CN113523624A - 一种新型柔性车体装配机系统 - Google Patents

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Abstract

一种新型柔性车体装配机系统，属于装甲车辆制造技术领域，为了解决车体加工耗时长、效率低、危险性大的问题，该系统包括运载平台、车体装配工装、辅助装置、数控装配机和切焊机器人；运载平台包括铸铁平台、驱动装置和平台滑轮组；车体装配工装包括定位工装；定位工装用于将车体固定在所述运载平台上；辅助装置包括半龙门吊桥和地面吊具；半龙门吊桥设置在所述运载平台的端部，底面吊具设置在所述运载平台的侧方；控装配机设置在所述运载平台上，装配机构控制系统用于控制所述装配抓具在直线滑台上移动；切焊机器人包括机器人本体、机器人控制系统和桁架系统。提高了生产效率，减少了操作人员，降低了劳动强度，柔性化程度高，实现高效柔性生产。

Description

一种新型柔性车体装配机系统
技术领域
本发明属于装甲车辆制造技术领域，具体涉及一种新型柔性车体装配机系统。
背景技术
装甲车辆集指挥、火力支援、运输、战场救护等特点，在现代军事领域发挥着及其重要的作用，能适应各种作战环境。但国内装甲车辆产量一直受各种因素的制约。车体生产装配一般需要在多工位上逐一进行人工切焊、组装，耗费工时，生产效率低，同时由于装甲车辆车体庞大存在一定的安全隐患。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明提供一种新型柔性车体装配机系统，以解决车体加工耗时长、效率低、危险性大的问题。
一种新型柔性车体装配机系统,包括运载平台、车体装配工装、辅助装置、数控装配机和切焊机器人；
所述运载平台包括铸铁平台、驱动装置和平台滑轮组；
所述平台滑轮组设置在所述铸铁平台下方，所述驱动装置用于驱动所述平台滑轮组在平台导轨上移动；
所述车体装配工装包括定位工装；
所述定位工装用于将车体固定在所述运载平台上；
所述辅助装置包括半龙门吊桥和地面吊具；
所述半龙门吊桥设置在所述运载平台的端部，所述底面吊具设置在所述运载平台的侧方；
所述数控装配机设置在所述运载平台上，包括直线滑台、装配机构控制系统和装配抓具，所述装配机构控制系统用于控制所述装配抓具在直线滑台上移动；
所述切焊机器人包括机器人本体、机器人控制系统和桁架系统；
所述桁架系统设置在所述运载平台的上方；
所述机器人本体倒装在所述桁架系统的横梁上；
所述机器人控制系统用于控制所述机器人本体工作。
所述驱动装置包括依次连接的电机、减速器、万向轴和主动轮，所述主动轮与所述平台滑轮组连接。
所述定位工装包括设置在所述运载平台上的底板定位工装、侧板定位工装、焊接变形控制工装、和减速器法兰工装，所述减速器法兰工装用于连接车体上的减速器法兰。
所述铸铁平台上设置有工装定位十字键槽,所述侧板定位工装的底部插接在所述工装定位十字键槽上
所述焊接变形控制工装设置在所述运载平台的两端，其包括固定连接的顶板和快速锁紧机构；所述顶板用于抵接车体前板或后板的外侧,所述快速锁紧机构用于抵接车体前板或后板的内侧。
所述定位工装还包括设置在所述运载平台上的诱导支座工装，所述诱导支座工装结构与所述减速器法兰工装相同，用于和车体上的诱导轮支座连接。
所述车体装配工装还包括设置在所述车体内部的车体内胎具；所述车体内胎具包括主框架、同轴伸缩机构、法兰盘和标定块，所述法兰盘设置在所述同轴伸缩机构的两端且与车体两侧的侧板抵接；所述标定块分别与车体前面板及后面板抵接；所述同轴伸缩机构和所述所述标定块均与所述主框架固定连接。
所述切焊机器人还包括工具快换装置所述工具快换装置位于所述横梁方且位于所述机器人本体两侧；用于实现等离子切割与弧焊两种工艺的切换。
