CN109500831A - 一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车身件包括车门、机盖、叶子板修复领域，尤其涉及一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，包括修复机器人、工控机、照相光源、电源控制柜、可重构夹具及可重构夹具的驱动装置，其中所述可重构夹具包括机器人移动杆定位组件、移动杆和移动杆杆头吸盘；所述机器人移动杆定位组件表面开设有多个与移动杆尺寸配套的小孔，所述移动杆能够穿过所述小孔上下移动，用于实现杆头的支撑和拉伸修复动作,所述夹具驱动装置，用于为可重构夹具提供拉伸驱动力，本发明直接利用机器人的运动精度作为夹具的调整精度，定位精度得到保证；此外机器人可重构夹具通过修复算法和位置传感器对工件的修复状态进行判断，并及时反馈给机器人夹具系统，从而提高修复效率。
Description
技术领域
本发明涉及车身件包括车门、机盖、叶子板修复领域，具体为一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统。
背景技术
汽车车身的钣金修复面临着修复效率和修复精度两大问题。目前，大多数修复夹具仅专用于某一类特定的工件修复，限制了修复的灵活性。为了提高夹具系统的灵活性，工业生产中提出两种柔性系统：组合夹具和可重构夹具。相比于可重构夹具，组合夹具质量大，组装和拆装时间长，严重影响了工作效率。可重构夹具机器人是面向汽车工业的一种高自由度的夹具机器人，结合机器人的自动化、高精度与可重构夹具的柔性化，实现夹具的自动快速搭建与定位调整，成为柔性夹具发展的方向。
可重构夹具机器人主体以及末端总成的设计是决定整个可重构夹具机器人末端执行器位姿的基础，而可重构夹具机器人的灵活程度决定了其工作质量的好坏和工作效率。对于汽车车身修复机器人可重构夹具，还要保证夹具系统的精确定位和修复精度。
本专利将利用可重构夹具机器人系统来实现对汽车车身凹陷的修复，提高修复效率，减轻工人的劳动强度。
发明内容
为实现上述目的，为了解决现有的技术问题，本发明目的在于克服已有技术的不足，提供一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，通过可重构夹具与修复汽车表面紧密结合，然后根据表面的受损情况，分层次可控制的拉伸，实现受损表面的完美修复，提高修复效率并减轻了工人的劳动强度。
本发明提供如下技术方案：一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，包括修复机器人、用于检测和控制的工控机、照相光源、给整个系统提供电力支持的电源控制柜、可重构夹具及可重构夹具的驱动装置，其中所述可重构夹具包括机器人移动杆定位组件、移动杆和移动杆杆头吸盘；
所述机器人移动杆定位组件表面开设有多个与移动杆尺寸配套的小孔，所述移动杆能够穿过所述小孔上下移动，用于实现杆头的支撑和拉伸修复动作；
所述移动杆杆头吸盘与修复表面连接；
所述可重构夹具驱动装置，用于为可重构夹具提供拉伸驱动力；
所述移动杆定位组件包括位置传感输入控制系统以控制修复精度，还包含位置传感器和弹簧式电磁铁及其驱动装置。
作为改进，所述弹簧式电磁铁安装在移动杆的一侧，并与修复机器人控制系统输出端连接，用于移动杆与修复表面的结合。
优选的，所述位置传感器与工控机之间通过USB等接口电信号连接，用于实时测量可重构夹具移动的距离。
优选的，所述弹簧式电磁铁为直流弹簧式电磁铁。
优选的，所述移动杆的分布方式为方阵排列。
优选的，所述修复机器人主体结构为关节式。
具体而言，所述移动杆杆头吸盘与修复表面的连接方式可以是焊接、热熔胶、电磁吸盘以及真空吸盘。
本发明的有益效果是：在定位精度方面，直接利用机器人的运动精度作为可重构夹具的调整精度，定位精度得到保证；在修复效率方面，机器人可重构夹具通过修复算法和位置传感器对工件的修复状态进行判断，并及时反馈给机器人夹具系统，从而提高修复效率。
附图说明
图1为本发明一实施例中可重构夹具机器人系统示意图；
图2是本发明一实施例中定位组件的正向示意图；
图3是本发明一实施例中定位组件的投影方向示意图；
