CN113843552A - 一种高柔性白车身焊接主拼系统 - Google Patents

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CN113843552A CN202111072431.5A CN202111072431A CN113843552A CN 113843552 A CN113843552 A CN 113843552A CN 202111072431 A CN202111072431 A CN 202111072431A CN 113843552 A CN113843552 A CN 113843552A
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张振龙
谢日恒
潘彤
王曼华
鲁鑫
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Abstract

本发明公开了一种高柔性白车身焊接主拼系统，属于汽车焊装工艺技术领域，包括地板下夹具定位装置、主拼机构、左侧围料车定位装置、右侧围料车定位装置、左侧围夹具支架、右侧围夹具支架及左右侧围夹具转运台车定位装置；本发明的一种高柔性白车身焊接主拼系统，以解决车型混流能力受工艺面积制约的问题，同时放弃了地板总成依靠下夹具自身混流的方式，使用车型专属地板下夹具，再结合AGV物流转运及线外立体库自动存取技术，最终消除焊装线混流能力对白车身产品一致性和工艺面积的强要求，同时实现高柔性的生产需求。

Description

一种高柔性白车身焊接主拼系统
技术领域
本发明属于汽车焊装工艺技术领域，具体涉及一种高柔性白车身焊接主拼系统。
背景技术
随着汽车焊装生产线自动化程度不断提高，车型更新换代速度不断加快，各汽车生产厂对生产线的多车型柔性化能力不断提出更高要求，这种情况在高端定制车品牌中尤为突出。其中焊装生产线主拼工位通常是整个焊装生产线车型柔性化能力的瓶颈所在。
目前焊装线主拼系统柔性技术主流有如下两种：
1、传统主拼滑台与侧围夹具库结合形式，夹具库一般有滑台库和转台库两种，该形式的主拼焊接系统车型柔性能力一般在3-6种车型，并且线体工位宽度比较大，对生产线面积及布局要求高。
2、侧围夹具由机器人拾取合拼到白车身的形式，一般称为主拼飞行夹具，该形式的主拼焊接系统车型柔性数量由机器人可达范围内能够摆放的侧围夹具数量确定，受工艺面积的限制，车型柔性能力一般在2-5种车型。
上述主流主拼系统同时都存在地板总成混流能力不足的问题，一般通过增加地板下夹具混流能力来提高地板总成的混流能力，夹具混流通常用到的柔性设备有两种：风车柔性单元和NC柔性单元，风车柔性单元可以满足定位孔径不同的情况混流，但不能进行X、Y方向的位置移动；NC柔性单元可以实现X、Y方向位置移动，但不同车型定位孔径必须一致，所以下夹具的混流必然对白车身产品设计提出反要求。
发明内容
本发明提供了一种高柔性白车身焊接主拼系统，以解决车型混流能力受工艺面积制约的问题，同时放弃了地板总成依靠下夹具自身混流的方式，使用车型专属地板下夹具，再结合AGV物流转运及线外立体库自动存取技术，最终消除焊装线混流能力对白车身产品一致性和工艺面积的强要求，同时实现高柔性的生产需求。
本发明通过如下技术方案实现：
一种高柔性白车身焊接主拼系统，包括地板下夹具定位装置1、主拼机构2、左侧围料车定位装置5、右侧围料车定位装置8、左侧围夹具支架4、右侧围夹具支架7及左右侧围夹具转运台车定位装置12；
所述地板下夹具定位装置1位于主拼机构2前端的中心线处，用于对地板下夹具22进行定位，左侧围料车定位装置5、右侧围料车定位装置8分别位于主拼机构2的后端的左右两侧，分别用于对左侧围总成零件专属料车及右侧围总成零件专属料车进行定位；左侧围夹具支架4及右侧围夹具支架7分别位于主拼机构2的两侧，所述左侧围夹具支架4用于工位内存放左侧围框架夹具23，所述右侧围夹具支架7用于工位内存放右侧围框架夹具24；所述左右侧围夹具转运台车定位装置12位于主拼机构2后端的中心线处，用于对运送左侧围框架夹具23及右侧围框架夹具24的转运台车进行定位；地板下夹具定位装置1所定位的地板下夹具22与主拼机构2所定位的左侧围框架夹具23、右侧围框架夹具24，合拼所要焊接制造的白车身。
