CN106826007A - 一种多车型高效随机切换的柔性总拼系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多车型高效随机切换的柔性总拼系统，包括下层设备和上层设备，所述下层设备包括呈直线设置的第一至第四工位，所述第一至第四工位上均设有高速滚床和柔性台车，白车身设置在所述柔性台车上，所述柔性台车还与高速滚床相配合，其中：所述第一工位和所述第三工位完全相同，其上均设有过渡轨、对轨装置、横移车和地轨，所述第二工位上还设有侧围夹具、夹具转移车、合拼滑台和点定机器人，所述第四工位上还设有增打机器人、牵引车和停车轨，所述上层设备包括二层地板、二层机器人和立柱。本发明减小了总拼的占地面积、缩短了车型切换时间，具备随机切换功能，满足柔性总拼多车型高效随机切换的要求。

Description

一种多车型高效随机切换的柔性总拼系统
技术领域
本发明涉及汽车总拼系统技术领域，尤其涉及一种多车型高效随机切换的柔性总拼系统。
背景技术
随着工业用地的逐渐紧缺，以及汽车生命周期的渐逐缩短，汽车主机厂需在有限的工厂空间进行多品种多车型的生产制造；另一方面，汽车车型的多样化及更新换代的速度需不断满足市场需求。传统的单车型专用焊装生产线在用地成本、固定资产投资成本等方面造成极大的浪费，这就迫切需要汽车的生产制造采用柔性混线焊装的生产模式，柔性总拼是这一汽车生产模式的关键工序。
目前现有的柔性总拼系统以整体侧围夹具切换型较为常见，整体侧围夹具切换型又分为空中旋转型、地面旋转型和地面滑移型等三种形式。地面滑移式的总拼系统因其设备制造工艺简单，夹具维护性好、投资低等特点得到广泛应用。但目前的地面滑移式的总拼系统存在占地面积大、切换时间长、随机性差等缺点，不能满足汽车制造多车型高效随机切换生产的要求。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种占地面积小、能快速随机切换的多车型高效随机切换的柔性总拼系统。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明提供的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，包括下层设备和上层设备，
所述下层设备包括呈直线设置的第一至第四工位，所述第一至第四工位上均设有高速滚床和柔性台车，白车身设置在所述柔性台车上，所述柔性台车还与高速滚床相配合，其中：
所述第一工位和所述第三工位完全相同，其上均设有过渡轨、对轨装置、横移车和地轨，所述地轨对称设置在所述高速滚床的两侧，所述横移车滑动的安装在所述地轨上，所述对轨装置安装在所述过渡轨上，所述过渡轨通过所述对轨装置与所述横移车连接对齐；
所述第二工位上还设有侧围夹具、夹具转移车、合拼滑台和点定机器人，所述侧围夹具用于夹持所述白车身的侧围，所述夹具转移车用于转移所述侧围夹具，所述合拼滑台用于驱动存放在夹具转移车上的所述侧围夹具至所述白车身的点定焊接位置，所述点定机器人用于对所述白车身进行点定焊接；
所述第四工位上还设有增打机器人、牵引车和停车轨，所述停车轨用于存放所述侧围夹具，所述牵引车用于牵引所述侧围夹具存取至所述停车轨上，所述增打机器人用于对所述白车身进行增打焊接；
所述上层设备包括二层地板、二层机器人和立柱，所述立柱的底部固定在所述第二工位上，其顶部与所述二层地板相连接，所述二层地板上表面安装有所述二层机器人，所述二层机器人用于对所述白车身进行点定焊接。
进一步地，停车轨包括对轨块、第一导轨、导向条、定位装置、导轨支撑架和支撑脚，所述对轨块、第一导轨、导向条和定位装置均安装在所述导轨支撑架上，所述导轨支撑架的底部设有所述支撑脚，其中，所述对轨块与所述对轨装置相配合，所述夹具转移车和牵引车分别在所述第一导轨和导向条上移动，所述定位装置用于所述夹具转移车到位时的限位，所述支撑脚用于调整第一导轨的水平高度。
