CN113492292B - 一种基于agv多车型切换的焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，包括焊接夹具本体模块、AGV模块、AGV地面定位机构模块、信号检测与传递模块；通过焊接夹具本体模块对白车身产品定位；利用AGV模块带动焊接夹具本体模块进行X、Y双向的牵引行走，实现工位间的物流传递；利用AGV模块将焊接夹具本体模块放入到AGV地面定位机构模块上，并通过AGV地面定位机构模块的气电快插设备实现焊接夹具本体模块的电气连通；通过信号检测与传递模块对白车身车型进行识别，并对不同车型的焊接夹具进行区分，同时对订单生产的订单信息进行实时监控。

Description

一种基于AGV多车型切换的焊接夹具

技术领域

本发明涉及一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，可广泛适用于焊装车间白车身产品的焊接工艺。

背景技术

由于目前市场上汽车更新换代的加快，很多汽车企业的焊装车间会同时容纳多种车型的量产，而传统的线性工艺很难实现多种车型融入，同时为了保证焊装车间的自动化生产，亟需一种适用于多车型切换的焊接夹具。

传统的线体焊接工艺，其传统焊接夹具固定在地面，通过机器人实现白车身产品的搬运，完成工序的传递，但对于多种车型的融入需要增加不同的焊接夹具与抓具停靠站，这不仅大幅度增加了空间上的要求，同时也为车型融入带来了更大的难度。

同时传统夹具的信号传递功能只能实现车型信息的检测，这对于多车型订单式生产的焊装车间来说十分不利。

CN202011439703.6公开了一种汽车配件加工用焊接夹具及检具，属于汽车配件加工设备技术领域，其技术方案要点包括放置板，所述放置板的顶部固定连接有支撑台，所述支撑台的顶部从左至右依次固定连接有电机和第一固定板，所述放置板的顶部滑动连接有第二固定板，所述第二固定板和第一固定板的相对侧均转动连接有U型框架，所述电机的输出轴贯穿第一固定板并与左侧所述 U型框架固定连接，所述U型框架的内底壁设置有电磁铁，本发明通过设置丝杆、夹持板和电磁铁，在丝杆的作用下，汽车配件的顶部受到夹持板的限位，底部在电磁铁的吸力下，实现双重固定，使得汽车配件在焊接的过程中稳定性能更好，不易产生晃动。

CN202110012597.1公开了一种便于焊接的汽车焊接夹具，其结构包括支撑脚、调固板、夹固板、侧固夹、操作台、托板，支撑脚顶部固定于托板下表面，托板远离支撑脚的一端固定有操作台，夹固板安装于调固板内部且活动连接，其压层将会通过主框的支撑范围，抵在汽车部件表面上，其缓体在承受外力有所形变时，在外弹层内压时，其压弧将会根据所抵触部位的形态进行变形，能够在汽车部件进行固定焊接时，将会根据其的表面变化而变化抵触，其内部的条体将会对外侧的抵触力起到一个反向的支撑作用，支撑衔接部位的大致面积，其节压块内部的内囊将会受力挤压，能够在抵触物体的部位受力时，对其起到缓冲反弹防护的作用。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，利用AGV带动不同的焊接夹具实现工位之间的夹具物流运输，不仅实现了AGV与不同夹具的自动切换，同时在焊接工艺上采用AGV带动夹具实现工序传递，增加了空间上的利用率，利用RFID设备实现了对订单中白车身产品的实时追踪与检测，实现了焊装车间全订单的实时监控。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，结合附图：

一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，包括焊接夹具本体模块1、AGV模块2、AGV地面定位机构模块3、信号检测与传递模块4；通过焊接夹具本体模块1对白车身产品定位；利用AGV模块2带动焊接夹具本体模块1进行X、Y 双向的牵引行走，实现工位间的物流传递；利用AGV模块2将焊接夹具本体模块1放入到AGV地面定位机构模块3上，并通过AGV地面定位机构模块3的气电快插设备实现焊接夹具本体模块1的电气连通；通过信号检测与传递模块4对白车身车型进行识别，并对不同车型的焊接夹具进行区分，同时对订单生产的订单信息进行实时监控。