优选地，所述主拼机构2由X向滑台201、Y向滑台202、台车203、侧围夹具定位框架204、侧围夹具互锁装置A端205、气电快插206及主拼机构到位互锁装置A端207组成；其中，X向滑台201放置在地面上，与地面通过化学锚栓连接固定，X向滑台201上设置有Y向滑台202，所述台车203安置在Y向滑台202上，可在Y向滑台202上移动，Y向滑台202可沿X向滑台201移动，台车203承载侧围夹具定位框架204，所述气电快插206用于为侧围框架夹具提供气源与通讯电源，固定在Y向滑台202上。
优选地，所述侧围夹具定位框架204上设置有侧围夹具互锁装置A端205和主拼机构到位互锁装置A端207，侧围夹具互锁装置A端205用于与侧围框架夹具上的互锁装置B端互锁，对侧围框架夹具定位锁紧，该装置左右对称，分别与左侧围框架夹具23和右侧围框架夹具24对应。主拼机构到位互锁装置A端207用于与地板下夹具定位装置1上的主拼机构到位互锁装置B端106互锁，提高主拼系统的精度与强度。
优选地，所述地板下夹具定位装置1由地板下夹具定位基座101及位于其上的地板台车主定位部件102、地板台车辅定位部件103、地板台车检测部件104、地板台车定位支撑部件105及主拼机构到位互锁装置B端106组成；其中，地板下夹具定位基座101通过化学锚栓固定在地面上，地板台车主定位部件102、地板台车辅定位部件103分别位于地板下夹具定位基座101上的两端对角位置，用于定位地板下夹具22，地板台车检测部件104位于地板下夹具定位基座101上左侧位置，与地板下夹具22上的载码体位置对应，用于验证地板下夹具22是否匹配当前车型，地板台车定位支撑部件105均匀分布在地板下夹具定位基座101上，用于支撑地板下夹具22，主拼机构到位互锁装置B端106位于地板下夹具定位基座101两侧，与主拼机构2中的主拼机构到位互锁装置A端207位置对应，用于与主拼机构2中的主拼机构到位互锁装置A端207互锁，提高主拼系统的精度与强度。
优选地，所述主拼系统还包括AGV小车25，所述AGV小车25用于将地板下夹具22送入地板下夹具定位装置1的主拼工位中进行定位，将左侧围框架夹具23及右侧围框架夹具24送入左右侧围夹具转运台车定位装置12进行定位。
优选地，所述主拼系统还包括左侧围夹具搬运机器人3及右侧围夹具搬运机器人6，分别位于主拼机构2左右两侧，左侧围夹具搬运机器人3用于从左侧围夹具支架4上取左侧围框架夹具23，之后使用左侧围框架夹具23从左侧围料车定位装置5所定位的左侧围总成零件专属料车中抓取左侧围总成零件，再将带有左侧围总成零件的左侧围框架夹具23放到主拼机构2的侧围夹具定位框架204上；右侧围夹具搬运机器人6用于从右侧围夹具支架7上取右侧围框架夹具24，之后使用右侧围框架夹具24从右侧围料车定位装置8所定位的右侧围总成零件专属料车中抓取右侧围总成，再将带有右侧围总成零件的右侧围框架夹具24放到主拼机构2的侧围夹具定位框架204上。
优选地，所述主拼系统还包括地板上件滑移门9、侧围夹具切换卷帘门10、焊接机器人11及二层钢结构平台13；所述地板上件滑移门9位于主拼机构2前端，与地面通过膨胀螺栓连接，用于为AGV小车25进入主拼工位打开通道，并在AGV离开后将主拼工位封闭，防止人员进入；所述侧围夹具切换卷帘门10位于主拼机构2后端，与地面通过膨胀螺栓连接，用于防止人员进入；焊接机器人11位于主拼机构2两侧，用于焊接白车身；所述二层钢结构平台13位于主拼机构2上方，通过化学锚栓与地面连接固定，用于承载该主拼系统位于主拼机构2上方的各类设备。
