CN114453820A - 一种总拼柔性线侧围抓手焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种总拼柔性线侧围抓手焊接装置，包括后轮罩定位夹具、侧围次定位夹具、抓手框架、B柱定位夹具、下安装板定位夹具、侧围主定位夹具、流水槽定位夹具、下裙边定位夹具、顶盖抓手定位夹具、侧围抓手框架，所述抓手框架上分别安装有所述后轮罩定位夹具、所述侧围次定位夹具、B柱定位夹具、下安装板定位夹具、所述侧围主定位夹具、流水槽定位夹具、下裙边定位夹具、顶盖抓手定位夹具、侧围抓手框架。本发明的有益效果是：1.本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置结构简单、成本低；2.本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置占地空间少，多种机构通过优化设计集成在一起，实现功能的同时还节省空间。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种总拼柔性线侧围抓手焊接装置。
背景技术
汽车制造行业关于总拼线侧围定位焊接装置，目前国内有以下几种常用形式：侧框平移式专用拼台、翻转式侧围夹具、内置式主夹具、电动车系列小型抓手系统等。
存在问题：
1、侧框平移式专用拼台占地面积较大，设备投入较大，柔性化低；
2、翻转式侧围夹具占地面积大，设备投入大，维护成本高；
3、内置式主夹具机构庞大，投资成本高；
4、电动车系列小型抓手系统适用车型有一定的局限性。
发明内容
本发明提供了一种总拼柔性线侧围抓手焊接装置，包括后轮罩定位夹具、侧围次定位夹具、抓手框架、B柱定位夹具、下安装板定位夹具、侧围主定位夹具、流水槽定位夹具、下裙边定位夹具、顶盖抓手定位夹具、侧围抓手框架，所述抓手框架上分别安装有所述后轮罩定位夹具、所述侧围次定位夹具、B柱定位夹具、下安装板定位夹具、所述侧围主定位夹具、流水槽定位夹具、下裙边定位夹具、顶盖抓手定位夹具、侧围抓手框架；所述后轮罩定位夹具用于定位后轮罩，所述侧围次定位夹具用于定位车身侧围的C柱，所述B柱定位夹具用于定位侧围B柱，所述侧围主定位夹具用于定位车身侧围的A柱，所述下安装板定位夹具用于定位下安装板，所述流水槽定位夹具用于定位侧围上部流水槽，所述下裙边定位夹具用于顶住侧围下裙边位置，所述顶盖抓手定位夹具用于定位顶盖抓手到位锁紧。
作为本发明的进一步改进，所述侧围抓手框架包括工具侧换枪盘、定位销辅助机构、定位块、气动控制组件、定位销机构，所述工具侧换枪盘、所述定位销辅助机构、所述气动控制组件、所述定位销机构分别安装在所述抓手框架上，所述工具侧换枪盘用于与机器人侧换枪盘对接实现搬运，所述定位销辅助机构用于与立柱系统滑移平台上的固定销及定位块配合定位抓手使用，所述气动控制组件用于控制侧围抓手上的夹具打开和关闭动作，所述定位销机构用于与切换小车的固定销座配合定位放置抓手。
作为本发明的进一步改进，所述定位销辅助机构包括第一定位销座、第一定位块、第二定位销座、第二定位块，所述第一定位销座、所述第一定位块安装于所述抓手框架主梁的右下方，所述第二定位销座、所述第二定位块安装于所述抓手框架主梁的左下方。
作为本发明的进一步改进，所述定位销机构包括第一定位销、所述第二定位销，所述第一定位销安装于所述抓手框架的主梁正面右侧位置，所述第二定位销安装于所述抓手框架的主梁正面左侧位置。
作为本发明的进一步改进，所述侧围主定位夹具包括固定定位销、第一定位块、第一夹头，所述固定定位销定位车身侧围的A柱主定位孔，所述第一定位块、所述第一夹头定位夹紧车身侧围A柱。
作为本发明的进一步改进，所述侧围次定位夹具包括气缸翻转定位销、第二定位块、第二夹头，所述气缸翻转定位销定位车身侧围的C柱次定位孔，所述第二定位块和所述第二夹头定位夹紧车身侧围C柱；所述B柱定位夹具包括两个B柱定位块，所述B柱定位块用于定位侧围B柱。
作为本发明的进一步改进，所述后轮罩定位夹具包括带导杆气缸、后轮罩定位块，所述带导杆气缸与所述后轮罩定位块相连；所述下安装板定位夹具包括带导杆自锁气缸、一个下安装板定位销、三个下安装板定位块，所述带导杆自锁气缸分别与所述下安装板定位销、下安装板定位块相连。
作为本发明的进一步改进，所述流水槽定位夹具包括第一流水槽定位夹具、第二流水槽定位夹具，所述第一流水槽定位夹具、所述第二流水槽定位夹具分别安装在所述抓手框架正面上部位置；所述流水槽定位夹具包括流水槽定位块和流水头夹头，所述流水头夹头数量为三个。
