CN108340113A - 车身总拼焊接夹具模块化结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其包括焊装线平台，焊装线平台底部的设置有立柱，每根立柱上设置有平台定位机构；还包括用于定位车身地板的柔性共线车身焊接地板定位装置和用于定位车身侧围总成的一体化抓手夹具装置，柔性共线车身焊接地板定位装置上设置有B级车定位销和C级车定位销；焊装线平台的顶部设置有预定位一体化抓手夹具装置的限位锁紧装置；一体化抓手夹具装置顶部与限位锁紧装置配合连接，一体化抓手夹具装置的底部与平台定位机构配合连接；柔性共线车身焊接地板定位装置安装于一体化抓手夹具装置下方。本发明结构简单，可靠性高，故障率低，便于维修保养，实现多种车型的柔性切换，扩展性更佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种车身总拼焊接夹具，属于车身焊接设备技术领域，具体涉及一种车身总拼焊接夹具模块化结构。
背景技术
传统汽车总拼生产线只能生产加工单品种车型，如B级车称为中型轿车轴距约在2.45m至2.6m之间,C级车又称为中大型车轴距约在2.6m至2.8m之间，这两种不同级别车型对精度及生产标准要求不同，在国内暂未有过B级与C级车型共线混流生产。单品种总拼焊装线生产流程是将地板总成输送至总拼工位，然后侧围总成人工上件到夹具上，夹具再平移到位，最后夹紧焊接。此类生产线效率较低，不能满足汽车制造中产品更新换代或两种以上车型共线生产纲领的要求，如要更新换代一种高级别的新品种车型，均需要重新投资新的焊装线，造成了一定浪费。
发明内容
本发明针对背景技术中存在的问题，在平移式总拼的基础上通过堆栈法实现柔性化生产的一种总拼模式，总拼夹具模块化能够对多个品种车型进行智能化柔性生产，把非标装备最大程度的标准化，在国内首次实现B级车和C级车车身在同一工位进行混流生产，满足了不同生产纲领的需要，提高系统柔性和生产节拍，减少了占地面积，减少了生产线初期设备资金投入。
为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其包括焊装线平台，所述焊装线平台的底部设置有立柱，所述每根立柱上设置有平台定位机构；还包括用于定位车身地板的柔性共线车身焊接地板定位装置和用于定位车身侧围总成的一体化抓手夹具装置，所述柔性共线车身焊接地板定位装置上设置有B级车定位销和C级车定位销，所述一体化抓手夹具装置上可拆卸地连接有B级车定位销或C级车定位销；所述焊装线平台的顶部设置有预定位所述一体化抓手夹具装置的限位锁紧装置；所述一体化抓手夹具装置顶部与所述限位锁紧装置配合连接，所述一体化抓手夹具装置的底部与所述平台定位机构配合连接；所述柔性共线车身焊接地板定位装置安装于所述一体化抓手夹具装置下方。
在本发明的一种优选实施方案中，所述柔性共线车身焊接地板定位装置包括支座，所述支座上固接有B级车身定位单元和C级车身定位单元，所述B级车身定位单元和所述C级车身定位单元均包括定位驱动机构和定位锁紧机构；所述定位驱动机构包括驱动气缸、驱动连杆和连接块且三者构成一曲柄滑块机构；所述连接块上固接有B级车定位销或C级车定位销。
在本发明的一种优选实施方案中，所述气缸的缸体端与所述支座固接，所述气缸的活塞杆端与所述驱动连杆连接；所述连接块一端与所述支座铰接，另一端与所述驱动连杆铰接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述连接块上设置有限位块，所述支座上设置有可与所述限位块配合的挡块。
在本发明的一种优选实施方案中，所述B级车定位销或所述C级车定位销包括气缸、定位销和勾销，所述定位销上设置有导向槽，所述勾销滑动配合连接于所述定位销的导向槽内；所述驱动气缸的缸体端与所述连接块固接，所述气缸的活塞杆端与所述勾销连接；所述定位销同轴套装于所述气缸的活塞杆端且与所述气缸的缸体端固接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述一体化抓手夹具装置包括框架，所述框架上设有侧围上件机构，所述框架的底部设置对称设置有可与所述平台定位机构配合的定位块；所述框架的顶端设置有四个立柱，所述每个立柱上旋转对称固接有两个限位块；所述每个限位块上设置有定位销孔；所述框架上可拆卸地装配有B级车定位销或C级车定位销。
在本发明的一种优选实施方案中，所述平台定位机构为安装在所述立柱顶端的下三向定位块，所述定位块为安装在所述框架底部的上三向定位块；所述下三向定位块设有V型豁口；所述上三向定位块上设有与上述V型豁口配合的V型凸台。