进一步地，所述牵引车包括减速电机、气缸、推杆、销、连接座、滑台、挂钩、行走滚轮、导向滚轮、驱动摆臂机构、车架、对位块和刹车摆臂机构，所述减速电机安装在所述驱动摆臂机构上，并用于驱动安装于所述减速电机上的摩擦轮旋转，所述驱动摆臂机构用于控制摩擦轮副与所述摩擦轮是否啮合，安装于所述车架上的气缸通过推杆上安装的销与所述连接座和滑台相连接，所述滑台上的挂钩与所述夹具转移车相配合，所述对位块用于对所述牵引车到位停止后进行限位，所述刹车摆臂机构用于所述牵引车的减速与刹车。
进一步地，所述对轨装置包括对位销、导向座、连接座、支座、密封盖和气缸，所述对位销活动地安装于所述导向座上，所述导向座安装于所述连接座上，所述连接座安装于所述支座上，所述密封盖通过螺栓固定在所述连接座上。
进一步地，所述夹具转移车包括前挂钩、夹具座、导轨防护板、后挂钩、行走滚轮、导向滚轮、连接杆和对位块，所述前挂钩和后挂钩分别用于连接置于其前后两端的所述牵引车，所述夹具座上方安装所述侧围夹具，所述对位块用于所述夹具转移车到位停止后的限位，所述连接杆用于连接前后两侧的所述夹具座。
进一步地，横移车包括到位感应装置、导轨、导向条、限位支架，夹具限位装置、缓冲块、行走轮、齿轮、齿轮箱、第一万向节、传动轴、车架、第二万向节、减速电机和导向轮，所述到位感应装置安装于车架上，并用于感应所述夹具转移车相对所述横移车的位置，所述导轨、导向条安装于所述车架上，所述导轨、导向条分别与所述夹具转移车和牵引车相配合，所述夹具限位装置安装于所述限位支架上，并用于所述夹具转移车到位后的限位，所述减速电机用于驱动两端连接第二万向节和第一万向节的传动轴，并带动安装于所述齿轮箱上的齿轮转动，所述齿轮与所述地轨上齿条相啮合，并带动所述横移车在所述地轨上横向移动。
进一步地，所述合拼滑台包括减速电机、摆臂、凸轮导向器、导轨、推杆、支撑架、第二导轨、定位支架、X向定位装置、横梁、行走轮、导轨、拖链、基板和电机座，所述减速电机安装于电机座上方，所述摆臂的大臂转接在减速电机输出端，其小臂安装有所述凸轮导向器，所述凸轮导向器与所述导轨滑动连接，所述导轨安装于推杆上，所述推杆用螺栓固连在所述支撑架上，所述支撑架上安装所述第二导轨，所述行走轮安装于横梁的两端，并与所述导轨滚动连接，所述拖链安装于横梁上，所述X向定位装置安装于定位支架上，并用于所述夹具转移车到位后的限位。
进一步地，所述上层设备还包括护栏、垫板、支撑和楼梯，所述护栏设置在所述二层地板的上表面四周，所述垫板设置在所述立柱与地面之间，所述楼梯设置在所述二层地板和地面之间，其中，所述支撑设置在所述二层地板和所述立柱之间。
本发明的有益效果在于：通过将多个车型的侧围夹具分别存放在第二至第四工位，充分利用了这三个工位的空余空间，并且横移车与牵引车采用分体结构，横移车转移侧围夹具时牵引车无需跟随横移车移动，从而使本发明减小了总拼的占地面积、缩短了车型切换时间，具备随机切换功能，满足柔性总拼多车型高效随机切换的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的多车型高效随机切换的柔性总拼系统的下层设备的平面布置图；
图2是本发明实施例的多车型高效随机切换的柔性总拼系统的上层设备的布置示意图；
图3是本发明实施例的多车型高效随机切换的柔性总拼系统的停车轨的结构示意图；
图4是本发明实施例的多车型高效随机切换的柔性总拼系统的牵引车的结构示意图；
图5是本发明实施例的多车型高效随机切换的柔性总拼系统的对轨装置的结构示意图；
图6是本发明实施例的多车型高效随机切换的柔性总拼系统的夹具转移车的结构示意图；
图7是本发明实施例的多车型高效随机切换的柔性总拼系统的横移车的结构示意图；
图8是本发明实施例的多车型高效随机切换的柔性总拼系统的合拼滑台的结构示意图；
图9是本发明实施例的六车型随机切换原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1-2所示，本发明的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，包括下层设备1和上层设备2，
