CN107877021A - 一种车辆白车身多车型柔性总拼工作站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆白车身多车型柔性总拼工作站，包括工作站基台和定位夹具系统，定位夹具系统包括独立并且可切换的顶盖定位夹具、侧围定位夹具和下车身定位夹具。工作站基台包括基础框架、第一导轨、顶盖夹具及输送系统、基座、下车身定位系统和侧围框架。基础框架具有横梁和支撑架。第一导轨设置于横梁处。顶盖夹具及输送系统设置于第一导轨下方处。基座与支撑架底部固定连接。下车身定位系统设置于基座处，与下车身定位夹具配合以定位和切换下车身定位夹具。侧围框架设置在基座处，用于安装和定位侧围定位夹具。本发明的装配能够精确的定位和快速的切换，实现了总拼所需夹具的全部切换，大大节约了车型夹具、焊接设备等费用的投入。

Description

一种车辆白车身多车型柔性总拼工作站
技术领域
本发明涉及车辆制造设备技术领域，特别是涉及一种车辆白车身多车型柔性总拼工作站。
背景技术
随着中国汽车业发展的成熟，各大汽车企业对研发的重视和投入逐步增高。企业车型开发的新车型也日益增多。试制作为研发过程中的重要验证环节，所有车型的开发都需要通过试制来实现对整车的产品、工艺验证工作。在整个研发系统中试制部门对接所有的车型研发项目，多款车并行研发在汽车高速发展的今天已经成为常态。试制不仅承担着新车型试制还需要承担市场个性化定制、小批量生产任务。试制过程项目组对车辆的需求与流水线的量产车不同，其对试制车的需求为分阶段式。例如在某车型开发过程中第一阶段需求95台生产周期为45天，第二阶段在3个月后开始生产需求为80台，6个月之后开始第三阶段生产需求为100台。在试制场地有限的情况下实现多款车型的同时焊接成为急需解决的问题。
传统试制总拼为单车型独立工作站，每个车型夹具长期占用该工作站，无法快速切换，如果车型试制未结束，其将长期占用车间场地和焊接设备。以往方案无法满足多车型总拼夹具的快速切换和安装，并且夹具开发成本高，且无法最大化重复利用。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种能够快速切换和精确定位的车辆白车身多车型柔性总拼工作站。
特别地，本发明提供了一种车辆白车身多车型柔性总拼工作站，包括工作站基台和定位夹具系统，
所述定位夹具系统包括独立并且可切换的顶盖定位夹具、侧围定位夹具和下车身定位夹具；
所述工作站基台包括：
基础框架，作为基本的框架用于支撑所述工作站基台，其具有横梁和支撑架；
第一导轨，设置于所述横梁处；
顶盖夹具及输送系统，设置于所述第一导轨下方处，用于输送和定位所述顶盖定位夹具；
基座，设置于所述基础框架的底部处，与所述支撑架底部固定连接；
下车身定位系统，设置于所述基座处，与所述下车身定位夹具配合以定位和切换所述下车身定位夹具；和
侧围框架，设置在所述基座处，能够相对所述基座移动，用于安装和定位所述侧围定位夹具。
可选地，所述基座包括并排设置的两个基座，每一所述基座处设置有一所述侧围框架。
可选地，每一侧围框架包括：
底板；和
两个立柱，分别设置在所述底板的两侧并垂直于所述底板；
其中，每一所述立柱处对应设置有第一定位部，所述侧围定位夹具的相应位置处设置有与所述第一定位部对应的第二定位部，所述侧围定位夹具位于两个侧围框架之间处并通过所述第一定位部与所述第二定位部相互配合以实现所述侧围定位夹具的切换和定位。
可选地，所述下车身定位系统设置于所述两个基座处，所述下车身定位系统包括第三定位部，所述下车身定位夹具相应位置处包括第四定位部，所述下车身定位夹具与所述下车身定位系统通过所述第三定位部与所述第四定位部定位配合，并利用所述下车身定位夹具的自身重力实现所述下车身定位夹具与所述下车身定位系统的定位。
可选地，所述横梁处包括有第五定位部，所述顶盖定位夹具对应位置处包括第六定位部，所述顶盖定位夹具通过所述第五定位部与所述第六定位部配合并结合所述顶盖定位夹具自身的重力实现所述顶盖定位夹具与所述工作站基台的定位。