进一步地，所述焊接夹具本体模块1包括夹具基座1-6、多个定位销1-1、多个定位块1-2、夹紧块1-5；多个定位销1-1分别通过双导杆气缸1-3安装在夹具基座1-6上，利用双导杆气缸1-3带动定位销1-1进行Z向伸缩；在白车身的RPS点设有不同的定位块1-2用来支撑产品；夹紧块1-5通过翻转气缸1-4安装在夹具基座1-6上，利用翻转气缸1-4带动夹紧块1-5实现对产品的压紧功能。

优选的，所述夹具基座1-6为方钢框架。

进一步地，所述AGV模块2包括含AGV物流运输车2-1、AGV托盘2-2 及AGV定位销2-3；AGV托盘2-2固定在AGV物流运输车2-1顶面用于承托所述焊接夹具本体模块1，AGV定位销2-3安装在AGV托盘2-2上用于定位所述焊接夹具本体模块1，实现不同车型焊接夹具的定位转换。

优选的，所述AGV物流运输车2-1的行走精度在+-2mm范围内；AGV物流运输车2-1采用双向惰轮行驶，Z向举升行程为200mm，负载为1000kg。

进一步地，所述AGV地面定位机构模块3包括4个地面定位支架3-1及1 个气电快插设备3-2，4个地面定位支架3-1设置在AGV模块2外侧且其布置位置与所述焊接夹具本体模块1轮廓相匹配，通过4个地面定位支架3-1支撑所述焊接夹具本体模块1，并对焊接夹具本体模块1进行定位固定；气电快插设备 3-2可以实现焊接夹具的快速通电与通气。

优选的，所述气电快插设备3-2采用子母模块对接方式。

进一步地，所述信号检测与传递模块4包括焊接夹具接近开关4-1、地面定位支架接近开关4-2与RFID设备4-3；焊接夹具接近开关4-1用来识别白车身产品是否定位到位；地面定位支架接近开关4-2用来识别不同车型的焊接夹具； RFID设备4-3用来将PLC传递的车型流水号与车型信息进行转化与识别。

本发明具有以下优点：

1.基于AGV多车型切换的焊接夹具，利用AGV带动不同的焊接夹具实现工位之间的夹具物流运输，同时也完成了工序的传递。

2.基于AGV多车型切换的焊接夹具不仅实现了AGV与不同夹具的自动切换，同时在焊接工艺上采用AGV带动夹具实现工序传递，增加了空间上的利用率。

3.基于AGV的多车型切换夹具利用RFID设备实现了对订单中白车身产品的实时追踪与检测，实现了焊装车间全订单的实时监控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的总体结构图。

图2为本发明的焊接夹具本体模块1结构图；

图3为本发明的AGV模块2结构图；

图4为本发明的AGV地面定位机构模块3结构图；

1-焊接夹具本体模块；2-AGV模块；3-AGV地面定位机构模块；4-信号检测与传递模块；

1-1-定位销；1-2-定位块；1-3-双导杆气缸；1-4-翻转气缸；1-5-夹紧块；1-6、基座；

2-1-AGV物流运输车；2-2-AGV托盘，2-3-AGV定位销；

3-1-地面定位支架；，3-2-气电快插设备；

4-1-焊接夹具接近开关；4-2-地面定位支架接近开关；4-3-RFID设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

如图1至图4所示，一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，包括焊接夹具本体模块1、AGV模块2、AGV地面定位机构模块3、信号检测与传递模块4。通过焊接夹具本体模块1对白车身产品定位；利用AGV模块2带动焊接夹具本体模块1进行X、Y双向的牵引行走，实现工位间的物流传递，并将焊接夹具本体模块1放入到AGV地面定位机构模块3上，并通过气电快插设备实现焊接夹具本体模块1的电气连通；在此基础上，通过信号检测与传递模块4对白车身车型进行识别、并对不同车型的焊接夹具进行区分，同时还能对订单生产的订单信息进行实时监控。

进一步地，所述焊接夹具本体模块1包括夹具基座1-6，夹具基座1-6上设置多个定位销1-1、定位块1-2、夹紧块1-5；其中，多个定位销1-1分别通过双导杆气缸1-3安装在夹具基座1-6上，利用双导杆气缸1-3带动定位销1-1进行 Z向伸缩，实现定位销1-1对白车身产品的定位与分离功能，同时在白车身的 RPS点设有不同的定位块1-2用来支撑产品，夹紧块1-5通过翻转气缸1-4安装在夹具基座1-6上，利用翻转气缸1-4带动夹紧块1-5实现对产品的压紧功能，保证产品在焊接过程中不会发生偏移现象。夹具基座1-6采用的是方钢框架，实现夹具的轻量化，降低AGV负载成本。