图4是本发明一实施例中可重构夹具示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～图3所示，本发明所述的一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，包括修复机器人2、用于检测和控制的工控机1、照相光源(未图示)、给整个系统提供电力支持的电源控制柜(未图示)、可重构夹具及可重构夹具的驱动装置3，其中所述可重构夹具包括机器人移动杆定位组件4、移动杆6和移动杆杆头吸盘(未图示)。其中，工控机1与修复机器人2之间连接方式为电连接，也可以是通过信号远程连接，所述工控机1通过所述修复机器人2控制所述重构夹具的驱动装置动作，使得所述重构夹具实现操作。例如，所述移动杆6可以是点阵移动杆，从而所述工控机1通过所述修复机器人2控制点阵移动杆的凹陷修复动作；所述机器人移动杆定位组件4表面开设有多个与移动杆6尺寸配套的小孔5(其中图2示意了小孔的孔中心线)；所述移动杆6能够穿过所述小孔5上下移动，用于实现杆头的支撑和拉伸修复动作，所述移动杆杆头吸盘与修复表面连接。
具体而言，所述移动杆杆头吸盘与修复表面的连接方式可以是焊接、热熔胶、电磁吸盘以及真空吸盘。
作为本发明优选的实施例，移动杆杆头吸盘与修复表面通过真空吸盘连接。
所述夹具驱动装置，用于为可重构夹具提供拉伸驱动力。需要说明的是，该夹具驱动装置可采用电动式或气动式驱动装置，作为示例而言，所述具驱动装置采用电动式驱动装置。
所述移动杆定位组件包括用于控制修复精度的位置传感输入控制系统，还包含位置传感器和弹簧式电磁铁及其驱动装置。
更具体而言，所述弹簧式电磁铁安装在移动杆的一侧，并与修复机器人控制系统输出端连接，以弹簧式电磁铁驱动实现移动杆对工件的支撑与结合。
优选的，所述位置传感器与工控机之间通过USB等接口电信号连接，用于实时测量夹具移动的距离，并将位置信息通过USB等接口传递给工控机。
优选的，所述弹簧式电磁铁为直流弹簧式电磁铁。
优选的，所述移动杆的分布方式为方阵排列。
优选的，所述修复机器人主体结构为关节式。
综上所述，本发明中汽车车身修复再制造机器人可重构夹具与车身凹陷部位紧密结合后，向工控机发送信号，工控机接收到信号后，将开始命令可重构夹具的驱动装置动作，从而实现点阵移动杆分层次对凹陷进行拉伸与支撑。其中，位置传感器实时测量可重构夹具移动的距离，并将位置信息通过USB等接口传递给工控机，工控机中的主程序将通过修复算法对工件的修复状态进行判断，从而识别出是否需要继续修复。最终，工控机将修复好的车身表面反馈给修复机器人系统，控制可重构夹具的驱动装置及弹簧式电磁铁，从而实现正确无误的可重构夹具松开操作。如果系统中没有松开与车身的结合，则系统会报错，工控机则通过串口通知控制板进行报警，停止目前的工作，通知操作工人来进行处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，其特征在于：包括修复机器人、用于检测和控制的工控机、照相光源、给整个系统提供电力支持的电源控制柜、可重构夹具及可重构夹具的驱动装置，其中所述可重构夹具包括机器人移动杆定位组件、移动杆和移动杆杆头吸盘；
所述机器人移动杆定位组件表面开设有多个与移动杆尺寸配套的小孔，所述移动杆能够穿过所述小孔上下移动，用于实现杆头的支撑和拉伸修复动作；
所述移动杆杆头吸盘与修复表面连接；
所述可重构夹具驱动装置，用于为可重构夹具提供拉伸驱动力；
所述移动杆定位组件包括用于控制修复精度的位置传感输入控制系统，还包含位置传感器和弹簧式电磁铁及其驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，其特征在于：所述弹簧式电磁铁安装在移动杆的一侧，并与修复机器人控制系统输出端连接，用于移动杆与修复表面的结合。
3.根据权利要求1所述的一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，其特征在于：所述位置传感器与工控机之间通过USB接口电信号连接，用于实时测量可重构夹具移动的距离。
4.根据权利要求1所述的一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，其特征在于：所述弹簧式电磁铁为直流弹簧式电磁铁。
5.根据权利要求1所述的一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，其特征在于：所述移动杆的分布方式为方阵排列。
6.根据权利要求1所述的一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，其特征在于：所述修复机器人主体结构为关节式。
7.根据权利要求1所述的一种汽车车身修复再制造机器人可重构夹具系统，其特征在于：所述移动杆杆头吸盘与修复表面的连接方式可以是焊接、热熔胶、电磁吸盘以及真空吸盘。
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