CN106624530A - 一种多车型自由切换的总拼系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多车型自由切换的总拼系统，用以适应不同车型白车身的固定焊装，该装置包括定位控制组件以及分别设置在合装台Y向两侧的总拼子系统，每个总拼子系统均包括：存储放置台：包括多个夹具存储位，用以放置不同车型对应的合装夹具，每个合装夹具上均安装有夹具底部连接器；存储定位装置：用以从存储放置台的夹具存储位中通过夹具底部连接器将合装夹具抓起并运送到预定抓取位置，并且将替换下来的合装夹具归位；合装定位装置：用以从预定抓取位置上抓取相应的合装夹具运送到合装台，并且将替换下来的合装夹具归位。与现有技术相比，本发明具有使用范围广、安全可靠、模块设计、节省前期投资、占用空间少等优点。

Description

一种多车型自由切换的总拼系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车工业中的白车身焊装领域，尤其是涉及一种多车型自由切换的总拼系统及方法。

背景技术

在汽车工业里的白车身焊装中，多车型共线生产已成为一种主流生产方式。为实现多车型共线生产，多车型可自由切换，装备占用空间小，成本增加少，可重复利用的目的。现有的总拼装置中，每种车型对应与该车型配套的总拼装置，但是由于需要总装的车型较多，需要配备不同型号的总拼装置，成本大大提升，不利于生产操作，另外现有的大型总拼系统结构松散，占地7个工位以上，不利于布局。

所以目前需要一种新的多车型自由切换的新总拼装置，可实现一种车型以上的车型切换，占用空间少，费用增加少，生产节拍高，只需要通过增加机器人就可实现更多的焊接点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使用范围广、安全可靠、模块设计、节省前期投资、占用空间少的多车型自由切换的总拼系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多车型自由切换的总拼系统，用以适应不同车型白车身的固定焊装，该装置包括定位控制组件以及分别设置在合装台Y向两侧的总拼子系统，所述的定位控制组件与总拼子系统连接，每个总拼子系统均包括：

存储放置台：包括多个夹具存储位，用以放置不同车型对应的合装夹具，每个合装夹具上均安装有夹具底部连接器；

存储定位装置：用以从存储放置台的夹具存储位中通过夹具底部连接器将合装夹具抓取并运送到预定抓取位置，并且将替换下来的合装夹具归位；

合装定位装置：用以从预定抓取位置上抓取相应的合装夹具运送到合装台，并且将替换下来的合装夹具归位。

所述的存储定位装置包括存储Y向输送组件和分别与存储Y向输送组件定位连接的输送归位导轨和多个存储X向输送组件。

所述的存储Y向输送组件包括两条平行设置的存储Y向导轨以及在两条存储Y向导轨中滑动的存储移动横导轨，所述的存储X向输送组件包括存储X向输送导轨，所述的存储X向输送导轨上设有存储X向移动小车，并且存储X向输送导轨分别设置在存储Y向导轨的两侧，所述的存储移动横导轨和存储X向移动小车上均设有翻转挂钩，用以抓取夹具底部连接器。

所述的合装定位装置包括合装移动机构以及对称设置在合装台X向两侧结构相同的加载夹具组件和卸载夹具组件，所述的加载夹具组件和卸载夹具组件均包括循环X向输送单元和循环Y向输送单元，所述的合装移动机构与合装台匹配设置，并且与定位控制组件连接，所述的存储定位装置设置在加载夹具组件和卸载夹具组件之间。

所述的循环X向输送单元包括循环X向输送导轨以及在循环X向输送导轨上运动的循环X向输送小车，所述的循环Y向输送单元包括两条平行设置的循环Y向输送导轨以及在两条循环Y向输送导轨之间移动的循环移动横导轨，所述的循环Y向输送导轨与循环归位导轨相对设置。

所述的定位控制组件包括位置控制器以及分别与位置控制器连接的驱动电机和位置传感器，所述的驱动电机和位置传感器分别设置在存储Y向导轨、存储X向输送导轨、循环X向输送导轨和循环Y向输送导轨上。

一种多车型自由切换的总拼方法，包括以下步骤：

1)加载合装夹具：包括取出合装夹具阶段和循环输送合装夹具阶段；

11)取出合装夹具阶段：位置控制器根据需要固定焊接的白车身的型号确定相应的合装夹具，然后控制存储移动横导轨在存储Y向导轨上移动到存有相应合装夹具的存储X向输送导轨处对接，存储X向移动小车通过翻转挂钩抓取相应的合装夹具后，在对接好的存储X向输送导轨上移动到与存储移动横导轨的对接位置处等待，存储移动横导轨通过翻转挂钩从存储X向移动小车上抓取合装夹具后返回并与循环归位导轨对接；