作为本发明的进一步改进，所述下裙边定位夹具包括第一下裙边定位夹具、第二下裙边定位夹具、第三下裙边定位夹具，所述第一下裙边定位夹具、所述第二下裙边定位夹具、所述第三下裙边定位夹具分别安装在所述抓手框架正面下部位置；所述下裙边定位夹具包括支撑定位块，所述支撑定位块用于顶住侧围下裙边位置。
作为本发明的进一步改进，所述顶盖抓手定位夹具包括第一顶盖抓手定位夹具、第二顶盖抓手定位夹具，所述第一顶盖抓手定位夹具、所述第二顶盖抓手定位夹具安装于所述抓手框架正面上部中间位置；所述顶盖抓手定位夹具包括顶盖抓手定位销座、顶盖抓手限位块、第一气缸夹紧机构、第二气缸夹紧机构，所述第一气缸夹紧机构、所述第二气缸夹紧机构分别与所述顶盖抓手定位销座、所述顶盖抓手限位块相连；所述抓手框架为型钢焊接结构。
本发明的有益效果是：1.本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置结构简单、成本低；2.本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置占地空间少，多种机构通过优化设计集成在一起，实现功能的同时还节省空间；3.本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置集成了顶盖抓手定位单元，顶盖抓手直接放到侧围抓手上即可完成定位。
附图说明
图1是本发明总拼柔性线侧围抓手焊接装置结构图；
图2是本发明侧围抓手框架结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种总拼柔性线侧围抓手焊接装置，包括后轮罩定位夹具2、侧围次定位夹具3、抓手框架4、B柱定位夹具9、下安装板定位夹具10、侧围主定位夹具11、流水槽定位夹具、下裙边定位夹具、顶盖抓手定位夹具、侧围抓手框架，所述抓手框架(4)上分别安装有所述后轮罩定位夹具2、所述侧围次定位夹具3、B柱定位夹具9、下安装板定位夹具10、所述侧围主定位夹具11、流水槽定位夹具、下裙边定位夹具、顶盖抓手定位夹具、侧围抓手框架；所述后轮罩定位夹具2用于定位后轮罩，所述侧围次定位夹具3用于定位车身侧围的C柱，所述B柱定位夹具9用于定位侧围B柱，所述侧围主定位夹具11用于定位车身侧围的A柱，所述下安装板定位夹具10用于定位下安装板，所述流水槽定位夹具用于定位侧围上部流水槽，所述下裙边定位夹具用于顶住侧围下裙边位置，所述顶盖抓手定位夹具用于定位顶盖抓手到位锁紧。
本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置通过机器人从抓手切换小车上抓取，然后放到总拼线立柱系统对应的销和支撑面上，用于定位侧围于白车身上焊接。其中，抓手框架4为型钢焊接结构，用于安装其他夹具组件
侧围主定位夹具11包括固定定位销、第一定位块、第一夹头，侧围主定位夹具11安装于抓手框架4的正面左中位置，固定定位销定位车身侧围的A柱主定位孔，夹具上的第一定位块和第一夹头定位夹紧侧围A柱。
侧围次定位夹具3包括气缸翻转定位销、第二定位块、第二夹头，侧围次定位夹具3安装于抓手框架4的正面右中位置，气缸翻转定位销定位车身侧围的C柱次定位孔，夹具上的第二定位块和第二夹头定位夹紧侧围C柱。
B柱定位夹具9包括两个B柱定位块，B柱定位夹具9安装于抓手框架4的正面中间位置，夹具上的2个B柱定位块定位侧围B柱。
后轮罩定位夹具2包括带导杆气缸、后轮罩定位块，后轮罩定位夹具2安装于抓手框架4的正面右中偏后于侧围次定位夹具3，后轮罩定位夹具2上装有1个带导杆气缸，带动后轮罩定位块定位后轮罩。
下安装板定位夹具10包括带导杆自锁气缸、一个下安装板定位销、三个下安装板定位块，下安装板定位夹具10安装于抓手框架4的主梁正面靠左位置，下安装板定位夹具10上装有1个带导杆自锁气缸，带导杆自锁气缸连上1个下安装板定位销和3个下安装板定位块，用于定位下安装板
第一流水槽定位夹具5、第二流水槽定位夹具8分别安装于抓手框架4正面上部位置。流水槽定位夹具上装有一个流水槽定位块和三个流水头夹头，共同用于定位侧围上部流水槽。
下裙边定位夹具包括第一下裙边定位夹具12、第二下裙边定位夹具13、第三下裙边定位夹具1,第一下裙边定位夹具12、第二下裙边定位夹具13、第三下裙边定位夹具1分别安装于抓手框架4正面下部位置。下裙边定位夹具上安装有一个支撑定位块，用于顶住侧围下裙边位置。