在本发明的一种优选实施方案中，所述平台定位机构为安装在所述立柱顶端的下两向定位块，所述定位块为安装在所述框架底部的上两向定位块；所述下两向定位块设有位于焊装线平台外侧的直角豁口；所述上两向定位块上设有与上述直角豁口配合的凸台。
在本发明的一种优选实施方案中，所述限位锁紧装置包括竖向移动气缸和横向锁紧气缸；所述竖向移动气缸的缸体端与所述焊装线平台固接，所述竖向移动气缸的活塞杆端与所述横向锁紧气缸的缸体端固接，所述横向锁紧气缸活塞杆端连接有定位块，所述定位块端部设置有可与所述定位销孔配合的定位销。
在本发明的一种优选实施方案中，所述每个立柱的两个限位块均沿框架横向布置。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，可靠性高，故障率低，便于维修保养，总拼夹具模块化技术使我们在国内首次实现B级车和C级车车身在同一工位进行混流生产，实现多种车型的柔性切换，扩展性更佳，模块化夹具具有专用夹具所没有的通用性和低成本，是非标设备变为标准化，模块化设计可靠性高，故障率低，便于维修保养，夹具生产周期短，提高生产效率，综合成本低。
附图说明
图1是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的结构示意图；
图2是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的柔性共线车身焊接地板定位装置结构示意图；
图3是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的柔性共线车身焊接地板定位装置中定位驱动机构结构示意图；
图4是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的柔性共线车身焊接地板定位装置中定位驱动机构结构示意图；
图5是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的柔性共线车身焊接地板定位装置中定位驱动机构工作状态示意图；
图6是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的一体化抓手夹具装置结构示意图；
图7是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的一体化抓手夹具装置与焊装线平台底部立柱上的平台定位机构配合关系示意图；
图8是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的柔性共线车身焊接地板定位装置示意图；
图9是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的一体化抓手夹具装置结构示意图(B级车定位销)；
图10是本发明实施例一种车身总拼焊接夹具模块化结构的一体化抓手夹具装置结构示意图(C级车定位销)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
车身总拼焊接夹具模块化结构采用一种柔性的定位机构，通过切换定位系统实现不同车型的切换生产，这种定位机构以伺服电动机为驱动，定位精度为±0.1mm,在不同车型定位孔孔径确定的情况下，只要在机构的活动范围内，就可以实现对B级和C级任意车型的切换。车身总拼焊接夹具模块化结构分为柔性共线车身焊接地板定位装置和一体化抓手夹具装置，分别负责车地板总成和侧围总成的定位切换，B级车型地板总成件由前一工位随随行台车被输送到总拼工位，地板定位装置依据B级车型气缸带动翻转相应车型定位销到工作位对其车型地板进行定位；左右侧围工件是由EMS小车传输到总拼，机器人取B级车型侧围一体化抓手夹具装置，然后在EMS上抓取B级车型侧围总成，机器人移动至总拼工位，与地板总成件扣合，地板夹具定位单元气缸带动压头翻转固定锁紧抓手夹具定位单元，机器人松开抓手夹具装置移开换焊枪。同理C级车型的生产，地板夹具定位单元要调整到相应定位销，侧围总成的抓手夹具装置也要换为相应的适用于C级车的装置。总拼夹具定位机构采用底部两点锁紧，将左右两侧夹具接成一个闭合的框架，提高了定位机构的刚性，较好地保证车身冲压件的精度要求。总拼夹具模块化是汽车柔性化制造的体现，满足了从单一车型到多车型的共线生产，满足了从单一平台到多平台车。总拼夹具模块化技术使我们在国内首次实现B级车和C级车车身在同一工位进行混流生产，实现多种车型的柔性切换，扩展性更佳，模块化夹具具有专用夹具所没有的通用性和低成本，是非标设备变为标准化，模块化设计可靠性高，故障率低，便于维修保养，夹具生产周期短，提高生产效率，综合成本低。
