CN111975273A - 一种自动化制造车身部件系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动化制造车身部件系统，包括依次排列的工件夹具放置区、工件夹具中转放置台、第一焊接工位和第二焊接工位，所述第二焊接工位向所述第一焊接工位提供第二工件；所述工件夹具放置区内具有多个工件夹具，所述工件夹具用于放置第一工件，且所述工件夹具放置区通过所述工件夹具向所述第一焊接工位提供第一工件；所述第一焊接工位用于将所述第一工件和所述第二工件焊接固定并形成车身部件，当所述车身部件从所述工件夹具上移除后并将所述工件夹具送入到所述工件夹具中转放置台上；所述工件夹具放置区还用于从所述工件夹具中转放置台上回收所述工件夹具；该自动化制造车身部件系统具有结构合理，可提高生产效率的优点。

Description

一种自动化制造车身部件系统
技术领域
本发明属于汽车制造设备技术领域，具体涉及一种自动化制造车身部件系统。
背景技术
汽车一种由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，其主要用于：载运人员和(或)货物；牵引载运人员和(或)货物的车辆；例如日常生活中经常见到的各种轿车或SUV。随着汽车持术的快速发展，汽车的制造往往都是模块化生产制造，如汽车的车身或者说车箱在制造时，都是模块化组装生产，即，将车身分为多个模块或分段，如车身的前地板模块、后地板模块、车身的左右侧边框模块，最后再将这些模块或分段进行拼装焊接并形成车身整体。而生产出以上模块的则可以通过各个独立的自动化制造车身部件系统来实现，如车身后地板部件生产系统，用来生产车身的后地板部件，但是现有技术中的自动化制造车身部件系统在生产作业时，存在着生产节拍相对较低进而造成车身部件的生产效率相对较低的问题。具体来说，车身部件在生产时，往往是按车身部件的先后组装次序依次对各个零件进行焊接，并最终形成车身部件，而这样会造成生产时的工作流程或是节拍过长，进而出现了如上所述的生产效率相对较低的问题。而如果将这个总的串行的生产流程拆分成二个或多个相对较短的生产流程，最后再进行复合并最终形成成品，则可以有效提高车身部件的生产节拍或是生产效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种结构合理，可提高生产效率的自动化制造车身部件系统。
为了解决上述技术问题，本发明所使用的技术方案是：
一种自动化制造车身部件系统，包括依次横向排列的工件夹具放置区、工件夹具中转放置台、第一焊接工位和第二焊接工位，所述第二焊接工位向所述第一焊接工位提供第二工件；
所述工件夹具放置区内具有多个工件夹具，所述工件夹具用于放置第一工件，且所述工件夹具放置区通过所述工件夹具向所述第一焊接工位提供第一工件；
所述第一焊接工位用于将所述第一工件和所述第二工件焊接固定并形成车身部件，当所述车身部件从所述工件夹具上移除后并将所述工件夹具送入到所述工件夹具中转放置台上；
所述工件夹具放置区还用于从所述工件夹具中转放置台上回收所述工件夹具。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，所述第一焊接工位上包括有多个第一焊接机器人、焊接承台，多个所述第一焊接机器人围设在所述焊接承台的四周；所述第一焊接工位还包括第一搬运机器人和第一装件区，所述第一搬运机器人和所述第一装件区相对于所述焊接承台由上至下依次排列；所述第一装件区用于向所述工件夹具中装入所述第一工件，所述第一搬运机器人用于将装入第一工件的所述工件夹具送入到所述焊接承台上。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，所述第二焊接工位包括第二工件装件区、多个第二焊接机器人和第二搬运机器人，多个所述第二焊接机器人围设在所述第二工件装件区的四周，所述第二搬运机器人位于所述第二工件装件区与所述焊接承台之间，所述第二工件装件区用于放置第二工件并由第二焊接机器人进行焊接成型，且所述第二搬运机器人用于将所述第二工件送入所述焊接承台中。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，第一工件和所述第二工件皆放置于所述焊接承台上后，所述第一焊接机器人对所述第二工件和所述第一工件焊接固定并形成车身部件。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，所述焊接承台处由下至上还依次设置有补焊作业区和出件区，所述补焊作业区包括有第三搬运机器人和多个第三焊接机器人，所述第三搬运机器人用于将所述车身部件从所述焊接承台上的所述工件夹具中取出并送入到补焊作业区内由所述第三焊接机器人进行补焊作业，完成补焊作业后将所述车身部件送入出件区。