顶盖抓手定位夹具包括第一顶盖抓手定位夹具6、第二顶盖抓手定位夹具7，第一顶盖抓手定位夹具6、第二顶盖抓手定位夹具7安装于抓手框架4正面上部中间位置，两套夹具分别有一套顶盖抓手定位销座和一套顶盖抓手限位块，同时各有一组气缸夹紧机构(第一气缸夹紧机构、第二气缸夹紧机构)，用于定位顶盖抓手到位锁紧。
侧围抓手框架组成如图2所示，工具侧换枪盘45安装于抓手框架4背面中间位置，用于与机器人侧换枪盘对接实现搬运。
第一定位销座41和第一限位块42安装于抓手框架4主梁的右下面，第二定位销座48和第二定位块47安装于抓手框架4主梁的左下面，这两套定位销座和定位块共同用于侧围抓手放到DOCKING上与立柱系统的滑移平台上的固定销及定位块配合定位抓手使用。
气动控制组件44安装于抓手框架4背面的左上角，用于控制侧围抓手上的夹具打开和关闭动作。第一定位销43安装于抓手框架4的主梁正面右边位置，第二定位销46安装于抓手框架4的主梁正面左边位置，这两套定位销机构共同用于侧围抓手放到线旁切换小车上与小车的固定销座配合定位放置抓手。
工作原理：
该总拼柔性线侧围抓手焊接装置通过在MB10工位预装侧围于白车身上，通过AGV小车运送到MB20工位，NC定位托起白车身。机器人在七轴上滑移运动，调试机器人运动轨迹与抓手工具侧换枪盘45对接，在专用抓手切换小车上抓取侧围抓手，然后机器人到MB20工位放侧围抓手在立柱系统的滑移小平台上的定位销上，Z向气缸夹紧，立柱上的气电快插接入侧围抓手能源对接，机器人脱开换枪盘去取焊枪准备焊接，气缸推动小平台滑移到位，Y向气缸夹紧滑移平台和侧围下面，侧围抓手到位完成。然后，PLC控制气动电磁阀使侧围上的定位夹具按顺序依次夹紧侧围于白车身上，机器人定位焊接侧围总成。
本发明的创新点：
1.试制长车型总拼侧围大抓手
试制生产的车型种类繁多，差异性很大，总拼焊接工艺比较复杂，侧围抓手定位焊接夹具设计要独特，长车型大抓手应用呼之欲出，以能够快速柔性切换满足试制生产；
2.结构简单，功能齐全
抓手框架4采用大主梁加小边梁型钢焊接成形，定位夹具单元和抓手定位销座安装面焊接方板，一体式数控加工保证精度。抓手定位夹具单元保证侧围主定位销孔的定位销单元和下安装板的带导杆气缸滑移插销单元，其余定位面均采用简单的气缸连杆机构或支基刚性连接。本发明的总拼柔性线侧围抓手装置还兼容了顶盖抓手定位支撑单元，使得顶盖抓手尺寸控制在比较小的范围，结构更简单紧凑。顶盖抓手定位单元采用单边一销座和一定位块，使顶盖抓手放到侧围抓手上保证定位精度，有两套对应的夹紧气缸单元夹紧，保证牢固性。既保证了功能性要求，又合理控制抓手总重量，使机器人能顺利搬运抓手定位焊接。
3.白车身焊接通过性问题解决
传统下安装板定位夹具不具备侧围抓手从外侧滑移到工作位的空间，需设计从上到下的机构，非工作状态下带锁气缸缩回并锁紧，滑移到位再伸出定位下安装板。后轮罩支撑单元比较靠里面，如采用支基刚性连接会影响白车身的通过性，设计气缸滑移机构，结构简单，非工作状态气缸缩回可以扩大通过空间。
本发明的有益效果：1.本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置结构简单、成本低；2.本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置占地空间少，多种机构通过优化设计集成在一起，实现功能的同时还节省空间；3.本发明的总拼柔性线侧围抓手焊接装置集成了顶盖抓手定位单元，顶盖抓手直接放到侧围抓手上即可完成定位。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：包括后轮罩定位夹具(2)、侧围次定位夹具(3)、抓手框架(4)、B柱定位夹具(9)、下安装板定位夹具(10)、侧围主定位夹具(11)、流水槽定位夹具、下裙边定位夹具、顶盖抓手定位夹具、侧围抓手框架，所述抓手框架(4)上分别安装有所述后轮罩定位夹具(2)、所述侧围次定位夹具(3)、B柱定位夹具(9)、下安装板定位夹具(10)、所述侧围主定位夹具(11)、流水槽定位夹具、下裙边定位夹具、顶盖抓手定位夹具、侧围抓手框架；所述后轮罩定位夹具(2)用于定位后轮罩，所述侧围次定位夹具(3)用于定位车身侧围的C柱，所述B柱定位夹具(9)用于定位侧围B柱，所述侧围主定位夹具(11)用于定位车身侧围的A柱，所述下安装板定位夹具(10)用于定位下安装板，所述流水槽定位夹具用于定位侧围上部流水槽，所述下裙边定位夹具用于顶住侧围下裙边位置，所述顶盖抓手定位夹具用于定位顶盖抓手到位锁紧。