由本发明说明书附图所示的一种车身总拼焊接夹具模块化结构可知，其包括焊装线平台P，焊装线平台P底部的设置有立柱，每根立柱上设置有平台定位机构P-1；还包括用于定位车身地板的柔性共线车身焊接地板定位装置A和用于定位车身侧围总成的一体化抓手夹具装置B；焊装线平台的顶部设置有预定位一体化抓手夹具装置的限位锁紧装置B-6；一体化抓手夹具装置B顶部与限位锁紧装置限位锁紧装置B-6配合连接，一体化抓手夹具装置B的底部与平台定位机构P-1配合连接；柔性共线车身焊接地板定位装置A安装于一体化抓手夹具装置B下方。其中，需要指出，平台定位机构P-1的具体结构参见中国发明专利CN204700468U中的三向定位机构和两向定位机构。
柔性共线车身焊接地板定位装置A包括支座A-1，支座A-1上固接有多套车身定位单元A-2图中显示为2套(L1-B级车定位销和L2-C级车定位销)，每套车身定位单元A-2包括定位驱动机构A-21和定位锁紧机构A-22，其中需要指出，定位锁紧机构A-22可以为中国专利CN202245161U中的车身定位装置，也可以为中国专利CN204235426U中公开的连杆勾销机构或者中国专利CN203077154U中公开的一种勾销缸结构，亦即凡是可以怼车身地板进行定位销定位然后又通过勾销锁死地板的结构均属于本发明的保护范围，而由于上述定位锁紧机构A-22是现有技术，所以本发明的说明书附图并未详细显示上述机构的具体结构，具体可以参见上述引用的专利结构即可；定位驱动机构A-21包括驱动气缸A-21-1、驱动连杆A-21-2和连接块A-21-3且三者构成一曲柄滑块机构；连接块A-21-3上固接有定位锁紧机构A-22。气缸A-21-1的缸体端与支座A-1固接，气缸A-21-1的活塞杆端与驱动连杆A-21-2连接；连接块A-21-3一端与支座A-1铰接，另一端与驱动连杆A-21-2铰接。连接块A-21-3上设置有限位块A-21-4，支座A-1上设置有可与限位块A-21-4配合的挡块A-11。定位锁紧机构A-22包括气缸A-22-1、定位销A-22-2和勾销A-22-3，定位销A-22-2上设置有导向槽，勾销A-22-3滑动配合连接于定位销A-22-2的导向槽内；气缸A-22-1的缸体端与连接块A-21-3固接，气缸A-22-1的活塞杆端与勾销A-22-3连接；定位销A-22-2同轴套装于气缸A-22-1的活塞杆端且与气缸A-22-1的缸体端固接。每套车身定位单元A-2的定位锁紧机构A-22中的定位销A-22-2和勾销A-22-3对应于一种类型的车辆地板总成定位销A-22-2直径大小根据不同车型的定位孔大小而定(图中，G1为工作位，G2为非工作位)。本发明的连接块A-21-3包括用于连接支座A-1的第一铰轴21-3-1、用于连接驱动气缸A-21-1的活塞杆端的第二铰轴A-21-3-2、用于连接A-定位锁紧机构22的螺栓孔A-21-3-3和用于连接限位块A-21-4的螺栓孔。
当某种车型的车地板总成件滑到此工位时，其对应的一套车身定位单元工作，驱动气缸A-21-1推动驱动连杆A-21-2工作，驱动连杆A-21-2带着连接块A-21-3沿旋转轴翻转，实现了定位锁紧机构A-22工作位与非工作位如图2和图3的切换，定位锁紧机构A-22翻转到了工作位后，气缸A-22-1驱动勾销A-22-3伸出对地板定位孔固定锁死，该装置重复定位精度较高。同理其他类型的车地板总成件进入生产工位时，相应的定位销由非工作位转到工作位进行固定锁紧。此柔性共线车身焊接地板定位装置重复定位精度高，结构简单，满足了从单一平台到多平台车型共线生产要求，多平台的柔性切换，扩展性更佳，极大地降低了新车型导入的设备成本、缩短了新车型导入的设备周期，降低了新车型导入的难度，提高了生产效率。
由本发明说明书附图所示的一体化抓手夹具装置B可知，其包括框架B-1，框架B-1上设有侧围上件机构B-2，框架B-1的底部设置对称设置有四个定位块B-3；框架B-1的顶端设置有四个立柱B-4，每个立柱B-4上旋转对称固接有两个沿框架B-1横向布置的限位块B-5；每个限位块B-5上设置有定位销孔B-5.1。四个定位块B-3均为三向定位块，三向定位块一端与框架1底部连接，另一端设置有V型凸台。四个定位块B-3均为两向定位块，两向定位块一端与框架底部连接，另一端设有凸台。四个定位块B-3中有两个为三向定位块、另外两个为两向定位块；三向定位块一端与框架B-1底部连接，另一端设置有V型凸台，两向定位块一端与框架底部连接，另一端设有凸台。需要指出去，本发明中所提到的三向定位块和两向定位块的结构均为中国发明专利CN204700468U中所公开的结构，其具体的使用方法也跟CN204700468U中所公开一致。