12)循环输送合装夹具阶段：左侧循环X向输送小车在左侧循环X向输送导轨上运动到左侧循环移动横导轨上，左侧循环移动横导轨带着左侧循环X向输送小车在左侧循环Y向输送导轨上移动到与循环归位导轨对应的位置对接，左侧循环X向输送小车移动到循环归位导轨上与存储移动横导轨对接处，闭合翻转挂钩从存储移动横导轨上抓取合装夹具后沿原路返回左侧循环X向输送导轨后，沿左侧循环X向输送导轨将相应的合装夹具运送到合装移动机构上固定，在合装台上进行相应型号白车身的焊接；

2)卸载复位：当相应型号白车身焊接完毕后，右侧循环X向输送小车在合装移动机构上抓取用过的合装夹具沿右侧循环X向输送导轨移动到右侧循环移动横导轨上，并随着右侧循环移动横导轨在右侧循环Y向输送导轨移动到与循环归位导轨对应的位置后对接，右侧循环X向输送小车沿着循环归位导轨移动到存储移动横导轨对接位置处，在存储移动横导轨抓取用过的合装夹具后，右侧循环X向输送小车沿原路径返回，存储移动横导轨移动到相应位置的存储X向输送导轨处对接，存储X向输送导轨上的存储X向移动小车从存储移动横导轨上抓取合装夹具并将其放置到相应的夹具存储位上；

3)当下一个需要焊接的白车身的型号与上一个相同，则继续使用该合装夹具，当下一个需要焊接的白车身的型号与上一个不同时，通过卸载复位后选择新的合装夹具进行固定焊接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、使用范围广：本发明通过更换合装夹具可实现多种车型切换，适用于不同车型的白车身的固定焊接，可实现多车型自由随机切换，并且能够提前做好车型更换准备，生产节拍高，利用合理的路径规划以及高速运动定位技术，可达65JPH。

2、安全可靠：本发明小车的位置控制精度高，重复性稳定。

3、模块设计:对新增车型只需增加新车型的定位夹具，存储放置台和夹具底部连接机构都为模块设计，便于加载和卸载，提高效率。

4、节省前期投资：对于多种车型需求时能按车型分步投入、第一车型时投入的设备数量少，只需要通过增加机器人就可实现更多的焊接点。

5、占用空间少：本发明采用了结构紧凑的布局方式，将存储放置台设置在合装台的两侧，采用循环加载和卸载的方式进行工作，相较于其他大型总拼系统占地7个以上工位而言，本发明仅占地5个工位长度，占用的厂房高度在7米以下。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为存储定位装置的结构示意图。

图3为合装定位装置的结构示意图。

其中，1、合装移动机构，21、循环X向输送导轨，22、循环X向输送小车，31、循环Y向输送导轨，32、循环移动横导轨轨，41、存储Y向导轨，42、存储移动横导轨，43、循环归位导轨，51、存储X向输送导轨，52、存储X向移动小车，6、合装台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：

如图1-3所示，一种多车型自由切换的总拼系统，用以适应不同车型白车身的固定焊装，该装置包括定位控制组件以及分别设置在合装台6Y向两侧的总拼子系统，定位控制组件与总拼子系统连接，每个总拼子系统均包括：

存储放置台：包括多个夹具存储位，用以放置不同车型对应的合装夹具，每个合装夹具上均安装有夹具底部连接器；

存储定位装置：用以从存储放置台的夹具存储位中通过夹具底部连接器将合装夹具抓起并运送到预定抓取位置，并且将替换下来的合装夹具归位；

合装定位装置：用以从预定抓取位置上抓取相应的合装夹具运送到合装台6，并且将替换下来的合装夹具归位。

存储定位装置包括存储Y向输送组件和与存储Y向输送组件定位连接的输送归位导轨43和多个存储X向输送组件，循环归位导轨43与合装定位装置相对设置。

存储Y向输送组件包括两条平行设置的存储Y向导轨41以及在两条存储Y向导轨41中滑动的存储移动横导轨42，存储X向输送组件包括存储X向输送导轨51，存储X向输送导轨51上设有存储X向移动小车52，并且存储X向输送导轨51分别设置在存储Y向导轨41的两侧，存储X向移动小车52上设有翻转挂钩，用以固定夹具底部连接器。