可选地，所述第一定位部、所述第三定位部和所述第五定位部为定位面或销，所述第二定位部、所述第四定位部和所述第六定位部为与所述第一定位部、所述第三定位部和所述第五定位部对应的定位面或孔。
可选地，每一所述基座处均包括多个第二导轨和多个气缸，所述侧围框架通过所述第二导轨和所述气缸安装于所述基座处。
可选地，每一所述基座处包括四个第二导轨和两个气缸。
可选地，还包括控制系统，所述控制系统控制所述气缸为所述侧围框架提供动力，以使得下车身与侧围合并。
可选地，基础框架的材质为钢。
本发明的侧围定位夹具、下车身定位夹具和顶盖定位夹具均为独立结构，装配能够精确的定位和快速的切换，实现了总拼所需夹具的全部切换。通过夹具的切换实现多款车型的共用一个车身总拼工作站、共用一套焊接设备，因此该方案大大节约了车型夹具、焊接设备等费用的投入。在厂房面积有限的情况下通过多车型共用一个工作站节约了场地的使用，间接节省了成本。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的车辆白车身多车型柔性总拼工作站的示意性立体图；
图2是根据本发明一个实施例的定位夹具系统的示意性结构图；
图3是根据本发明一个实施例的工作站基台的示意性结构图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的车辆白车身多车型柔性总拼工作站100的示意性立体图。本发明的车辆白车身多车型柔性总拼工作站100可以包括工作站基台10和定位夹具系统20。图2示出了本发明的一个实施例的定位夹具系统20的示意性结构图。如图1和图2所示，本发明的所述定位夹具系统20可以包括独立并且可切换的顶盖定位夹具21、侧围定位夹具22和下车身定位夹具23。图3示出了本发明的一个实施例的工作站基台10的示意性结构图，如图1和图3所示，本发明的所述工作站基台10包括基础框架11、第一导轨12、顶盖夹具及输送系统13、基座14、下车身定位系统15和侧围框架16。其中，基础框架11用于作为基本的框架支撑所述工作站基台10，其具有横梁111和支撑架112。第一导轨12设置于所述横梁111处。顶盖夹具及输送系统13设置于所述第一导轨12下方处，用于输送和定位所述顶盖定位夹具21。基座14设置于所述基础框架11的底部处，与所述支撑架112底部固定连接。下车身定位系统15设置于所述基座14处，与所述下车身定位夹具23配合以定位和切换所述下车身定位夹具23。侧围框架16设置在所述基座14处，能够相对所述基座14移动，用于安装和定位所述侧围定位夹具22。
本发明的侧围定位夹具22、下车身定位夹具23和顶盖定位夹具21均为独立结构，夹具能够精确的定位和快速的切换，实现了总拼所需夹具的全部切换。通过夹具的切换实现多款车型的共用一个车身总拼工作站、共用一套焊接设备，因此大大节约了车型夹具、焊接设备等费用的投入。在厂房面积有限的情况下通过多车型共用一个工作站节约了场地的使用，间接节省了成本。
作为具体的实施例，如图3所示，基础框架11的材质为钢。并且第一导轨12和顶盖夹具及输送系统13设置在基础框架11的横梁111处。而顶盖夹具及输送系统13则通过第一导轨12来输送顶盖定位夹具21。具体的过程是顶盖定位夹具21从工作站外上件位抓取顶盖外板，再从上件位运行到工作站到定位位置通过定位系统精确定位。
作为本发明具体实施例，如图3所示，本发明所述基座14包括并排设置的两个基座14，每一所述基座14处设置有一所述侧围框架16。具体地，基座14为平行于水平面的板状平台。支撑架112包括四个支撑脚，其中两个支撑脚与其中一个基座14固定连接，另外两个支撑脚与另外一个基座14固定连接。支撑架112与横梁111之间相互固定连接，使得整个基础框架11与两个基座14形成一个固定的结构。