所述桁架系统包括X轴焊接横梁和Y轴焊接横梁。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明主要用于对车体进行组装和焊接，运载平台能够承载及运输车体及车体随动装配工装，车体装配工装能够对各个部件起定位夹紧作用。辅助装置由半龙门吊桥及地面吊具组成，能够实现辅助运输的作用。切焊机器人用于完成对车体的自动切割及焊接。本发明提高了生产效率，减少了操作人员，降低了劳动强度，柔性化程度高，实现高效柔性生产。
附图说明
图1为本发明一种新型柔性车体装配机系统的结构示意图。
图2为本发明一种新型柔性车体装配机系统运载平台的结构示意图。
图3为本发明一种新型柔性车体装配机系统运载平台的另一示意图。
图4为本发明一种新型柔性车体装配机系统的车体装配工装及辅助装置的结构示意图。
图5为本发明一种新型柔性车体装配机系统的底板定位工装结构示意图。
图6为本发明一种新型柔性车体装配机系统的侧板定位工装结构示意图。
图7为本发明一种新型柔性车体装配机系统的焊接变形控制工装结构示意图。
图8为本发明一种新型柔性车体装配机系统的诱导支座工装的结构示意图。
图9为本发明一种新型柔性车体装配机系统的车体内胎具机构示意图。
图10为本发明一种新型柔性车体装配机系统的车体内胎具机构位置示意图。
图11为本发明一种新型柔性车体装配机系统的数控装配机的结构示意图。
图12为本发明一种新型柔性车体装配机系统的切焊机器人的结构示意图。
图13本发明一种新型柔性车体装配机系统的的驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，一种新型柔性车体装配机系统,其包括运载平台1、车体装配工装2、辅助装置3、数控装配机4和切焊机器人5；
所述运载平台1上面如图2所示，底面如图3所示，包括铸铁平台11、驱动装置12、运载导轨和平台滑轮组13；所述平台滑轮组13设置在所述铸铁平台11下方，所述驱动装置12用于驱动所述平台滑轮组13在平台导轨上移动；
在一些实施例中，平台滑轮组13采用电机驱动轮组，低压滑线取电的方式，实现运载平台1在导轨上前后移动；
所述车体装配工装2如图4所示，包括定位工装21和车体内胎具22；
所述定位工装21包括如图4和图5所示的底板定位工装211、图4和图6所示的侧板定位工装212、图4和图7所示的焊接变形控制工装213及图4和图8所示的减速器法兰工装214，所述减速器法兰工装214用于连接车体上的减速器法兰215。
在一些实施例中，所述定位工装21还包括设置在所述运载平台1上的诱导支座工装，所述诱导支座工装结构与所述减速器法兰工装214相同，用于和车体6上的诱导轮支座连接。诱导支座工装与减速器法兰工装214设置原理一致，即为了安装诱导轮支座所设置的工装，这里所说的诱导轮支座及减速器法兰都为车体6上的部件，需要进行安装焊接。
所述底板定位工装211设置在运载平台1上，其分布于中间位置的工装上表面与车体6的底板下表面相接触，底板定位工装211具有凹槽，底板恰好落入其凹槽内，实现快速定位；所述侧板定位工装212由基础框架、翻转夹具组成，实现对车体6侧板在宽度方向和高度方向的快速定位、快速拆卸功能；铸铁平台11上加工有工装定位十字键槽，确保位置精度和装配要求。十字键槽用于给车体侧板定位工装212进行定位的，故侧板定位工装212底部插入十字键槽。在一些实施例中，所述侧板定位工装212包括基础框架和翻转夹具；所述翻转夹具包括底座和翻转块。
以上底板定位工装211、侧板定位工装212、焊接变形控制工装213、和减速器法兰工装214不受具体形状限制，只要能起到对车体6各个部件的定位夹紧作用均在本发明保护之内。
在一些实施例中，所述焊接变形控制工装213设置在所述运载平台1的两端，其包括固定连接的顶板2132和快速锁紧机构2131；所述顶板2132用于抵接车体前板或后板的外侧,所述快速锁紧机构2131用于抵接车体前板或后板的内侧。其工作原理为工装到达指定位置，顶板2132抵住车体6前板或后板外侧，快速锁紧机构2131翻转进车体内侧与顶板2132配合将前板或后板夹紧，保证定位准确。