存储X向输送组件可以根据白车身的型号数量进行扩展，当白车身的型号数量多于现有的夹具存储位时，可以成套增加存储X向输送导轨51和存储X向移动小车52进行相应的扩展。

合装定位装置包括合装移动机构1以及对称设置在合装台6两侧结构相同的加载夹具组件和卸载夹具组件，加载夹具组件和卸载夹具组件均包括循环X向输送单元和循环Y向输送单元，合装移动机构1与合装台6相对设置，并且与定位控制组件连接。

循环X向输送单元包括循环X向输送导轨21以及在循环X向输送导轨21上运动的循环X向输送小车22，循环Y向输送单元包括两条平行设置的循环Y向输送导轨31以及在两条循环Y向输送导轨31之间移动的循环移动横导轨32，循环Y向输送导轨31与循环归位导轨43相对设置。

定位控制组件包括位置控制器以及分别与位置控制器连接的驱动电机和位置传感器，驱动电机和位置传感器分别设置在存储Y向导轨41、存储X向输送导轨51、循环X向输送导轨21和循环Y向输送导轨31上。

具体实施工作过程为：

1)加载合装夹具：包括取出合装夹具阶段和循环输送合装夹具阶段；

11)取出合装夹具阶段：位置控制器根据需要固定焊接的白车身的型号确定相应的合装夹具，然后控制存储移动横导轨42在存储Y向导轨41上移动到存有相应合装夹具的存储X向输送导轨51处对接，存储X向移动小车52通过翻转挂钩抓取相应的合装夹具后，在对接好的存储X向输送导轨51上移动到与存储移动横导轨42的对接位置处等待，存储移动横导轨42通过翻转挂钩从存储X向移动小车52上抓取合装夹具后返回并与循环归位导轨43对接；

12)循环输送合装夹具阶段：左侧循环X向输送小车在左侧循环X向输送导轨上运动到左侧循环移动横导轨上，左侧循环移动横导轨带着左侧循环X向输送小车在左侧循环Y向输送导轨上移动到与循环归位导轨43对应的位置对接，左侧循环X向输送小车移动到循环归位导轨43上与存储移动横导轨42对接处，闭合翻转挂钩从存储移动横导轨42上抓取合装夹具后沿原路返回左侧循环X向输送导轨后，沿左侧循环X向输送导轨将相应的合装夹具运送到合装移动机构上固定，在合装台6上进行相应型号白车身的焊接；

2)卸载复位：当相应型号白车身焊接完毕后，右侧循环X向输送小车在合装移动机构上抓取用过的合装夹具沿右侧循环X向输送导轨移动到右侧循环移动横导轨上，并随着右侧循环移动横导轨在右侧循环Y向输送导轨移动到与循环归位导轨43对应的位置后对接，右侧循环X向输送小车沿着循环归位导轨43移动到存储移动横导轨42对接位置处，在存储移动横导轨42抓取用过的合装夹具后，右侧循环X向输送小车沿原路径返回，存储移动横导轨42移动到相应位置的存储X向输送导轨51处对接，存储X向输送导轨51上的存储X向移动小车52从存储移动横导轨42上抓取合装夹具并将其放置到相应的夹具存储位上；

3)当下一个需要焊接的白车身的型号与上一个相同，则继续使用该合装夹具，当下一个需要焊接的白车身的型号与上一个不同时，通过卸载复位后选择新的合装夹具进行固定焊接。

由于在合装台6X向两侧的机构呈对称分布，在加载和卸载过程中，左侧和右侧的机构均能实现加载合装夹具以及卸载归位的动作，并不局限于左侧加载、右侧卸载的模式。

Claims (7)

1.一种多车型自由切换的总拼系统，用以适应不同车型白车身的固定焊装，其特征在于，该装置包括定位控制组件以及分别设置在合装台(6)Y向两侧的总拼子系统，所述的定位控制组件与总拼子系统连接，每个总拼子系统均包括：

存储放置台：包括多个夹具存储位，用以放置不同车型对应的合装夹具，每个合装夹具上均安装有夹具底部连接器；

存储定位装置：用以从存储放置台的夹具存储位中通过夹具底部连接器将合装夹具抓取并运送到预定抓取位置，并且将替换下来的合装夹具归位；

合装定位装置：用以从预定抓取位置上抓取相应的合装夹具运送到合装台(6)，并且将替换下来的合装夹具归位。

2.根据权利要求1所述的一种多车型自由切换的总拼系统，其特征在于，所述的存储定位装置包括存储Y向输送组件和分别与存储Y向输送组件定位连接的输送归位导轨(43)和多个存储X向输送组件。