优选地，所述主拼系统还包括位于二层钢结构平台13之上的顶盖前横梁伺服柔性抓具上件支架14、顶盖前横梁伺服柔性抓具支架15、顶盖前横梁焊钳支架16、顶盖前横梁抓件及焊接机器人17、顶盖后横梁抓件及焊接机器人18、顶盖后横梁伺服柔性抓具上件支架19、顶盖后横梁伺服柔性抓具支架20及顶盖后横梁焊钳支架21；上述部件以主拼机构2中心线对称布置，均与二层钢结构平台13通过螺钉连接，调试后加以弧焊连接固定；顶盖前横梁伺服柔性抓具上件支架14用于固定顶盖前横梁伺服柔性抓具，便于人工上件；顶盖前横梁伺服柔性抓具支架15用于存放顶盖前横梁伺服柔性抓具；顶盖前横梁焊钳支架16用于存放顶盖前横梁焊钳；顶盖前横梁抓件及焊接机器人17用于抓取顶盖前横梁伺服柔性抓具上件和抓取顶盖前横梁焊钳焊接白车身；顶盖后横梁伺服柔性抓具上件支架19用于固定顶盖后横梁伺服柔性抓具，便于人工上件；顶盖后横梁伺服柔性抓具支架20用于存放顶盖后横梁伺服柔性抓具；顶盖后横梁焊钳支架21用于存放顶盖后横梁焊钳，顶盖后横梁抓件及焊接机器人18用于抓取顶盖后横梁伺服柔性抓具上件和抓取顶盖后横梁焊钳焊接白车身。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、放弃传统地板总成依靠夹具自身混流实现柔性化的方法，使用更换地板下夹具的方法实现地板总成的无限柔性化；
2、侧围夹具与主拼机构设计成可完全脱离形式，由机器人搬运侧围夹具进行不同车型主拼机构的车型切换，提高工位灵活性；
3、不同车型的工装夹具不存放在生产线内，而由立体库对夹具进行集中存放，使用AGV切换至工位内，实现主拼系统的无限车型柔性化；
4、主拼系统设置两个工位：工作位和上件位，两个工位的设计可以同时进行切换侧围夹具，抓放侧围产品和白车身主拼补焊工艺；拉开机器人的操作空间，提高工位的工作效率；
5、智能立体库、AGV智能物流调度两项技术应用在焊装工艺中，打造高柔性、智能化汽车焊装生产线。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1：一种高柔性白车身焊接主拼系统的工作平面示意图；
图中：1.地板下夹具定位装置，2.主拼机构，3.左侧围夹具搬运机器人，4.左侧围夹具支架，5.左侧围料车定位装置，6.右侧围夹具搬运机器人，7.右侧围夹具支架，8.右侧围料车定位装置，9.地板上件滑移门，10.侧围夹具切换卷帘门，11.焊接机器人，12.左右侧围夹具转运台车定位装置，13.二层钢结构平台，14.顶盖前横梁伺服柔性抓具上件支架，15.顶盖前横梁伺服柔性抓具支架，16.顶盖前横梁焊钳支架，17.顶盖前横梁抓件及焊接机器人，18.顶盖后横梁抓件及焊接机器人，19.顶盖后横梁伺服柔性抓具上件支架，20.顶盖后横梁伺服柔性抓具支架，21.顶盖后横梁焊钳支架；
图2：主拼机构及地板下夹具定位装置轴侧图；
图3：地板总成及左右侧围总成上件示意图；
图中：22.地板下夹具，23.左侧围框架夹具，24.右侧围框架夹具，25.AGV小车；
图4：主拼机构工作状态示意图；
图5：地板下夹具定位装置结构示意图；
图中：101.地板下夹具定位基座，102.地板台车主定位部件，103.地板台车辅定位部件，104.地板台车检测部件，105.地板台车定位支撑部件，106.主拼机构到位互锁装置B端；
图6：主拼机构结构示意图；
图中：201.X向滑台，202.Y向滑台，203.台车，204.侧围夹具定位框架，205.侧围夹具互锁装置A端，206.气电快插，207.主拼机构到位互锁装置A端。
具体实施方式
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种高柔性白车身焊接主拼系统，包括地板下夹具定位装置1、主拼机构2、左侧围料车定位装置5、右侧围料车定位装置8、左侧围夹具支架4、右侧围夹具支架7及左右侧围夹具转运台车定位装置12；