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，所述工件夹具放置区内由下至上依次设置有多个和/或多种类型的夹具放置台，所述夹具放置台用于放置工件夹具，所述工件夹具放置区内还设置有第四搬运机器人，所述第四搬运机器人位于所述夹具放置台与所述工件夹具中转放置台之间。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，所述工件夹具放置区上相对于所述第一装件区处还设置有维修区。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，所述第一搬运机器人上还设有第一行走轨道，所述第一行走轨道的一端靠近所述焊接承台，另一端向所述第一装件区处延伸。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，第二搬运机器人上还设有第二行走轨道，所述第二行走轨道的一端靠近所述焊接承台，另一端向所述第二工件装件区处延伸。
作为对自动化制造车身部件系统的进一步改进，第四搬运机器人上还设有第四行走轨道，所述第四行走轨道沿所述工件夹具放置区和维修区的长度方向延伸。
本发明的有益效果主要体现在：由于分别设置了第二焊接工位、第一焊接工位，以及与第一焊接工位相互配合的工件夹具放置区和工件夹具中转放置台；其中，工件夹具放置区与第二焊接工位同步运行，第二焊接工位完成例如主体部件或基础部件焊接并形成第二工件并将其送入到第一焊接工位，而工件夹具放置区则在工件夹具用于放置并固定要第一工件(如将要焊在在第二工件上的多个零散的部件)，并通过工件夹具将第一工件送入到第一焊接工位上，然后再将第一工件和第二工件相互焊接到一起而形成车部件，相当于流程1和流程2进行最终复合，从而形成了并行生产作业的过程，进而提高了自动化制造车身部件系统的生产效率；其次，由于设置了多个工件夹具，当其中一个工件夹具上放置好第一工件后并将其送入第一焊接工位后，此时不需要再等待第一焊接工位上的工件完成焊接后再回收，而可直接继续取用其它工件夹个并放置工件；同时，第一焊接工位完成工件的焊接后，将工件夹具送到工件夹具中转放置台暂存以避免对第一焊接工位的占用，暂存的工件则再次回到工件夹具放置区以进行循环使用，因此进一步减少了将工件夹具上的第一工件送入第一焊接工位上焊接时待的时间，即提高了系统的工作节拍；因此，进一步提高了自动化制造车身部件系统的工作效率。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明一种自动化制造车身部件系统的整体结构示意图；
图2为本发明一种自动化制造车身部件系统中第一焊接工位的结构示意图；
图3为本发明一种自动化制造车身部件系统中第二焊接工位的结构示意图；
图4为本发明一种自动化制造车身部件系统中工件放置区的结构示意图；
图5为本发明一种自动化制造车身部件系统中补焊作业区和出件区的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；另，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定或焊接固定或销轴固定等方式，因此，在本实施例中不再详述。
如图1至图5所示，本实施例提供了一种自动化制造车身部件系统，包括由左到右依次横向排列的工件夹具放置区1、工件夹具中转放置台2、第一焊接工位3和第二焊接工位4，第二焊接工位4向第一焊接工位3提供第二工件。工件夹具放置区1内具有多个工件夹具，工件夹具用于放置第一工件，且工件夹具放置区1通过工件夹具向第一焊接工位3提供第一工件，其中，第一工件是指需要焊接在第一工件上的多个零部件的组合，通过工件夹具将其分别定位后并夹紧固定，将工件夹具及其固定在工件夹具上的第一工件与第二工件焊接后即可形成车身部件整体；即，在第一焊接工位3对将第一工件和第二工件焊接固定并形成车身部件，而当车身部件焊接完成后并从工件夹具上移除后，此时再将工件夹具送入到工件夹具中转放置台2上，工件夹具放置区1则从夹具中转放置台上回收工件夹具，以进入循不作业。
如图1-2所示，在优选实施例中，第一焊接工位3上包括有多个第一焊接机器人31、焊接承台32，多个第一焊接机器人31围设在焊接承台32的四周，本实施例中的第一焊接机器人31设置有四个，每个机器人分别焊接对应于各自工作区域中的工件部位进行焊接，当然了第一焊接机器人31的数量可以根不同的工件数量或是焊接需求进行增加或减少；第一焊接工位3还包括第一搬运机器人33和第一装件区34，第一搬运机器人33和第一装件区34相对于焊接承台32由上至下依次排列；具体来说，第一装件区34接收来自工件夹具放置区1的工件夹具，即，在第一装件区34内将形成第一工件的各种零散的小部件对应地放置并夹紧固定于工件夹具上，当完成第一工件的装件工作后，第一运机器人33将工件夹具及其工件夹具上的第一工件搬运到焊接承台32上。