下层设备1包括呈直线设置的第一至第四工位(21-24)，第一至第四工位(21-24)上均设有高速滚床109和柔性台车110，白车身105设置在柔性台车110上，柔性台车110还与高速滚床109相配合，柔性台车110主要用于白车身105在第一至第四工位(21-24)之间的运送，其中：
第一工位21和第三工位23完全相同，其上均设有过渡轨111、对轨装置112、横移车113和地轨114，地轨114对称设置在高速滚床109的两侧，横移车113滑动的安装在地轨114上，对轨装置112安装在过渡轨111上，过渡轨111通过对轨装置112与横移车113连接对齐；
第二工位22上还设有侧围夹具104、夹具转移车106、合拼滑台107和点定机器人108，侧围夹具104用于夹持白车身105的侧围，夹具转移车106用于转移侧围夹具104，合拼滑台107用于驱动存放在夹具转移车106上的侧围夹具104至白车身105的点定焊接位置，点定机器人108用于对白车身105进行点定焊接；
第四工位24上还设有增打机器人101、牵引车102和停车轨103，停车轨103用于存放侧围夹具104，牵引车102用于牵引侧围夹具104存取至停车轨103上，增打机器人101用于对白车身105进行增打焊接；上层设备2包括二层地板201、二层机器人203和立柱204，立柱204的底部固定在第二工位22上，其顶部与二层地板201相连接，二层地板201上表面安装有二层机器人203，二层机器人203用于对白车身105进行点定焊接。上层设备2还包括护栏202、垫板205、支撑206和楼梯207，护栏202设置在二层地板201的上表面四周，垫板205设置在立柱204与地面之间，楼梯207设置在二层地板201和地面之间，其中，支撑206设置在二层地板201和立柱204之间。护栏202是二层地板201的安全防护围栏，立柱204、垫板205和支撑206是为了增加二层地板201的结构强度，楼梯207主要用于上下二层地板201的检修通道。
本发明通过将多个车型的侧围夹具104分别存放在第二至第四工位(22-24)，充分利用了这三个工位的空余空间，并且横移车113与牵引车102采用分体结构，横移车113转移侧围夹具104时牵引车102无需跟随横移车113移动，从而使本发明减小了总拼的占地面积、缩短了车型切换时间，具备随机切换功能，满足柔性总拼多车型高效随机切换的要求。
参阅图3所示，停车轨103包括对轨块301、第一导轨302、导向条303、定位装置304、导轨支撑架305和支撑脚306，对轨块301、第一导轨302、导向条303和定位装置304均安装在导轨支撑架305上，导轨支撑架305的底部设有支撑脚306，其中，对轨块301与对轨装置112相配合，从而保证横移车113与停车轨103的正确对接，夹具转移车106和牵引车102分别在第一导轨302和导向条303上移动，定位装置304用于夹具转移车106到位时的限位，支撑脚306用于调整第一导轨302的水平高度。
参阅图4所示，牵引车102包括减速电机401、气缸402、推杆403、销404、连接座405、滑台406、挂钩407、行走滚轮408、导向滚轮409、驱动摆臂机构410、车架411、对位块412和刹车摆臂机构413，减速电机401安装在驱动摆臂机构410上，并用于驱动安装于减速电机401上的摩擦轮旋转，驱动摆臂机构410用于控制摩擦轮副与摩擦轮是否啮合，从而控制牵引车102的运动与停止。安装于车架411上的气缸402通过推杆403上安装的销404与连接座405和滑台406相连接，滑台406上的挂钩407与夹具转移车106相配合，气缸402通过推杆403推拉连接座405，带动滑台406移动，从而控制夹具转移车106的前进与后退。对位块412用于对牵引车102到位停止后进行限位，刹车摆臂机构413用于牵引车102的减速与刹车。行走轮408和导向轮409主要用于保证牵引车102沿正确方向移动。
参阅图5所示，对轨装置112包括对位销501、导向座502、连接座503、支座504、密封盖505和气缸506，对位销501活动地安装于导向座502上，导向座502安装于连接座503上，连接座503安装于支座504上，密封盖505通过螺栓固定在连接座503上，密封盖505用于防护对轨装置112内部的零部件。