所述主拼机构2是该主拼系统的核心装置，其结构左右完全对称，用于将左右侧围合拼到地板总成，并确保所合成白车身的精度。主拼机构2主要由X向滑台201、Y向滑台202、台车203、侧围夹具定位框架204、侧围夹具互锁装置A端205、气电快插206、主拼机构到位互锁装置A端207组成。其中X向滑台201落在地面上，与地面用化学锚栓连接固定，用于推动台车203沿X方向移动；Y向滑台202在X向滑台201上，与X向滑台201通过销子、螺钉连接，用于推动台车203沿Y方向移动；台车203和气电快插206都在Y向滑台上，通过销子、螺钉与Y向滑台202连接，台车203用于承载侧围夹具定位框架204，通过销子、螺钉互相连接，气电快插206用于给侧围框架夹具提供气源与通讯电源；侧围夹具互锁装置A端205和主拼机构到位互锁装置A端207连接在侧围夹具定位框架204上，同样使用销子、螺钉连接，侧围夹具互锁装置A端205用于侧围框架夹具上的互锁装置B端互锁，对侧围框架夹具定位锁紧，主拼机构到位互锁装置A端207用于与地板下夹具定位装置1上的主拼机构到位互锁装置B端互锁，提高主拼系统的精度与强度，具体位置关系见图6所示。
所述地板下夹具定位装置1位于主拼机构2前端的中心线处，用于对地板下夹具22进行定位。所述地板下夹具定位装置1由地板下夹具定位基座101及位于其上的地板台车主定位部件102、地板台车辅定位部件103、地板台车检测部件104、地板台车定位支撑部件105及主拼机构到位互锁装置B端106组成；其中，地板下夹具定位基座101通过化学锚栓固定在地面上，地板台车主定位部件102、地板台车辅定位部件103分别位于地板下夹具定位基座101上的两端对角位置，用于定位地板下夹具22，地板台车检测部件104位于地板下夹具定位基座101上左侧位置，与地板下夹具22上的载码体位置对应，用于验证地板下夹具22是否匹配当前车型，地板台车定位支撑部件105均匀分布在地板下夹具定位基座101上，用于支撑地板下夹具22，主拼机构到位互锁装置B端106位于地板下夹具定位基座101两侧，与主拼机构2中的主拼机构到位互锁装置A端207位置对应，用于与主拼机构2中的主拼机构到位互锁装置A端207互锁，提高主拼系统的精度与强度，具体位置关系见图5所示。
所述左侧围料车定位装置5、右侧围料车定位装置8分别位于主拼机构2的后端的左右两侧，分别用于对左侧围总成零件专属料车及右侧围总成零件专属料车进行定位；所述左侧围夹具支架4、右侧围夹具支架7分别位于主拼机构2的两侧，分别用于工位内存放左侧围框架夹具23及右侧围框架夹具24；所述左右侧围夹具转运台车定位装置12位于主拼机构2后端的中心线处，用于对运送左侧围框架夹具23和右侧围框架夹具24的转运台车进行定位；地板下夹具定位装置1所定位的地板下夹具22与主拼机构2所定位的左侧围框架夹具23、右侧围框架夹具24，合拼所要焊接制造的白车身。
所述主拼系统还包括AGV小车25，所述AGV小车25用于将地板下夹具22送入地板下夹具定位装置1的主拼工位中进行定位，将左侧围框架夹具23及右侧围框架夹具24送入左右侧围夹具转运台车定位装置12进行定位。
所述主拼系统还包括左侧围夹具搬运机器人3及右侧围夹具搬运机器人6，分别位于主拼机构2左右两侧，左侧围夹具搬运机器人3用于从左侧围夹具支架4上取左侧围框架夹具23，之后使用左侧围框架夹具23从左侧围料车定位装置5所定位的左侧围总成零件专属料车中抓取左侧围总成零件，再将带有左侧围总成零件的左侧围框架夹具23放到主拼机构2的侧围夹具定位框架204上。右侧围夹具搬运机器人6用于从右侧围夹具支架7上取右侧围框架夹具24，之后使用右侧围框架夹具24从右侧围料车定位装置8所定位的右侧围总成零件专属料车中抓取右侧围总成，再将带有右侧围总成零件的右侧围框架夹具24放到主拼机构2的侧围夹具定位框架204上。
所述主拼系统还包括地板上件滑移门9、侧围夹具切换卷帘门10、焊接机器人11、二层钢结构平台13。地板上件滑移门9位于主拼机构2前端，与地面通过膨胀螺栓连接，用于为AGV小车25进入主拼工位打开通道，并在AGV离开后将主拼工位封闭，防止人员进入。侧围夹具切换卷帘门10位于主拼机构2后端，与地面通过膨胀螺栓连接，功能与地板上件滑移门9相同；焊接机器人11位于主拼机构2两侧，与机器人底座通过销子、螺钉连接，用于焊接白车身；二层钢结构平台13位于主拼机构2上方，通过化学锚栓与地面连接固定，用于承载该主拼系统位于主拼机构2上方的各类设备。