使用本发明时，机器人抓取车身移送至总拼工位后，焊装线平台上端的限位锁紧装置B-6(其包括竖向移动气缸和横向锁紧气缸，横向锁紧气缸活塞杆端连接有定位块，定位块端部设置有可与定位销孔B-5.1配合的定位销)工作，横向锁紧气缸的定位块与框架B-1上的限位块B-5配合限位起到预限位作用，然后框架上的侧围上件机构工作抓取车身侧围，车身侧围被抓取后竖向移动气缸下移，使得框架底部的四个定位块与安装在焊装线平台上的用于承载框架的四根立柱上的定位块配合定位(具体参见中国发明专CN204700468U)，最后框架通过安装在焊装线平台上的定位锁紧装置锁死。
应当理解的是，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，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车身总拼焊接夹具模块化结构，包括焊装线平台，所述焊装线平台的底部设置有立柱，所述每根立柱上设置有平台定位机构；其特征在于：还包括用于定位车身地板的柔性共线车身焊接地板定位装置和用于定位车身侧围总成的一体化抓手夹具装置，所述柔性共线车身焊接地板定位装置上设置有B级车定位销和C级车定位销，所述一体化抓手夹具装置上可拆卸地连接有B级车定位销或C级车定位销；所述焊装线平台的顶部设置有预定位所述一体化抓手夹具装置的限位锁紧装置；所述一体化抓手夹具装置顶部与所述限位锁紧装置配合连接，所述一体化抓手夹具装置的底部与所述平台定位机构配合连接；所述柔性共线车身焊接地板定位装置安装于所述一体化抓手夹具装置下方。
2.根据权利要求1所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述柔性共线车身焊接地板定位装置包括支座，所述支座上固接有B级车身定位单元和C级车身定位单元，所述B级车身定位单元和所述C级车身定位单元均包括定位驱动机构和定位锁紧机构；所述定位驱动机构包括驱动气缸、驱动连杆和连接块且三者构成一曲柄滑块机构；所述连接块上固接有B级车定位销或C级车定位销。
3.根据权利要求2所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述气缸的缸体端与所述支座固接，所述气缸的活塞杆端与所述驱动连杆连接；所述连接块一端与所述支座铰接，另一端与所述驱动连杆铰接。
4.根据权利要求2或3所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述连接块上设置有限位块，所述支座上设置有可与所述限位块配合的挡块。
5.根据权利要求2所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述B级车定位销或所述C级车定位销包括气缸、定位销和勾销，所述定位销上设置有导向槽，所述勾销滑动配合连接于所述定位销的导向槽内；所述驱动气缸的缸体端与所述连接块固接，所述气缸的活塞杆端与所述勾销连接；所述定位销同轴套装于所述气缸的活塞杆端且与所述气缸的缸体端固接。
6.根据权利要求1所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述一体化抓手夹具装置包括框架，所述框架上设有侧围上件机构，所述框架的底部设置对称设置有可与所述平台定位机构配合的定位块；所述框架的顶端设置有四个立柱，所述每个立柱上旋转对称固接有两个限位块；所述每个限位块上设置有定位销孔；所述框架上可拆卸地装配有B级车定位销或C级车定位销。
7.根据权利要求6所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述平台定位机构为安装在所述立柱顶端的下三向定位块，所述定位块为安装在所述框架底部的上三向定位块；所述下三向定位块设有V型豁口；所述上三向定位块上设有与上述V型豁口配合的V型凸台。
8.根据权利要求6所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述平台定位机构为安装在所述立柱顶端的下两向定位块，所述定位块为安装在所述框架底部的上两向定位块；所述下两向定位块设有位于焊装线平台外侧的直角豁口；所述上两向定位块上设有与上述直角豁口配合的凸台。
9.根据权利要求6所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述限位锁紧装置包括竖向移动气缸和横向锁紧气缸；所述竖向移动气缸的缸体端与所述焊装线平台固接，所述竖向移动气缸的活塞杆端与所述横向锁紧气缸的缸体端固接，所述横向锁紧气缸活塞杆端连接有定位块，所述定位块端部设置有可与所述定位销孔配合的定位销。
10.根据权利要求6所述的一种车身总拼焊接夹具模块化结构，其特征在于：所述每个立柱的两个限位块均沿框架横向布置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180731 |