的经济利益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的总体布置示意图；

图2是夹具体结构示意图；

图3是台车结构示意图；

图4是框架结构及驱动机构布置示意图；

图5是牵引缸与台车牵引臂连接示意图；

图6是台车固定块与台车定位机构连接示意图；

图7是限位机构示意图。

图中各标号为：1、夹具体，1-1、夹具单元，1-2、夹具固定板，1-3、主夹具定位销，2、台车，2-1、脚轮，2-2、夹具定位孔，2-3、防撞杆，2-4、台车牵引臂，2-5、台车固定块，3、框架，3-1、基座，3-2、轨道，3-3、限位机构，3-3-1、限位气缸，3-3-2、限位轮，3-4、摩擦轮，3-5、台车定位机构，3-5-1、台车定位气缸，3-5-2、台车定位轮，4、驱动机构，4-1、电机及传动单元，4-2、牵引板，4-2-1、牵引板限位块，4-3、牵引缸，4-3-1、锁止元件，5、PLC控制系统，5-1、联通座，5-2、联通插头，5-3、接触开关。

具体实施方式

参看图 1，本发明包括夹具体1、台车2、框架3、驱动机构4和PLC控制系统5，所述夹具体1安装在台车2上，所述台车2与驱动机构4连接，它在PLC控制系统5控制下，由驱动机构4牵引，在框架3轨道上往复运行，以实现焊装生产线体夹具及工件的运送，所述驱动机构4布置在框架3上，所述框架3固定在水平地面上。

参看图 1、图2，本发明的夹具体1包括一组夹具单元1-1和夹具固定板1-2，所述夹具单元1-1的数量及布置形式与焊装工件结构匹配，夹具单元1-1安装在夹具固定板1-2上，所述夹具固定板1-2的底面设有主夹具定位销1-3，所述主夹具定位销1-3与台车2配装。

参看图1、图3，本发明的台车2包括脚轮2-1、夹具定位孔2-2、防撞杆2-3、台车牵引臂2-4和台车固定块2-5，所述脚轮2-1布置在台车底面左右两侧，所述夹具定位孔2-2与夹具体的主夹具定位销1-3配装，所述防撞杆2-3布置在台车2的前后两端，所述台车牵引臂2-4前端设有与驱动机构元件匹配的连接孔，台车牵引臂2-4布置在台车2的前后两端，所述台车固定块2-5位于台车2中部，它与布置在框架3上的定位元件相匹配。

参看图1、图4、图6、图7，本发明的框架3包括基座3-1、轨道3-2、限位机构3-3、摩擦轮3-4和台车定位机构3-5，所述基座3-1是各组成元件的安装载体，在其两侧设置台车运行轨道3-2，所述限位机构3-3布置在框架3的首尾两端，限位机构3-3由限位气缸3-3-1和限位轮3-3-2组成，它与驱动机构对应元件匹配，所述摩擦轮3-4左右对称布置两排，它们分别与驱动机构对应元件配装，所述台车定位机构3-5由台车定位气缸3-5-1和台车定位轮3-5-2组成，台车定位气缸3-5-1位于台车定位轮3-5-2下面，其伸缩臂与台车定位轮3-5-2连接。

参看图1、图4、图6，本发明的驱动机构4包括电机及传动单元4-1、牵引板4-2和牵引缸4-3，所述电机及传动单元4-1布置在框架的中部，其用于驱动牵引板4-2，所述牵引板4-2前后两端均设有牵引缸4-3及牵引板限位块4-2-1，牵引板4-2与框架上的摩擦轮3-4配装，所述牵引缸4-3与台车牵引臂2-4匹配，在牵引缸4-3上还设有与台车牵引臂2-4配装的锁止元件4-3-1。

参看图1、图3、图4，本发明的PLC控制系统5包括联通座5-1、联通插头5-2、接触开关5-3及电、气控制元件，所述联通座5-1安装在台车2上，它与联通插头5-2相联后接通电路和气路，所述联通插头5-2与气缸组合后布置在框架3上，所述接触开关5-3包括前进接触开关和后退接触开关，用于感应牵引板4-2的到位信号，并通过PLC控制元件控制电机及齿轮传动机构4-1的动作，所述电、气控制元件与对应的电路、气路连接，它们布置在框架3或焊装动力网架上。

参看图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，本发明的工作过程是：

将焊装工件固定于夹具体上，由PLC系统控制电机转动，通过传动单元将动力传递至牵引板4-2，带动其向前运动，牵引缸4-3用螺栓固定在牵引板4-2上，牵引缸伸缩臂伸出后与台车牵引臂2-4相连，并通过锁止元件4-3-1锁止，使台车2与驱动机构4稳固连接，从而牵引台车2向前运动，实现汽车车身侧围焊接夹具体1的移动。