所述主拼系统还包括位于二层钢结构平台13之上的顶盖前横梁伺服柔性抓具上件支架14、顶盖前横梁伺服柔性抓具支架15、顶盖前横梁焊钳支架16、顶盖前横梁抓件及焊接机器人17、顶盖后横梁抓件及焊接机器人18、顶盖后横梁伺服柔性抓具上件支架19、顶盖后横梁伺服柔性抓具支架20及顶盖后横梁焊钳支架21；上述部件以主拼机构2中心线对称布置，均与二层钢结构平台13通过螺钉连接，调试后加以弧焊连接固定；顶盖前横梁伺服柔性抓具上件支架14位于二层钢结构平台13上前端左侧，用于固定顶盖前横梁伺服柔性抓具，便于人工上件；顶盖前横梁伺服柔性抓具支架15位于二层钢结构平台13上中间左端外侧，用于存放顶盖前横梁伺服柔性抓具；顶盖前横梁焊钳支架16位于二层钢结构平台13上后端左侧，用于存放顶盖前横梁焊钳；顶盖前横梁抓件及焊接机器人17位于二层钢结构平台13上中间左端内侧，用于抓取顶盖前横梁伺服柔性抓具上件和抓取顶盖前横梁焊钳焊接白车身；顶盖后横梁伺服柔性抓具上件支架19位于二层钢结构平台13上前端右侧，用于固定顶盖后横梁伺服柔性抓具，便于人工上件；顶盖后横梁伺服柔性抓具支架20位于二层钢结构平台13上中间右端外侧，用于存放顶盖后横梁伺服柔性抓具；顶盖后横梁焊钳支架21位于二层钢结构平台13上后端右侧，用于存放顶盖后横梁焊钳，顶盖后横梁抓件及焊接机器人18位于二层钢结构平台13上中间右端内侧，用于抓取顶盖后横梁伺服柔性抓具上件和抓取顶盖后横梁焊钳焊接白车身。
实施例2
本实施例提供的一种高柔性白车身焊接主拼系统，包括地板下夹具定位装置1及主拼机构2，生产前的位置状态如图2所示，是一个完全开放并通用的结构形式。
一种高柔性白车身焊接主拼系统的工作流程如下(对称部分以一侧举例描述，对称侧相同)：
如图3所示，生产开始后，首先由AGV小车25将某车型专属地板下夹具22带着地板总成零件从滑移门9处进入主拼工位中，通过地板下夹具定位装置1进行定位，地板台车检测部件104对地板车型进行校对，判断正确后，AGV小车25沿原路离开主拼工位。
同理，使用AGV小车25将某车型左侧围框架夹具23通过转运台车运至左右侧围夹具转运台车定位装置12处并进行定位，左侧围夹具搬运机器人3将左侧围框架夹具23抓放到左侧围夹具支架4上，左侧围夹具导入完成。
左侧围总成零件专属料车进入左侧围上料口，通过左侧围料车定位装置5进行定位后，左侧围夹具搬运机器人3先从左侧围夹具支架4上拾取之前导入的某车型左侧围夹具23，再从左侧围总成料车中抓取左侧围总成零件，将左侧围夹具23及左侧围总成零件一同放入主拼机构2中，通过主拼机构2上的侧围夹具互锁装置A端205与侧围夹具上对应的互锁装置B端进行定位锁紧，将左侧围夹具23固定到侧围夹具定位框架204上，左侧围夹具搬运机器人3脱离并返回等待位置，气电快插206接入，接替左侧围夹具搬运机器人3对左侧围夹具23进行控制，工作状态如图3所示。
主拼机构2中台车203先在X向滑台201上滑动一定距离，再在Y向滑台202上滑动一定距离，最终将侧围总成合拼到地板总成上，工作位置如图4所示。
顶盖前、后横梁总成零件的工艺在二层钢结构平台13上进行，以顶盖前横梁为例说明工作流程：
顶盖前横梁抓件及焊接机器人17将顶盖前横梁伺服柔性抓具放到顶盖前横梁伺服柔性抓具上件支架14上，人工将顶盖前横梁放到顶盖前横梁伺服柔性抓具上并自动夹紧，顶盖前横梁抓件及焊接机器人17将顶盖前横梁伺服柔性抓具和顶盖前横梁总成零件一起放到主拼机构2上，通过顶盖前横梁伺服柔性抓具上与侧围框架夹具上的互锁机构装置进行锁紧，顶盖前横梁抓件及焊接机器人17脱离并到顶盖前横梁焊钳支架上拾取焊枪，准备焊接。