在一些实施例中，所述车体装配工装2还包括如图9和图10所示，设置在所述车体6内部的车体内胎具22；所述车体内胎具22包括主框架221、同轴伸缩机构222、法兰盘223和标定块224，所述法兰盘223设置在所述同轴伸缩机构222的两端且与车体两侧的侧板抵接；所述标定块224分别与车体前面板及后面板抵接；所述同轴伸缩机构222和所述所述标定块224均与所述主框架221固定连接。车体内胎具22能够从内部支撑车体6，利用同轴伸缩机构222调整法兰盘223之间的距离，使保证两侧侧板距离达到车体6要求，亦用于防止焊接过程中两侧板位置移动，标定块224用于顶住和定位前板及后板的位置，使前板及后板定位准确，主框架221用于承载这些定位部件的。
所述辅助装置3如图4所示，包括半龙门吊桥31和地面吊具32；
所述半龙门吊桥31设置在所述运载平台1的端部，所述底面吊具32设置在所述运载平台1的侧方；
半龙门吊桥31用于吊起大车体底板、侧板等板块，地面吊具32用于吊起小型工件，进行辅助吊装。
所述数控装配机4设置在所述运载平台1上，如图11所示，包括直线滑台41、装配机构控制系统42和装配抓具43，所述装配机构控制系统42用于控制所述装配抓具43在直线滑台41上移动；
数控装配机4用于完成对缓冲器支架、平衡肘支架等车体6上零件的装配，进行从料架上抓取、安装在车体指定位置、并持续固定进行零件焊接直至结束，进行下一个零件的安装、装配、固定焊接。
所述切焊机器人5如图12所示，包括机器人本体51、工具快换装置52、机器人控制系统53和桁架系统54；
所述机器人本体51集成在所述桁架系统54上；且位于运载平台1的上方。
在一些实施例中，所述机器人本体51倒装在所述桁架系统54的横梁上；
机器人控制系统53与机器人本体51电性连接，用于控制机器人本体51在桁架系统54上移动及进行切焊作业。
在一些实施例中，机器人控制系统53具体还包括机器人控制柜、机器人电源、焊丝筒。
所述工具快换装置52位于所述横梁下方且位于所述机器人本体51两侧；在一些实施例中，切焊机器人5采用吊装的安装方式，倒装在桁架系统54上，实现整体控制功能；工具快换装置52实现等离子切割与弧焊两种工艺的切换工具快换装置52选用现有产品，放有弧焊枪、等离子枪，机器人本体51移动至需换枪体位置，进行准安装，工具盘对所需枪体进行释放，完成装置切换功能。
机器人控制系统53位于桁架系统54之上，机器人本体51在桁架系统54上移动；所述桁架系统54由X轴焊接横梁、Y轴焊接横梁、立柱焊接合件、导轨、齿条、减速器、控制系统及拖链组成，为机器人本体51提供外部轴。
在一些实施例中，铸铁平台11采用HT350材质制造，铸铁平台11结构合理、强度足够，能够承受20吨以上的载重能力。
在一些实施例中，所述驱动装置12如图13所示，包括电机121、减速器122、万向轴123和1主动轮124。驱动装置12由电机121通过减速器122带动万向轴123运转，万向轴123将转动方向改变使主动轮124转动带动平台滑轮组13运动，以实现运载平台1的移动。
本发明的一种新型柔性车体装配机系统运载平台用于承载及运输车体及车体6随动装配工装，车体装配工装主要对各个部件起定位夹紧作用。车体装配工装保证足够的刚性要求的同时实现精准定位、快速装夹和完成后快速脱开的要求。本发明还能对车体6进行定位切割、部件装配焊接，包括数控装配机4和切焊机器人5。数控装配机4用于完成平衡肘支架等关键部件的装配，切焊机器人5用于完成对车体6的自动切割及焊接。本发明提高了生产效率，减少了操作人员，降低了劳动强度，柔性化程度高，实现高效柔性生产。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型柔性车体装配机系统,其特征是：包括运载平台(1)、车体装配工装(2)、辅助装置(3)、数控装配机(4)和切焊机器人(5)；