当台车2运动至指定位置时，牵引板4-2碰触到前进接触开关，通过电信号控制电机及传动单元4-1停止运转，此时位于框架首部的限位气缸3-3-1带动限位轮3-3-2将牵引板上的限位块4-2-1压紧，限制牵引板4-2的移动；同时台车定位机构3-5的台车定位气缸3-5-1伸缩臂伸展将台车定位轮3-5-2抬起，台车定位轮3-5-2与台车固定块2-5卡住，将台车2定位；定位后联通插头5-2的气缸伸缩臂伸出与联通座5-1相联，将台车2上电路和气路联通；此时操作人员开始焊接作业。

在工件焊装的同时，牵引缸4-3伸缩臂缩回，使牵引缸4-3与台车牵引臂2-4断开连接，同时框架首部的限位机构3-3之限位气缸3-3-1松开，不再限制牵引板4-2的移动。然后电机反转，传动单元带动牵引板4-2反向运动，行至指定位置，通过碰触后退接触开关，使电机及传动单元4-1停止运转，同时框架尾部的限位气缸3-3-1带动限位轮3-3-2将牵引板上的限位块4-2-1压紧，限制牵引板4-2的移动，然后牵引缸4-3伸缩臂伸出与台车牵引臂2-4相连。

当焊接作业完成后，联通插头5-2的气缸伸缩臂缩回与联通座5-1断开联接，台车定位气缸3-5-1伸缩臂缩回，台车定位轮3-5-2与台车固定块2-5断开，进入下一个工作循环。

Claims (4)

1.一种柔性化汽车侧围板焊装生产线，其特征是，它包括夹具体（1）、台车（2）、框架（3）、驱动机构（4）和PLC控制系统（5），所述夹具体（1）安装在台车（2）上，所述台车（2）与驱动机构（4）连接，它在PLC控制系统（5）控制下，由驱动机构（4）牵引，在框架（3）轨道上往复运行，作夹具体及工件的运送，所述驱动机构（4）布置在框架（3）上，所述框架（3）固定在水平地面上；

所述夹具体（1）包括一组夹具单元（1-1）和夹具固定板（1-2），所述夹具单元（1-1）的数量及布置形式与焊装工件结构匹配，夹具单元（1-1）安装在夹具固定板（1-2）上，所述夹具固定板（1-2）的底面设有主夹具定位销（1-3），所述主夹具定位销（1-3）与台车（2）配装；

所述台车（2）包括脚轮（2-1）、夹具定位孔（2-2）、防撞杆（2-3）、台车牵引臂（2-4）和台车固定块（2-5），所述脚轮（2-1）布置在台车底面左右两侧，所述夹具定位孔（2-2）与夹具体的主夹具定位销（1-3）配装，所述防撞杆（2-3）布置在台车（2）的前后两端，所述台车牵引臂（2-4）前端设有与驱动机构元件匹配的连接孔，台车牵引臂（2-4）布置在台车（2）的前后两端，所述台车固定块（2-5）位于台车（2）中部，它与布置在框架（3）上的定位元件相匹配。

2.根据权利要求1所述的柔性化汽车侧围板焊装生产线，其特征是，所述框架（3）包括基座（3-1）、轨道（3-2）、限位机构（3-3）、摩擦轮（3-4）和台车定位机构（3-5），所述基座（3-1）是各组成元件的安装载体，在其两侧设置台车运行轨道（3-2），所述限位机构（3-3）布置在框架（3）的首尾两端，限位机构（3-3）由限位气缸（3-3-1）和限位轮(3-3-2)组成，它与驱动机构对应元件匹配，所述摩擦轮(3-4)左右对称布置两排，它们分别与驱动机构对应元件配装，所述台车定位机构(3-5)由台车定位气缸(3-5-1)和台车定位轮(3-5-2)组成，台车定位气缸(3-5-1)位于台车定位轮(3-5-2)下面，其伸缩臂与台车定位轮(3-5-2)连接。

3.根据权利要求2所述的柔性化汽车侧围板焊装生产线，其特征是，所述驱动机构(4)包括电机及传动单元(4-1)、牵引板(4-2)和牵引缸(4-3)，所述电机及传动单元(4-1)布置在框架的中部，其用于驱动牵引板(4-2)，所述牵引板(4-2)前后两端均设有牵引缸(4-3)及牵引板限位块(4-2-1)，牵引板(4-2)与框架上的摩擦轮(3-4)配装，所述牵引缸(4-3)与台车牵引臂（2-4）匹配，在牵引缸（4-3）上还设有与台车牵引臂（2-4）配装的锁止元件（4-3-1）。

4.根据权利要求3所述的柔性化汽车侧围板焊装生产线，其特征是，所述PLC控制系统（5）包括联通座（5-1）、联通插头（5-2）、接触开关（5-3）及电、气控制元件，所述联通座（5-1）安装在台车（2）上，它与联通插头（5-2）相联后接通电路和气路，所述联通插头（5-2）与气缸组合后布置在框架（3）上，所述接触开关（5-3）包括前进接触开关和后退接触开关，用于感应牵引板（4-2）的到位信号，并通过PLC控制元件控制电机及传动单元（4-1）的动作，所述电、气控制元件与对应的电路、气路连接，它们布置在框架（3）或焊装动力网架上。