由于顶盖前后横梁结构形式简单，在白车身产品开发时容易做到不同车型的定位孔、定位面在垂直坐标系内无角度偏差，再配合伺服柔性抓具的使用，伺服柔性抓具本身可以自动调整定位销、定位面在X\Y\Z三个方向的距离，实现顶盖前后横梁总成零件的柔性化。伺服柔性抓具的应用技术已经有成熟的应用，本发明建议在主拼工位设置两个柔性伺服抓具存放的位置，确保能够适应任意车型前后横梁总成的混流生产。
到此主拼系统将白车身地板总成、左侧围总成、右侧围总成、顶盖前横梁总成、顶盖后横梁总成5个零件合拼完成，焊接机器人11、顶盖前横梁抓件及焊接机器人17、顶盖后横梁抓件及焊接机器人18共同完成白车身的点定焊接工艺。
依次反向打开主拼机构2，使台车203运动到如图3的工作位置，焊接机器人11对白车身进行补焊焊接，待本工位焊接工艺全部完成后，AGV小车25从滑移门9处进入将地板下夹具及焊接好后的白车身合件转运至下一工位，一个工作循环结束。
由上述工作流程可见，本发明中，地板下夹具、左右侧围上件料车、左右侧围夹具都是车型专属的，并且可以通过AGV小车或人工切换，使不同车型的地板下夹具和侧围夹具分别与主拼系统中的地板下夹具定位装置1和主拼机构2自动定位锁紧，进而组装形成适应不同车型的主拼工位。将各种车型专属的地板下夹具和侧围夹具存放到智能立体库，立体库可以建设在生产车间内任何位置，通过物流调度系统对各种夹具进行调度，最终建设成智能化、自动化、高柔性化的白车身焊装生产线。
实施例3
一种高柔性白车身焊接主拼系统，包括地板下夹具定位装置1及主拼机构2，生产前的位置状态如图2所示，是一个完全开放并通用的结构形式。
一种高柔性白车身焊接主拼系统的工作流程如下(对称部分以一侧举例描述，对称侧相同)：
如图3所示，生产开始后，首先由AGV小车25将某车型专属地板下夹具22带着地板总成零件从滑移门9处进入主拼工位中，通过地板下夹具定位装置1进行定位，地板台车检测部件104对地板车型进行校对，判断正确后，AGV小车25沿原路离开主拼工位。
同理，使用AGV小车25将某车型右侧围框架夹具24通过转运台车运至左右侧围夹具转运台车定位装置12处并进行定位，右侧围夹具搬运机器人4将右侧围框架夹具24抓放到右侧围夹具支架7上，右侧围夹具导入完成。
右侧围总成零件专属料车进入右侧围上料口，通过右侧围料车定位装置8进行定位后，右侧围料车定位装置6先从右侧围夹具支架7上拾取之前导入的某车型右侧围框架夹具24，再从右侧围总成料车中抓取右侧围总成零件，将右侧围框架夹具及右侧围总成零件一同放入主拼机构2中，通过主拼机构2上的侧围夹具互锁装置A端205与侧围夹具上对应的互锁装置B端进行定位锁紧，将右侧围框架夹具固定到侧围夹具定位框架204上，右侧围夹具搬运机器人6脱离并返回等待位置，气电快插206接入，接替右侧围夹具搬运机器人对右侧围框架夹具24进行控制，工作状态如图3所示。
主拼机构2中台车203先在X向滑台201上滑动一定距离，再在Y向滑台202上滑动一定距离，最终将侧围总成合拼到地板总成上，工作位置如图4所示。
顶盖前、后横梁总成零件的工艺在二层钢结构平台13上进行，以顶盖后横梁为例说明工作流程：
顶盖后横梁抓件及焊接机器人18将顶盖后横梁伺服柔性抓具放到顶盖后横梁伺服柔性抓具上件支架19上，人工将顶盖前横梁放到顶盖前横梁伺服柔性抓具上并自动夹紧，顶盖后横梁抓件及焊接机器人18将顶盖后横梁伺服柔性抓具和顶盖后横梁总成零件一起放到主拼机构2上，通过顶盖后横梁伺服柔性抓具上与侧围框架夹具上的互锁机构装置进行锁紧，顶盖后横梁抓件及焊接机器人18脱离并到顶盖后横梁焊钳支架上拾取焊枪，准备焊接。
由于顶盖前后横梁结构形式简单，在白车身产品开发时容易做到不同车型的定位孔、定位面在垂直坐标系内无角度偏差，再配合伺服柔性抓具的使用，伺服柔性抓具本身可以自动调整定位销、定位面在X\Y\Z三个方向的距离，实现顶盖前后横梁总成零件的柔性化。伺服柔性抓具的应用技术已经有成熟的应用，本发明建议在主拼工位设置两个柔性伺服抓具存放的位置，确保能够适应任意车型前后横梁总成的混流生产。