所述AGV模块2包含AGV物流运输车2-1、AGV托盘2-2及AGV定位销 2-3，AGV托盘2-2固定在AGV物流运输车2-1顶面用于承托所述焊接夹具本体模块1，AGV定位销2-3安装在AGV托盘2-2用于定位所述焊接夹具本体模块1，实现不同车型焊接夹具的定位转换。AGV托盘2-2作为AGV物流运输车 2-1与焊接夹具的过渡连接件，避免AGV与焊接夹具直接接触减少AGV的使用寿命，利用AGV定位销2-3实现不同车型焊接夹具的定位转换，实现多车型切换功能。焊接夹具随AGV物流运输车2-1进行工序传递，而非传统线体利用机器人将白车身进行传递。每个AGV物流运输车2-1都可以与不同的焊装夹具进行对接，实现一个AGV物流运输车2-1对不同车型焊接夹具的切换，提高线体内的空间利用率。

更进一步地，AGV物流运输车2-1的行走精度在+-2mm范围内，有效保证了工位之间焊接夹具行走的精度，同时AGV物流运输车2-1采用双向惰轮行驶， Z向举升行程为200mm，负载为1000kg，满足AGV牵引焊接夹具工位之间的工序传递，同时还能保证焊接夹具下降并定位在所述AGV地面定位机构模块3 的地面定位支架3-1上。

进一步地，所述AGV地面定位机构模块3中包含4个地面定位支架3-1及 1个气电快插设备3-2，4个地面定位支架3-1设置在AGV模块2外侧且其布置位置与所述焊接夹具本体模块1轮廓相匹配，通过4个地面定位支架3-1支撑所述焊接夹具本体模块1，实现AGV模块2与焊接夹具本体模块1的分离，并对焊接夹具本体模块1进行定位固定，避免焊接过程中由于焊枪作用力产生的夹具位移。同时气电快插设备3-2可以实现焊接夹具的快速通电与通气，实现焊接夹具的无线揽运输。

更进一步地，所述气电快插设备3-2采用子母模块对接的方式，通过AGV 物流运输车2-1将焊接夹具本体模块1降落在地面定位支架3-1的同时，实现焊接夹具的气电快插子模块与地面定位支架的母模块对接，从而实现对焊接夹具气缸和传感器的通电通气。

所述信号检测与传递模块4包括焊接夹具接近开关4-1、地面定位支架接近开关4-2与RFID设备4-3。其中焊接夹具接近开关4-1用来识别白车身产品是否定位到位，而地面定位支架接近开关4-2用来识别不同车型的焊接夹具，用来区别车型信息。而RFID设备4-3则是用来将PLC传递的车型流水号与车型信息进行转化与识别，实现对订单生产的订单追踪功能。

实施例

一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，包括焊接夹具本体模块1、AGV模块2、AGV地面定位机构模块3、信号检测与传递模块4等机构。

本发明的主要原理是通过AGV模块2带动焊接夹具本体模块1实现X、Y 双向的牵引行走，实现焊接夹具的工位穿梭。而在每个工位固定处都设有AGV 地面定位机构模块3，通过AGV的升降功能将焊接夹具降落在地面定位支架上，在此基础上，机器人带动焊钳对焊接夹具上的产品进行焊接，保证其焊接质量。同时分别在焊接夹具、地面定位支架上设有不同功能的传感器与信息识别设备，实现白车身数模的精准定位、多车型切换的精准控制与订单生产流水号的实时监控。

所述焊接夹具本体模块1主要采用双导杆气缸1-3带动的定位销1-1实现Z 向伸缩，精准定位白车身产品，同时在白车身的RPS点设有不同的定位块1-2 用来支撑产品，利用翻转气缸1-4带动夹紧块1-5实现对产品的压紧功能，保证产品在焊接过程中不会发生偏移现象。