2.根据权利要求1所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述侧围抓手框架包括工具侧换枪盘(45)、定位销辅助机构、定位块、气动控制组件(44)、定位销机构，所述工具侧换枪盘(45)、所述定位销辅助机构、所述气动控制组件(44)、所述定位销机构分别安装在所述抓手框架(4)上，所述工具侧换枪盘(45)用于与机器人侧换枪盘对接实现搬运，所述定位销辅助机构用于与立柱系统滑移平台上的固定销及定位块配合定位抓手使用，所述气动控制组件(44)用于控制侧围抓手上的夹具打开和关闭动作，所述定位销机构用于与切换小车的固定销座配合定位放置抓手。
3.根据权利要求2所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述定位销辅助机构包括第一定位销座(41)、第一定位块(42)、第二定位销座(48)、第二定位块(47)，所述第一定位销座(41)、所述第一定位块(42)安装于所述抓手框架(4)主梁的右下方，所述第二定位销座(48)、所述第二定位块(47)安装于所述抓手框架(4)主梁的左下方。
4.根据权利要求2所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述定位销机构包括第一定位销(43)、所述第二定位销(46)，所述第一定位销(43)安装于所述抓手框架(4)的主梁正面右侧位置，所述第二定位销(46)安装于所述抓手框架(4)的主梁正面左侧位置。
5.根据权利要求1所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述侧围主定位夹具(11)包括固定定位销、第一定位块、第一夹头，所述固定定位销定位车身侧围的A柱主定位孔，所述第一定位块、所述第一夹头定位夹紧车身侧围A柱。
6.根据权利要求1所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述侧围次定位夹具(3)包括气缸翻转定位销、第二定位块、第二夹头，所述气缸翻转定位销定位车身侧围的C柱次定位孔，所述第二定位块和所述第二夹头定位夹紧车身侧围C柱；所述B柱定位夹具(9)包括两个B柱定位块，所述B柱定位块用于定位侧围B柱。
7.根据权利要求1所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述后轮罩定位夹具(2)包括带导杆气缸、后轮罩定位块，所述带导杆气缸与所述后轮罩定位块相连；所述下安装板定位夹具(10)包括带导杆自锁气缸、一个下安装板定位销、三个下安装板定位块，所述带导杆自锁气缸分别与所述下安装板定位销、下安装板定位块相连。
8.根据权利要求1所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述流水槽定位夹具包括第一流水槽定位夹具(5)、第二流水槽定位夹具(8)，所述第一流水槽定位夹具(5)、所述第二流水槽定位夹具(8)分别安装在所述抓手框架(4)正面上部位置；所述流水槽定位夹具包括流水槽定位块和流水头夹头，所述流水头夹头数量为三个。
9.根据权利要求1所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述下裙边定位夹具包括第一下裙边定位夹具(12)、第二下裙边定位夹具(13)、第三下裙边定位夹具(1)，所述第一下裙边定位夹具(12)、所述第二下裙边定位夹具(13)、所述第三下裙边定位夹具(1)分别安装在所述抓手框架(4)正面下部位置；所述下裙边定位夹具包括支撑定位块，所述支撑定位块用于顶住侧围下裙边位置。
10.根据权利要求1所述的总拼柔性线侧围抓手焊接装置，其特征在于：所述顶盖抓手定位夹具包括第一顶盖抓手定位夹具(6)、第二顶盖抓手定位夹具(7)，所述第一顶盖抓手定位夹具(6)、所述第二顶盖抓手定位夹具(7)安装于所述抓手框架(4)正面上部中间位置；所述顶盖抓手定位夹具包括顶盖抓手定位销座、顶盖抓手限位块、第一气缸夹紧机构、第二气缸夹紧机构，所述第一气缸夹紧机构、所述第二气缸夹紧机构分别与所述顶盖抓手定位销座、所述顶盖抓手限位块相连；所述抓手框架(4)为型钢焊接结构。
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