参阅图6所示，夹具转移车106包括前挂钩601、夹具座602、导轨防护板603、后挂钩604、行走滚轮605、导向滚轮606、连接杆607和对位块608，前挂钩601和后挂钩604分别用于连接置于其前后两端的牵引车102，夹具座602上方安装侧围夹具104，对位块608用于夹具转移车106到位停止后的限位，连接杆607用于连接前后两侧的夹具座602。导轨防护板603用于防止焊接焊渣飞溅到夹具转移车106下方的轨道，从而防止了轨道受焊渣的破坏。行走轮605和导向轮606保证夹具转移车106沿预设方向移动。
参阅图7所示，横移车(113)包括到位感应装置701、导轨702、导向条703、限位支架704，夹具限位装置705、缓冲块706、行走轮707、齿轮708、齿轮箱709、第一万向节710、传动轴711、车架712、第二万向节713、减速电机714和导向轮715，到位感应装置701安装于车架712上，并用于感应夹具转移车106相对横移车113的位置，导轨702、导向条703安装于车架712上，导轨702、导向条703分别与夹具转移车106和牵引车102相配合，夹具限位装置705安装于限位支架704上，并用于夹具转移车106到位后的限位，减速电机714用于驱动两端连接第二万向节713和第一万向节710的传动轴711，并带动安装于齿轮箱709上的齿轮708转动，齿轮708与地轨114上齿条相啮合，并带动横移车113在地轨114上横向移动。行走轮707和导向轮715保证横移车113沿预设方向移动。缓冲块706用于防止横移车113移动超行程时的撞击损坏。
参阅图8所示，合拼滑台107包括减速电机801、摆臂802、凸轮导向器803、导轨804、推杆805、支撑架806、第二导轨807、定位支架808、X向定位装置809、横梁810、行走轮811、导轨812、拖链813、基板814和电机座815，减速电机801安装于电机座815上方，摆臂802的大臂转接在减速电机801输出端，其小臂安装有凸轮导向器803，凸轮导向器803与导轨804滑动连接，导轨804安装于推杆805上，推杆805用螺栓固连在支撑架806上，支撑架806上安装第二导轨807，行走轮811安装于横梁810的两端，并与导轨812滚动连接，拖链813安装于横梁810上，X向定位装置809安装于定位支架808上，并用于夹具转移车106到位后的限位，这样可以保证夹具转移车106随第二导轨807同步移动，从而保证白车身105左右侧围夹具104合拼位置的精确。
参阅图9所示，本实施例中以6个车型切换为例：
6个不同车型的侧围夹具分别用T01、T02、T03、T04、T05和T06表示，第一至第四工位分别用M010、M020、M030和M040表示，机器人用Ro表示，生产车型切换时，侧围夹具的途经停靠位置分别用P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8和P9表示。白车身焊装生产线的流向为M010—M020—M030—M040，车型切换的总体流向为P1—P7—P9—P5—P1。
第一种切换方式：由某车型的侧围夹具T01切换至另一车型的侧围夹具T05，则侧围夹具T01按停靠位置P1—P7—P8—P7—P9—P5依次转移，侧围夹具T05按停靠位置P5—P1—P7—P8依次转移，完成车型的生产切换。
第二种切换方式：由某车型的侧围夹具T01，切换至另一车型的侧围夹具T04，则侧围夹具T01按停靠位置P1—P7—P8—P7—P9依次转移，侧围夹具T04按停靠位置P4—P1—P7—P8依次转移，侧围夹具T05按停靠位置P5—P1—P4依次转移，侧围夹具T01按停靠位置P9—P5依次转移，完成车型的生产切换。
如上所述，位于工位M030的前工位M020和后工位M040的侧围夹具均能随机切换生产。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种多车型高效随机切换的柔性总拼系统，包括下层设备(1)和上层设备(2)，其特征在于，