3.根据权利要求2所述的一种多车型自由切换的总拼系统，其特征在于，所述的存储Y向输送组件包括两条平行设置的存储Y向导轨(41)以及在两条存储Y向导轨(41)中滑动的存储移动横导轨(42)，所述的存储X向输送组件包括存储X向输送导轨(51)，所述的存储X向输送导轨(51)上设有存储X向移动小车(52)，并且存储X向输送导轨(51)分别设置在存储Y向导轨(41)的两侧，所述的存储移动横导轨(42)和存储X向移动小车(52)上均设有翻转挂钩，用以抓取夹具底部连接器。

4.根据权利要求3所述的一种多车型自由切换的总拼系统，其特征在于，所述的合装定位装置包括合装移动机构(1)以及对称设置在合装台(6)X向两侧结构相同的加载夹具组件和卸载夹具组件，所述的加载夹具组件和卸载夹具组件均包括循环X向输送单元和循环Y向输送单元，所述的合装移动机构(1)与合装台(6)匹配设置，并且与定位控制组件连接，所述的存储定位装置设置在加载夹具组件和卸载夹具组件之间。

5.根据权利要求4所述的一种多车型自由切换的总拼系统，其特征在于，所述的循环X向输送单元包括循环X向输送导轨(21)以及在循环X向输送导轨(21)上运动的循环X向输送小车(22)，所述的循环Y向输送单元包括两条平行设置的循环Y向输送导轨(31)以及在两条循环Y向输送导轨(31)之间移动的循环移动横导轨(32)，所述的循环Y向输送导轨(31)与循环归位导轨(43)相对设置。

6.根据权利要求5所述的一种多车型自由切换的总拼系统，其特征在于，所述的定位控制组件包括位置控制器以及分别与位置控制器连接的驱动电机和位置传感器，所述的驱动电机和位置传感器分别设置在存储Y向导轨(41)、存储X向输送导轨(51)、循环X向输送导轨(21)和循环Y向输送导轨(31)上。

7.一种应用如权利要求1-6任一项所述的多车型自由切换的总拼系统的总拼方法，包括以下步骤：

1)加载合装夹具：包括取出合装夹具阶段和循环输送合装夹具阶段；

11)取出合装夹具阶段：位置控制器根据需要固定焊接的白车身的型号确定相应的合装夹具，然后控制存储移动横导轨在存储Y向导轨上移动到存有相应合装夹具的存储X向输送导轨处对接，存储X向移动小车通过翻转挂钩抓取相应的合装夹具后，在对接好的存储X向输送导轨上移动到与存储移动横导轨的对接位置处等待，存储移动横导轨通过翻转挂钩从存储X向移动小车上抓取合装夹具后返回并与循环归位导轨对接；

12)循环输送合装夹具阶段：左侧循环X向输送小车在左侧循环X向输送导轨上运动到左侧循环移动横导轨上，左侧循环移动横导轨带着左侧循环X向输送小车在左侧循环Y向输送导轨上移动到与循环归位导轨对应的位置对接，左侧循环X向输送小车移动到循环归位导轨上与存储移动横导轨对接处，闭合翻转挂钩从存储移动横导轨上抓取合装夹具后沿原路返回左侧循环X向输送导轨后，沿左侧循环X向输送导轨将相应的合装夹具运送到合装移动机构上固定，在合装台上进行相应型号白车身的焊接；

2)卸载复位：当相应型号白车身焊接完毕后，右侧循环X向输送小车在合装移动机构上抓取用过的合装夹具沿右侧循环X向输送导轨移动到右侧循环移动横导轨上，并随着右侧循环移动横导轨在右侧循环Y向输送导轨移动到与循环归位导轨对应的位置后对接，右侧循环X向输送小车沿着循环归位导轨移动到存储移动横导轨对接位置处，在存储移动横导轨抓取用过的合装夹具后，右侧循环X向输送小车沿原路径返回，存储移动横导轨移动到相应位置的存储X向输送导轨处对接，存储X向输送导轨上的存储X向移动小车从存储移动横导轨上抓取合装夹具并将其放置到相应的夹具存储位上；

3)当下一个需要焊接的白车身的型号与上一个相同，则继续使用该合装夹具，当下一个需要焊接的白车身的型号与上一个不同时，通过卸载复位后选择新的合装夹具进行固定焊接。