作为一个具体的实施例，如图3所示，每一侧围框架16可以包括底板161和两个立柱162。两个立柱162分别设置在所述底板161的两侧并垂直于所述底板161。其中，每一所述立柱162处分别设置有第一定位部，所述侧围定位夹具22的相应位置处设置有与所述第一定位部对应的第二定位部，所述侧围定位夹具22位于两个侧围框架16之间处并通过所述第一定位部与所述第二定位部相互配合以实现所述侧围定位夹具22的切换和定位。具体地，每一立柱162处包括两个定位面或者定位销，而侧围定位夹具22相应位置处则设置有定位面或者定位孔与之配合实现切换和精确定位。
作为一个实施例，所述下车身定位系统15设置于所述两个基座14处，所述下车身定位系统15包括第三定位部，所述下车身定位夹具23相应位置处包括第四定位部，所述下车身定位夹具23与所述下车身定位系统15通过所述第三定位部与第四定位部定位配合，并利用所述下车身定位夹具23的自身重力实现所述下车身定位夹具23与所述下车身定位系统15的定位。所述第三定位部为六个包括6个定位面和2个定位销，而第四定位部则是与第三定位部相对应的6个定位面和2定位孔。
作为另一个实施例，所述横梁111处包括有第五定位部，所述顶盖定位夹具21对应位置处包括第六定位部，所述顶盖定位夹具21通过所述第五定位部与第六定位部配合并结合所述顶盖定位夹具21自身的重力实现所述顶盖定位夹具21与所述工作站基台10的定位。所述第五定位不为4个定位面和2个定位销，而第六定位部则是与之对应的4个定位面和2个定位孔。
当然，上述第一定位部至第六定位部在图中并未示出，在实际应用过程中，定位部的多少以及定位部的形状构成都可以根据实际设备的结构和需要进行适当的调整和设计。
很显然地，工作站基台10和定位夹具系统20之间通过这些定位部与夹具自身重力的作用下实现快速切换和精确定位，满足多个车型使用同一个工作台的要求。
作为具体的实施例，每一所述基座14处均包括多个第二导轨141和多个气缸142，所述侧围框架16通过所述第二导轨141和所述气缸142安装于所述基座14处。具体，每一所述基座14处包括四个第二导轨141和两个气缸142。每一侧围框架16通过的四个第二导轨141和两个气缸142与基座14安装在一起，并且气缸142能够带动基座14在第二导轨141处滑动，以实现侧围框架16与侧围定位夹具22的配合定位。
具体地，本发明工作站还包括控制系统，所述控制系统控制所述气缸142为所述侧围框架16提供动力，以使得下车身与侧围合并。该控制系统主要用于控制工作站的电气系统工作。
下面对本发明实施例的使用方式为如下步骤：
第一步，将顶盖夹具及输送系统13运行到最前端并下降，将顶盖定位夹具21托运到顶盖夹具及输送系统13的下方，并将顶盖定位夹具21装配到顶盖夹具及输送系统13上，同时把顶盖(未示出)安装到顶盖定位夹具21上，顶盖夹具及输送系统13升起，同时到达工作位上方；
第二步，打开侧围框架16，利用侧围切换车(用于输送侧围板的工具)将侧围定位夹具22输送到工作站里面；
第三步，将侧围框架16运行至工作位置，将侧围定位夹具22落到侧围框架16上，打开侧围框架16，拖出侧围切换车，侧围定位夹具22切换完毕；
第四步，将要焊接的左右侧围总成安装到侧围定位夹具22上。
第五步，利用下车身周转车(用于运输下车身定位夹具23的工具)将带有下车体总成的下车体定位夹具输送到工作站内，与下车身定位系统15配合，拖出下车身切换车，实现下车身定位夹具23的切换。
第六步，关闭侧围框架16，并装配顶盖横梁111等各小分总成，开始进行焊接；
第七步，落下顶盖夹具及输送系统13，通过顶盖定位夹具21与基础框架11上的定位部(面和销)配合将顶盖总成装配到车身上，实现顶盖与侧围精确定位；
第八步，焊接顶盖、侧围、下车身搭接面定位部；
第九步，打开侧围框架16和顶盖定位夹具21，并对车身进行补焊；
第十步，利用台车周转车拖出下车身定位夹具23将白车身输送至下一序；
第十一步，将侧围切换车开进工作站，关闭侧围框架16将侧围定位夹具22切换到夹具库实现快速切换；