如图1、3所示，在优选实施例中，第二焊接工位4包括第二工件装件区41、多个第二焊接机器人42和第二搬运机器人43，多个第二焊接机器人42围设在第二工件装件区41的四周，第二搬运机器人43位于第二工件装件区41与焊接承台32之间。具体来说，由于第二工件将作为第一工件焊接的载体，此时第二工件就需要预先完成焊接或者至少是完成初步焊接工作，以便于第一工件与其进行复合或拼接；例如车身后地板的地板本体和加强件，其组成结构部件相对较少，因此可以直接在第二工件装件区41中设置相应的模具，从而使得第二工件可以直接在工件装件区41中装配完成后并进行焊接成型；当第二工件装件区41中的第二工件由第二焊接机器人42进行焊接成型后，第二搬运机器人43再将其送入焊接承台32中，然后等待第一工件的送入。当第一工件和第二工件皆放置于焊接承台32上后，第一焊接机器人31对第二工件和第一工件焊接固定，从而使得第一工件和第二工件形成车身部件。
如图1、5所示，在优选实施例中，焊接承台32处由下至上还依次设置有补焊作业区5和出件区6，补焊作业区5包括有第三搬运机器人51和多个第三焊接机器人52，第三搬运机器人51用于将车身部件从焊接承台32上的工件夹具中取出并送入到补焊作业区5内由第三焊接机器人52进行补焊作业，完成补焊作业后将车身部件送入出件区6。具体来说，如车身部件中背面的一些部位在焊接承台32进行焊接时由于焊接承台32的隔挡或者是工件夹具的阻挡而无法完成焊接时，此时通过第三搬运机器人51车身部件抓起并悬空，进而方便于第三焊接机器人52进行补焊作业；当最终完成车身部件的焊接工作后，第三搬运机器人51则将其送入出件区6，以便于进入下一个工序，进而完成了车身部件的制造。
如图1、图4所示，在优选实施例中，工件夹具放置区1内由下至上呈纵向依次设置有多个和/或多种类型的夹具放置台11，夹具放置台11用于放置工件夹具，工件夹具放置区1内还设置有第四搬运机器人12，第四搬运机器人12位于夹具放置台11与工件夹具中转放置台2之间。在本实施例中分别设置了三种不同车型的夹具放置台11，每个夹具放置台11上可放置两个工件夹具，设置多种不同车型的夹具放置台11可以使得系统适用多种不同的车型的车生部件进行生产作业，而两个工件夹具，则可以保证系统工作时的最低循环需求，即其中一个工件夹具在焊接承台32上进行焊接作业时，另一工件夹具则可以投入使用，以减少系统为此进行的闲置或是等待时间。夹具放置区上相对于第一装件区34处还设置有维修区，第四搬运机器人12上还设有第四行走轨道13，第四行走轨道13沿工件夹具放置区1和维修区的长度方向延伸。第四行走轨道13可以使得第四搬运机器人12在在维修区、夹具放置台11、工件装件区41和工件夹具中转放置台2之间进行运动，例如沿着第四行走轨道13将工件夹具送入维修区进行修整；又如第四搬运机器人12沿着第四行走轨道13运动到工件夹具中转放置台2处，并暂时存放在工件夹具中转放置台2上的工件夹具抓起然后运动到夹具放置台11处将工件夹具归位，以便于工件夹具的循环使用。
如图1-5所示，在优选实施例中，第一搬运机器人33上还设有第一行走轨道35，第一行走轨道35的一端靠近焊接承台32，另一端向第一装件区34处延伸，第一行走轨道35有助于第一搬运机器人33将完成装件后的工件夹具送入到焊接承台32上。进一步的，第二搬运机器人43上还设有第二行走轨道44，第二行走轨道44的一端靠近焊接承台32，另一端向第二工件装件区41处延伸，第二行走轨道44有助于第二搬运机器人44将完成焊接的第二工件送入到焊接承台32上。
本发明还提供了一种车身部件制造方法，包括如下步骤：
S1、向工件夹具上放置工件并夹紧形成第一工件，向第二焊接工位4上放置工件并焊接形成第二工件；
S2、将第二工件和工件夹具及工件夹具上的第一工件皆送入第一焊接工位3中；
S3、对第一工件和第二工件进行焊接并形成车身部件；
S4、将车身部件从工件夹具上移除；
S5、将工件夹具从第一焊接工位3中回收。