到此主拼系统将白车身地板总成、左侧围总成、右侧围总成、顶盖前横梁总成、顶盖后横梁总成5个零件合拼完成，焊接机器人11、顶盖前横梁抓件及焊接机器人17、顶盖后横梁抓件及焊接机器人18共同完成白车身的点定焊接工艺。
依次反向打开主拼机构2，使台车203运动到如图3的工作位置，焊接机器人11对白车身进行补焊焊接，待本工位焊接工艺全部完成后，AGV小车25从滑移门9处进入将地板下夹具及焊接好后的白车身合件转运至下一工位，一个工作循环结束。
由上述工作流程可见，本发明中，地板下夹具、左右侧围上件料车、左右侧围夹具都是车型专属的，并且可以通过AGV小车或人工切换，使不同车型的地板下夹具和侧围夹具分别与主拼系统中的地板下夹具定位装置1和主拼机构2自动定位锁紧，进而组装形成适应不同车型的主拼工位。将各种车型专属的地板下夹具和侧围夹具存放到智能立体库，立体库可以建设在生产车间内任何位置，通过物流调度系统对各种夹具进行调度，最终建设成智能化、自动化、高柔性化的白车身焊装生产线。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种高柔性白车身焊接主拼系统，其特征在于，包括地板下夹具定位装置(1)、主拼机构(2)、左侧围料车定位装置(5)、右侧围料车定位装置(8)、左侧围夹具支架(4)、右侧围夹具支架(7)及左右侧围夹具转运台车定位装置(12)；
所述地板下夹具定位装置(1)位于主拼机构(2)前端的中心线处，用于对地板下夹具(22)进行定位，左侧围料车定位装置(5)、右侧围料车定位装置(8)分别位于主拼机构(2)的后端的左右两侧，分别用于对左侧围总成零件专属料车及右侧围总成零件专属料车进行定位；左侧围夹具支架(4)及右侧围夹具支架(7)分别位于主拼机构(2)的两侧，所述左侧围夹具支架(4)用于工位内存放左侧围框架夹具(23)，所述右侧围夹具支架(7)用于工位内存放右侧围框架夹具(24)；所述左右侧围夹具转运台车定位装置(12)位于主拼机构(2)后端的中心线处，用于对运送左侧围框架夹具(23)及右侧围框架夹具(24)的转运台车进行定位；地板下夹具定位装置(1)所定位的地板下夹具(22)与主拼机构(2)所定位的左侧围框架夹具(23)、右侧围框架夹具(24)，合拼所要焊接制造的白车身。
2.如权利要求1所述的一种高柔性白车身焊接主拼系统，其特征在于，所述主拼机构(2)由X向滑台(201)、Y向滑台(202)、台车(203)、侧围夹具定位框架(204)、侧围夹具互锁装置A端(205)、气电快插(206)及主拼机构到位互锁装置A端(207)组成；其中，X向滑台(201)放置在地面上，与地面通过化学锚栓连接固定，X向滑台(201)上设置有Y向滑台(202)，所述台车(203)安置在Y向滑台(202)上，可在Y向滑台(202)上移动，Y向滑台(202)可沿X向滑台(201)移动，台车(203)承载侧围夹具定位框架(204)，所述气电快插(206)用于为侧围框架夹具提供气源与通讯电源，固定在Y向滑台(202)上。
3.如权利要求2所述的一种高柔性白车身焊接主拼系统，其特征在于，所述侧围夹具定位框架(204)上设置有侧围夹具互锁装置A端(205)和主拼机构到位互锁装置A端(207)，侧围夹具互锁装置A端(205)用于与侧围框架夹具上的互锁装置B端互锁，对侧围框架夹具定位锁紧，该装置左右对称，分别与左侧围框架夹具(23)和右侧围框架夹具(24)对应。主拼机构到位互锁装置A端(207)用于与地板下夹具定位装置(1)上的主拼机构到位互锁装置B端(106)互锁，提高主拼系统的精度与强度。