第十二步，将顶盖夹具及输送系统13运行至工装切换位置，卸下顶盖定位夹具21，将顶盖定位夹具21入库。
循环以上步骤，实现其他车型夹具的切换，进而实现多车型共用一个工作站。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种车辆白车身多车型柔性总拼工作站，包括工作站基台和定位夹具系统，
所述定位夹具系统包括独立并且可切换的顶盖定位夹具、侧围定位夹具和下车身定位夹具；
所述工作站基台包括：
基础框架，作为基本的框架用于支撑所述工作站基台，其具有横梁和支撑架；
第一导轨，设置于所述横梁处；
顶盖夹具及输送系统，设置于所述第一导轨下方处，用于输送和定位所述顶盖定位夹具；
基座，设置于所述基础框架的底部处，与所述支撑架底部固定连接；
下车身定位系统，设置于所述基座处，与所述下车身定位夹具配合以定位和切换所述下车身定位夹具；和
侧围框架，设置在所述基座处，能够相对所述基座移动，用于安装和定位所述侧围定位夹具。
2.根据权利要求1所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
所述基座包括并排设置的两个基座，每一所述基座处设置有一所述侧围框架。
3.根据权利要求2所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
每一侧围框架包括：
底板；和
两个立柱，分别设置在所述底板的两侧并垂直于所述底板；
其中，每一所述立柱处对应设置有第一定位部，所述侧围定位夹具的相应位置处设置有与所述第一定位部对应的第二定位部，所述侧围定位夹具位于两个侧围框架之间处并通过所述第一定位部与所述第二定位部相互配合以实现所述侧围定位夹具的切换和定位。
4.根据权利要求3所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
所述下车身定位系统设置于所述两个基座处，所述下车身定位系统包括第三定位部，所述下车身定位夹具相应位置处包括第四定位部，所述下车身定位夹具与所述下车身定位系统通过所述第三定位部与所述第四定位部定位配合，并利用所述下车身定位夹具的自身重力实现所述下车身定位夹具与所述下车身定位系统的定位。
5.根据权利要求4所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
所述横梁处包括有第五定位部，所述顶盖定位夹具对应位置处包括第六定位部，所述顶盖定位夹具通过所述第五定位部与所述第六定位部配合并结合所述顶盖定位夹具自身的重力实现所述顶盖定位夹具与所述工作站基台的定位。
6.根据权利要求5所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
所述第一定位部、所述第三定位部和所述第五定位部为定位面或销，所述第二定位部、所述第四定位部和所述第六定位部为与所述第一定位部、所述第三定位部和所述第五定位部对应的定位面或孔。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
每一所述基座处均包括多个第二导轨和多个气缸，所述侧围框架通过所述第二导轨和所述气缸安装于所述基座处。
8.根据权利要求7所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
每一所述基座处包括四个第二导轨和两个气缸。
9.根据权利要求8所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
还包括控制系统，所述控制系统控制所述气缸为所述侧围框架提供动力，以使得下车身与侧围合并。
10.根据权利要求8或9所述的车辆白车身多车型柔性总拼工作站，其特征在于，
基础框架的材质为钢。
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