所述下层设备(1)包括呈直线设置的第一至第四工位(21-24)，所述第一至第四工位(21-24)上均设有高速滚床(109)和柔性台车(110)，白车身(105)设置在所述柔性台车(110)上，所述柔性台车(110)还与高速滚床(109)相配合，其中：
所述第一工位(21)和所述第三工位(23)完全相同，其上均设有过渡轨(111)、对轨装置(112)、横移车(113)和地轨(114)，所述地轨(114)对称设置在所述高速滚床(109)的两侧，所述横移车(113)滑动的安装在所述地轨(114)上，所述对轨装置(112)安装在所述过渡轨(111)上，所述过渡轨(111)通过所述对轨装置(112)与所述横移车(113)连接对齐；
所述第二工位(22)上还设有侧围夹具(104)、夹具转移车(106)、合拼滑台(107)和点定机器人(108)，所述侧围夹具(104)用于夹持所述白车身(105)的侧围，所述夹具转移车(106)用于转移所述侧围夹具(104)，所述合拼滑台(107)用于驱动存放在夹具转移车(106)上的所述侧围夹具(104)至所述白车身(105)的点定焊接位置，所述点定机器人(108)用于对所述白车身(105)进行点定焊接；
所述第四工位(24)上还设有增打机器人(101)、牵引车(102)和停车轨(103)，所述停车轨(103)用于存放所述侧围夹具(104)，所述牵引车(102)用于牵引所述侧围夹具(104)存取至所述停车轨(103)上，所述增打机器人(101)用于对所述白车身(105)进行增打焊接；
所述上层设备(2)包括二层地板(201)、二层机器人(203)和立柱(204)，所述立柱(204)的底部固定在所述第二工位(22)上，其顶部与所述二层地板(201)相连接，所述二层地板(201)上表面安装有所述二层机器人(203)，所述二层机器人(203)用于对所述白车身(105)进行点定焊接。
2.如权利要求1所述的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，其特征在于，停车轨(103)包括对轨块(301)、第一导轨(302)、导向条(303)、定位装置(304)、导轨支撑架(305)和支撑脚(306)，所述对轨块(301)、第一导轨(302)、导向条(303)和定位装置(304)均安装在所述导轨支撑架(305)上，所述导轨支撑架(305)的底部设有所述支撑脚(306)，其中，所述对轨块(301)与所述对轨装置(112)相配合，所述夹具转移车(106)和牵引车(102)分别在所述第一导轨(302)和导向条(303)上移动，所述定位装置(304)用于所述夹具转移车(106)到位时的限位，所述支撑脚(306)用于调整第一导轨(302)的水平高度。
3.如权利要求2所述的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，其特征在于,所述牵引车(102)包括减速电机(401)、气缸(402)、推杆(403)、销(404)、连接座(405)、滑台(406)、挂钩(407)、行走滚轮(408)、导向滚轮(409)、驱动摆臂机构(410)、车架(411)、对位块(412)和刹车摆臂机构(413)，所述减速电机(401)安装在所述驱动摆臂机构(410)上，并用于驱动安装于所述减速电机(401)上的摩擦轮旋转，所述驱动摆臂机构(410)用于控制摩擦轮副与所述摩擦轮是否啮合，安装于所述车架(411)上的气缸(402)通过推杆(403)上安装的销(404)与所述连接座(405)和滑台(406)相连接，所述滑台(406)上的挂钩(407)还与所述夹具转移车(106)相配合，所述对位块(412)用于对所述牵引车(102)到位停止后进行限位，所述刹车摆臂机构(413)用于所述牵引车(102)的减速与刹车。