4.如权利要求1所述的一种高柔性白车身焊接主拼系统，其特征在于，所述地板下夹具定位装置(1)由地板下夹具定位基座(101)及位于其上的地板台车主定位部件(102)、地板台车辅定位部件(103)、地板台车检测部件(104)、地板台车定位支撑部件(105)及主拼机构到位互锁装置B端(106)组成；其中，地板下夹具定位基座(101)通过化学锚栓固定在地面上，地板台车主定位部件(102)、地板台车辅定位部件(103)分别位于地板下夹具定位基座(101)上的两端对角位置，用于定位地板下夹具(22)，地板台车检测部件(104)位于地板下夹具定位基座(101)上左侧位置，与地板下夹具(22)上的载码体位置对应，用于验证地板下夹具(22)是否匹配当前车型，地板台车定位支撑部件(105)均匀分布在地板下夹具定位基座(101)上，用于支撑地板下夹具(22)，主拼机构到位互锁装置B端(106)位于地板下夹具定位基座(101)两侧，与主拼机构(2)中的主拼机构到位互锁装置A端(207)位置对应，用于与主拼机构(2)中的主拼机构到位互锁装置A端(207)互锁，提高主拼系统的精度与强度。
5.如权利要求1所述的一种高柔性白车身焊接主拼系统，其特征在于，所述主拼系统还包括AGV小车(25)，所述AGV小车(25)用于将地板下夹具(22)送入地板下夹具定位装置(1)的主拼工位中进行定位，将左侧围框架夹具(23)及右侧围框架夹具(24)送入左右侧围夹具转运台车定位装置(12)进行定位。
6.如权利要求1所述的一种高柔性白车身焊接主拼系统，其特征在于，所述主拼系统还包括左侧围夹具搬运机器人(3)及右侧围夹具搬运机器人(6)，分别位于主拼机构(2)左右两侧，左侧围夹具搬运机器人(3)用于从左侧围夹具支架(4)上取左侧围框架夹具(23)，之后使用左侧围框架夹具(23)从左侧围料车定位装置(5)所定位的左侧围总成零件专属料车中抓取左侧围总成零件，再将带有左侧围总成零件的左侧围框架夹具(23)放到主拼机构(2)的侧围夹具定位框架(204)上；右侧围夹具搬运机器人(6)用于从右侧围夹具支架(7)上取右侧围框架夹具(24)，之后使用右侧围框架夹具(24)从右侧围料车定位装置(8)所定位的右侧围总成零件专属料车中抓取右侧围总成，再将带有右侧围总成零件的右侧围框架夹具(24)放到主拼机构(2)的侧围夹具定位框架(204)上。
7.如权利要求1所述的一种高柔性白车身焊接主拼系统，其特征在于，所述主拼系统还包括地板上件滑移门(9)、侧围夹具切换卷帘门(10)、焊接机器人(11)及二层钢结构平台(13)；所述地板上件滑移门(9)位于主拼机构(2)前端，与地面通过膨胀螺栓连接，用于为AGV小车(25)进入主拼工位打开通道，并在AGV离开后将主拼工位封闭，防止人员进入；所述侧围夹具切换卷帘门(10)位于主拼机构(2)后端，与地面通过膨胀螺栓连接，用于防止人员进入；焊接机器人(11)位于主拼机构(2)两侧，用于焊接白车身；所述二层钢结构平台(13)位于主拼机构(2)上方，通过化学锚栓与地面连接固定，用于承载该主拼系统位于主拼机构(2)上方的各类设备。
8.如权利要求1所述的一种高柔性白车身焊接主拼系统，其特征在于，所述主拼系统还包括位于二层钢结构平台(13)之上的顶盖前横梁伺服柔性抓具上件支架(14)、顶盖前横梁伺服柔性抓具支架(15)、顶盖前横梁焊钳支架(16)、顶盖前横梁抓件及焊接机器人(17)、顶盖后横梁抓件及焊接机器人(18)、顶盖后横梁伺服柔性抓具上件支架(19)、顶盖后横梁伺服柔性抓具支架(20)及顶盖后横梁焊钳支架(21)；上述部件以主拼机构(2)中心线对称布置，均与二层钢结构平台(13)通过螺钉连接，调试后加以弧焊连接固定；顶盖前横梁伺服柔性抓具上件支架(14)用于固定顶盖前横梁伺服柔性抓具，便于人工上件；顶盖前横梁伺服柔性抓具支架(15)用于存放顶盖前横梁伺服柔性抓具；顶盖前横梁焊钳支架(16)用于存放顶盖前横梁焊钳；顶盖前横梁抓件及焊接机器人(17)用于抓取顶盖前横梁伺服柔性抓具上件和抓取顶盖前横梁焊钳焊接白车身；顶盖后横梁伺服柔性抓具上件支架(19)用于固定顶盖后横梁伺服柔性抓具，便于人工上件；顶盖后横梁伺服柔性抓具支架(20)用于存放顶盖后横梁伺服柔性抓具；顶盖后横梁焊钳支架(21)用于存放顶盖后横梁焊钳，顶盖后横梁抓件及焊接机器人(18)用于抓取顶盖后横梁伺服柔性抓具上件和抓取顶盖后横梁焊钳焊接白车身。
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