所述运载平台(1)包括铸铁平台(11)、驱动装置(12)和平台滑轮组(13)；
所述平台滑轮组(13)设置在所述铸铁平台(11)下方，所述驱动装置(12)用于驱动所述平台滑轮组(13)在平台导轨上移动；
所述车体装配工装(2)包括定位工装(21)；
所述定位工装(21)用于将车体(6)固定在所述运载平台(1)上；
所述辅助装置(3)包括半龙门吊桥(31)和地面吊具(32)；
所述半龙门吊桥(31)设置在所述运载平台(1)的端部，所述底面吊具(32)设置在所述运载平台(1)的侧方；
所述数控装配机(4)设置在所述运载平台(1)上，包括直线滑台(41)、装配机构控制系统(42)和装配抓具(43)，所述装配机构控制系统(42)用于控制所述装配抓具(43)在直线滑台(41)上移动；
所述切焊机器人(5)包括机器人本体(51)、机器人控制系统(53)和桁架系统(54)；
所述桁架系统(54)设置在所述运载平台(1)的上方；
所述机器人本体(51)倒装在所述桁架系统(54)的横梁上；
所述机器人控制系统(53)用于控制所述机器人本体(51)工作。
2.根据权利要求1所述的一种新型柔性车体装配机系统，其特征在于，所述驱动装置(12)包括依次连接的电机、减速器、万向轴和主动轮，所述主动轮与所述平台滑轮组(13)连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型柔性车体装配机系统，其特征在于，所述定位工装(21)包括设置在所述运载平台(1)上的底板定位工装(211)、侧板定位工装(212)、焊接变形控制工装(213)、和减速器法兰工装(214)，所述减速器法兰工装(214)用于连接车体上的减速器法兰(215)。
4.根据权利要求3所述的一种新型柔性车体装配机系统，其特征在于，所述铸铁平台(11)上设置有工装定位十字键槽,所述侧板定位工装(212)的底部插接在所述工装定位十字键槽上
5.根据权利要求3所述的一种新型柔性车体装配机系统，其特征在于，所述焊接变形控制工装(213)设置在所述运载平台(1)的两端，其包括固定连接的顶板(2132)和快速锁紧机构(2131)；所述顶板(2132)用于抵接车体前板或后板的外侧,所述快速锁紧机构(2131)用于抵接车体前板或后板的内侧。
6.根据权利要求3所述的一种新型柔性车体装配机系统，其特征在于，所述定位工装(21)还包括设置在所述运载平台(1)上的诱导支座工装，所述诱导支座工装结构与所述减速器法兰工装(214)相同，用于和车体上的诱导轮支座连接。
7.根据权利要求1所述的一种新型柔性车体装配机系统，其特征在于，所述车体装配工装(2)还包括设置在所述车体(6)内部的车体内胎具(22)；所述车体内胎具(22)包括主框架(221)、同轴伸缩机构(222)、法兰盘(223)和标定块(224)，所述法兰盘(223)设置在所述同轴伸缩机构(222)的两端且与车体两侧的侧板抵接；所述标定块(224)分别与车体前面板及后面板抵接；所述同轴伸缩机构(222)和所述所述标定块(224)均与所述主框架(221)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种新型柔性车体装配机系统，其特征在于，所述切焊机器人(5)还包括工具快换装置(52)所述工具快换装置(52)位于所述横梁方且位于所述机器人本体两侧；用于实现等离子切割与弧焊两种工艺的切换。
9.根据权利要求1所述的一种新型柔性车体装配机系统，其特征在于，所述桁架系统(54))包括X轴焊接横梁和Y轴焊接横梁。
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CN115302139A (zh) * 2022-08-25 2022-11-08 蜜蜂(山东)智能装备有限公司 用于钢梁柱焊接的生产系统及方法
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