所述AGV模块2中采用高精度AGV运输车2-1，行走精度在+-2mm范围内，配合地面定位机构3-1的定位孔导向即可实现对焊接夹具落位的精准控制。同时AGV采用惰轮牵引方式，可实现X、Y双向行走，大幅度减少转向时间，提高线体开动率。通过AGV定位销1-3还可实现与不同焊接夹具进行切换，降低多车型融入难度。

所述AGV地面定位机构模块3，通过四个地面定位支架3-1中两个导向定位孔与焊接夹具的定位销进行连接，两个定位面与焊接夹具定位面进行连接实现焊接夹具的精准落位，同时在焊接夹具下落的过程中，气电快插设备3-2即可实现焊接夹具上气缸与传感器的通电通气功能，实现焊接夹具工位穿梭过程中的无线处理。

所述信号检测与传递模块4中焊接夹具接近开关4-1用于检测白车身产品是否精准落位，地面定位支架接近开关4-2用于识别不同车型的夹具。而RFID设备通过读码头识别焊接夹具上的RFID码，读取当前车型的流水号等信息，完成与订单序列的匹配。

本发明专利大幅度提高了空间利用率，可以实现焊接夹具自动化生产。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，其特征在于，包括焊接夹具本体模块(1)、AGV模块(2)、AGV地面定位机构模块(3)、信号检测与传递模块(4)；通过焊接夹具本体模块(1)对白车身产品定位；利用AGV模块(2)带动焊接夹具本体模块(1)进行X、Y双向的牵引行走，实现工位间的物流传递；利用AGV模块(2)将焊接夹具本体模块(1)放入到AGV地面定位机构模块(3)上，并通过AGV地面定位机构模块(3)的气电快插设备实现焊接夹具本体模块(1)的电气连通；通过信号检测与传递模块(4)对白车身车型进行识别，并对不同车型的焊接夹具进行区分，同时对订单生产的订单信息进行实时监控；

所述AGV地面定位机构模块(3)包括4个地面定位支架(3-1)及1个气电快插设备(3-2)，4个地面定位支架(3-1)设置在AGV模块(2)外侧且其布置位置与所述焊接夹具本体模块(1)轮廓相匹配，通过4个地面定位支架(3-1)支撑所述焊接夹具本体模块(1)，并对焊接夹具本体模块(1)进行定位固定；气电快插设备(3-2)可以实现焊接夹具的快速通电与通气；

所述信号检测与传递模块(4)包括焊接夹具接近开关(4-1)、地面定位支架接近开关(4-2)与RFID设备(4-3)；焊接夹具接近开关(4-1)用来识别白车身产品是否定位到位；地面定位支架接近开关(4-2)用来识别不同车型的焊接夹具；RFID设备(4-3)用来将PLC传递的车型流水号与车型信息进行转化与识别。

2.如权利要求1所述的一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，其特征在于，所述焊接夹具本体模块(1)包括夹具基座(1-6)、多个定位销(1-1)、多个定位块(1-2)、夹紧块(1-5)；多个定位销(1-1)分别通过双导杆气缸1-3安装在夹具基座(1-6)上，利用双导杆气缸(1-3)带动定位销(1-1)进行Z向伸缩；在白车身的RPS点设有不同的定位块(1-2)用来支撑产品；夹紧块(1-5)通过翻转气缸(1-4)安装在夹具基座(1-6)上，利用翻转气缸(1-4)带动夹紧块(1-5)实现对产品的压紧功能。

3.如权利要求2所述的一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，其特征在于，所述夹具基座(1-6)为方钢框架。

4.如权利要求1所述的一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，其特征在于，所述AGV模块(2)包括AGV物流运输车(2-1)、AGV托盘(2-2)及AGV定位销(2-3)；AGV托盘(2-2)固定在AGV物流运输车(2-1)顶面用于承托所述焊接夹具本体模块(1)，AGV定位销(2-3)安装在AGV托盘(2-2)上用于定位所述焊接夹具本体模块(1)，实现不同车型焊接夹具的定位转换。

5.如权利要求4所述的一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，其特征在于，所述AGV物流运输车(2-1)的行走精度在+-2mm范围内；AGV物流运输车(2-1)采用双向惰轮行驶，Z向举升行程为200mm，负载为1000kg。

6.如权利要求1所述的一种基于AGV多车型切换的焊接夹具，其特征在于，所述气电快插设备(3-2)采用子母模块对接方式。

Images