4.如权利要求3所述的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，其特征在于，所述对轨装置(112)包括对位销(501)、导向座(502)、连接座(503)、支座(504)、密封盖(505)和气缸(506)，所述对位销(501)活动地安装于所述导向座(502)上，所述导向座(502)安装于所述连接座(503)上，所述连接座(503)安装于所述支座(504)上，所述密封盖(505)通过螺栓固定在所述连接座(503)上。
5.如权利要求4所述的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，其特征在于，所述夹具转移车(106)包括前挂钩(601)、夹具座(602)、导轨防护板(603)、后挂钩(604)、行走滚轮(605)、导向滚轮(606)、连接杆(607)和对位块(608)，所述前挂钩(601)和后挂钩(604)分别用于连接置于其前后两端的所述牵引车(102)，所述夹具座(602)上方安装所述侧围夹具(104)，所述对位块(608)用于所述夹具转移车(106)到位停止后的限位，所述连接杆(607)用于连接前后两侧的所述夹具座(602)。
6.如权利要求5所述的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，其特征在于，横移车(113)包括到位感应装置(701)、导轨(702)、导向条(703)、限位支架(704)，夹具限位装置(705)、缓冲块(706)、行走轮(707)、齿轮(708)、齿轮箱(709)、第一万向节(710)、传动轴(711)、车架(712)、第二万向节(713)、减速电机(714)和导向轮(715)，所述到位感应装置(701)安装于车架(712)上，并用于感应所述夹具转移车(106)相对所述横移车(113)的位置，所述导轨(702)、导向条(703)安装于所述车架(712)上，所述导轨(702)、导向条(703)分别与所述夹具转移车(106)和牵引车(102)相配合，所述夹具限位装置(705)安装于所述限位支架(704)上，并用于所述夹具转移车(106)到位后的限位，所述减速电机(714)用于驱动两端连接第二万向节(713)和第一万向节(710)的传动轴(711)，并带动安装于所述齿轮箱(709)上的齿轮(708)转动，所述齿轮(708)与所述地轨(114)上齿条相啮合，并带动所述横移车(113)在所述地轨(114)上横向移动。
7.如权利要求6所述的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，其特征在于，所述合拼滑台(107)包括减速电机(801)、摆臂(802)、凸轮导向器(803)、导轨(804)、推杆(805)、支撑架(806)、第二导轨(807)、定位支架(808)、X向定位装置(809)、横梁(810)、行走轮(811)、导轨(812)、拖链(813)、基板(814)和电机座(815)，所述减速电机(801)安装于电机座(815)上方，所述摆臂(802)的大臂转接在减速电机(801)输出端，其小臂安装有所述凸轮导向器(803)，所述凸轮导向器(803)与所述导轨(804)滑动连接，所述导轨(804)安装于推杆(805)上，所述推杆(805)用螺栓固连在所述支撑架(806)上，所述支撑架(806)上安装所述第二导轨(807)，所述行走轮(811)安装于横梁(810)的两端，并与所述导轨(812)滚动连接，所述拖链(813)安装于横梁(810)上，所述X向定位装置(809)安装于定位支架(808)上，并用于所述夹具转移车(106)到位后的限位。
8.如权利要求1所述的多车型高效随机切换的柔性总拼系统，其特征在于，所述上层设备(1)还包括护栏(202)、垫板(205)、支撑(206)和楼梯(207)，所述护栏(202)设置在所述二层地板(201)的上表面四周，所述垫板(205)设置在所述立柱(204)与地面之间，所述楼梯(207)设置在所述二层地板(201)和地面之间，其中，所述支撑(206)设置在所述二层地板(201)和所述立柱(204)之间。
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