本发明的有益效果主要体现在：由于分别设置了第二焊接工位、第一焊接工位，以及与第一焊接工位相互配合的工件夹具放置区和工件夹具中转放置台；其中，工件夹具放置区与第二焊接工位同步运行，第二焊接工位完成例如主体部件或基础部件焊接并形成第二工件并将其送入到第一焊接工位，而工件夹具放置区则在工件夹具用于放置并固定要第一工件(如将要焊在在第二工件上的多个零散的部件)，并通过工件夹具将第一工件送入到第一焊接工位上，然后再将第一工件和第二工件相互焊接到一起而形成车部件，相当于流程1和流程2进行最终复合，从而形成了并行生产作业的过程，进而提高了自动化制造车身部件系统的生产效率；其次，由于设置了多个工件夹具，当其中一个工件夹具上放置好第一工件后并将其送入第一焊接工位后，此时不需要再等待第一焊接工位上的工件完成焊接后再回收，而可直接继续取用其它工件夹个并放置工件；同时，第一焊接工位完成工件的焊接后，将工件夹具送到工件夹具中转放置台暂存以避免对第一焊接工位的占用，暂存的工件则再次回到工件夹具放置区以进行循环使用，因此进一减少了将工件夹具上的第一工件送入第一焊接工位上焊接时待的时间，即提高了系统的工作节拍；因此，进一步提高了自动化制造车身部件系统的工作效率。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动化制造车身部件系统，其特征在于：包括工件夹具放置区、工件夹具中转放置台、第一焊接工位和第二焊接工位；
所述工件夹具放置区内具有多个工件夹具，所述工件夹具用于放置第一工件，且所述工件夹具放置区通过所述工件夹具向所述第一焊接工位提供第一工件；
所述第二焊接工位向所述第一焊接工位提供第二工件；
所述第一焊接工位用于将所述第一工件和所述第二工件焊接固定并形成车身部件，当所述车身部件从所述工件夹具上移除后并将所述工件夹具送入到所述工件夹具中转放置台上；
所述工件夹具放置区还用于从所述工件夹具中转放置台上回收所述工件夹具。
2.如权利要求1所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：所述第一焊接工位上包括有多个第一焊接机器人、焊接承台，多个所述第一焊接机器人围设在所述焊接承台的四周；所述第一焊接工位还包括第一搬运机器人和第一装件区，所述第一搬运机器人和所述第一装件区相对于所述焊接承台依次排列；所述第一装件区用于向所述工件夹具中装入所述第一工件，所述第一搬运机器人用于将装入第一工件的所述工件夹具送入到所述焊接承台上。
3.如权利要求2所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：所述第二焊接工位包括第二工件装件区、多个第二焊接机器人和第二搬运机器人，多个所述第二焊接机器人围设在所述第二工件装件区的四周，所述第二搬运机器人位于所述第二工件装件区与所述焊接承台之间，所述第二工件装件区用于放置第二工件并由第二焊接机器人进行焊接成型，且所述第二搬运机器人用于将所述第二工件送入所述焊接承台中。
4.如权利要求3所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：第一工件和所述第二工件皆放置于所述焊接承台上后，所述第一焊接机器人对所述第二工件和所述第一工件焊接固定并形成车身部件。
5.如权利要求3所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：所述焊接承台处还分别设置有补焊作业区和出件区，所述补焊作业区包括有第三搬运机器人和多个第三焊接机器人，所述第三搬运机器人用于将所述车身部件从所述焊接承台上的所述工件夹具中取出并送入到补焊作业区内由所述第三焊接机器人进行补焊作业，完成补焊作业后将所述车身部件送入到所述出件区。
6.如权利要求5所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：所述工件夹具放置区内依次排列有多个和/或多种类型的夹具放置台，所述夹具放置台用于放置工件夹具，所述工件夹具放置区内还设置有第四搬运机器人，所述第四搬运机器人位于所述夹具放置台与所述工件夹具中转放置台之间。
7.如权利要求6所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：所述工件夹具放置区上相对于所述第一装件区处还设置有维修区。
8.如权利要求2所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：所述第一搬运机器人上还设有第一行走轨道，所述第一行走轨道的一端靠近所述焊接承台，另一端向所述第一装件区处延伸。
9.如权利要求3所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：第二搬运机器人上还设有第二行走轨道，所述第二行走轨道的一端靠近所述焊接承台，另一端向所述第二工件装件区处延伸。
10.如权利要求6所述的自动化制造车身部件系统，其特征在于：第四搬运机器人上还设有第四行走轨道，所述第四行走轨道沿所述工件夹具放置区和维修区的长度方向延伸。
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