CN115070265A - 一种线旁变形夹具机构及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线旁变形夹具机构及其定位方法，包括X轴滑移机构、Y轴滑移机构、Z轴滑移机构和门槛夹具，所述X轴滑移机构上方安装Y轴滑移机构，所述Y轴滑移机构上方安装Z轴滑移机构，所述门槛夹具安装在Z轴滑移机构上。本发明采用伺服电机和线性模组的方式来实现定位面的变形，定位精度高，定位面柔性好。

Description

一种线旁变形夹具机构及其定位方法

技术领域

本发明涉及车身柔性生产线技术领域，具体为一种线旁变形夹具机构及其定位方法。

背景技术

在白车身柔性主线的门槛内板上件焊接工位，门槛内板的上件和定位都是通过门槛内板抓手来实现的，门槛内板抓手从料架或对中台抓取门槛内板，并通过机器人搬运至白车身上指定位置，完成对门槛内板的定位。在焊接过程中机器人脱开抓手，抓手放在Docking上，用Docking对抓手进行定位。在进行车型切换时，需要根据不同的车型，切换不同的抓手。

现有技术存在的问题：

1)、不同车型的门槛内板由于定位和型面不同，需要设计专用的抓手来对门槛内板进行定位和搬运；

2)、由于车身结构不同，白车身在主线上的位置可能会有不同，定位抓手的DOCKING会占用焊接空间，影响焊接效率；

3)、在车型切换的过程中，需要大量场地来存放切换下来的抓手。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种线旁变形夹具机构，通过对线旁夹具上的定位工装的进行变形，来实现线旁夹具对不同门槛内板的定位和夹紧；线旁夹具通过自身的变形来适应不同车型的车身位置。

为达到上述发明目的，本发明所述的一种线旁变形夹具机构，包括：X轴滑移机构、Y轴滑移机构、Z轴滑移机构和门槛夹具，所述X轴滑移机构上方安装Y轴滑移机构，所述Y轴滑移机构上方安装Z轴滑移机构，所述门槛夹具安装在Z轴滑移机构上；

所述门槛夹具包括侧板和平行安装于侧板一侧两端的顶板和底板，底板远离侧板端设置线性模组A，底板的中部设置定位块A，底板的底部设置有换枪盘B，顶板远离侧板端设置并列布置的线性模组B和线性模组C，顶板的中部设置定位块B，顶板和低板之间设置有勾销缸，勾销缸与顶板固定连接，侧板的另一侧设置有换枪盘A。

进一步的，所述Z轴滑移机构，包括安装底板、安装顶板、伺服电机、丝杠导轨组件、焊枪盘C、夹紧缸和防尘盖，所述安装底板、安装顶板分别安装在丝杠导轨组件的两端，丝杠导轨组件连接伺服电机，安装顶板的上方设置焊枪盘C，安装顶板的侧面安装夹紧缸，所述防尘盖安装在夹紧缸上；所述焊枪盘C与换枪盘B相连。

进一步的，所述X轴滑移机构包括X轴滑移机构安装板、X轴伺服电机、X轴导轨、X轴丝杠、和Z轴安装板，所述X轴导轨和X轴丝杠平行安装在X轴滑移机构安装板上，X轴丝杠一端连接X轴伺服电机，X轴丝杠另一端连接Z轴安装板，Z轴安装板可滑动安装在X轴导轨上；在Z轴安装板上安装Z轴滑移机构的安装底板。

进一步的，所述Y轴滑移机构包括底座、Y轴导轨、Y轴丝杠和Y轴伺服电机，所述Y轴导轨、Y轴丝杠平行安装在底座上，Y轴丝杠的一端连接X轴滑移机构安装板，Y轴丝杠的另一端连接Y轴伺服电机，X轴滑移机构安装板可滑动安装在Y轴导轨上。

工作原理：门槛变形夹具由一套Y轴滑移机构、两套独立运动的X轴滑移机构和两套独立运动的Z轴滑移机构组成，使得整套机构可以在X/Y/Z三个方向自由运动。

Y轴滑移机构主要用来使整套机构避让车身输送方向的干涉和补偿少量门槛夹具定位的Y向。在白车身输送过程中，Y轴向外滑移，避让车身输送，同时采用机器人或人工将门槛内板安装到夹具上，白车身输送到位后，Y向向内滑移，将门槛内板定位在白车身上。

两套X轴滑移机构和两套Z轴滑移机构可以单独运动，不同车型的门槛内板定位和型面都不相同，通过X轴和Z轴的运动，使门槛内板夹具A/B运动相应车型的定位位置。

门槛内板夹具A/B各有三个可以独立运动的Y轴线性模组。通过三组模组的运动可以使夹具定位不同车型的门槛内板。勾销缸用来定位和夹紧门槛内板，两组定位块用来丁内门槛板。门槛内板通过换枪盘安装到Z轴上，同时在夹具侧面安装另外一组换枪盘。换枪盘B/C将夹具固定在Z轴上，换枪盘A可以和机器人侧的换枪盘配合使用。实现门槛夹具的整体切换。

一种线盘变形夹具机构的定位方法，包括以下步骤：

步骤1:开启设置在夹具上的距离传感器和设置在车身上的接收器，通过距离传感器和接收器测定抓手和车身的直线距离，并传送数据给控制器；关闭设置在抓手上的距离传感器和设置在车身上的接收器；

步骤2:控制器将接收到的直线距离减去设定距离，得到移动距离，并将移动距离分解成X轴、Y轴、Z轴方向的三个移动分距离A、B、C；

步骤3:控制器指令X向滑移机构、Y向滑移机构、Z向滑移机构在X轴、Y轴、Z轴方向滑移移动分距离A、B、C；

步骤4:再次开启开启设置在抓手上的距离传感器和设置在车身上的接收器，通过距离传感器和接收器测定抓手和车身的直线距离，并传送数据给控制器；若直线距离等于或小于设定距离；即完成抓手在车身上的定位；若直线距离大于设定距离，则回到步骤2。

本发明利用了。

1)、开发一种柔性门槛线旁夹具，采用伺服电机+线性模组的方式来实现定位面的变形，定位精度高，定位面柔性好；

2)、滑移立柱定位系统采用伺服电机+滚珠丝杠+导轨方式，在X/Y/Z三个方向进行滑动，实现多平台任意车型柔性适用；

3)、将夹具通过换枪盘安装到滑移机构上，实现门槛夹具模块化整体切换。

附图说明

图1为线旁变形夹具机构整体结构示意图；

图2为门槛夹具结构示意图；

图3为Z轴滑移机构结构示意图；

图4为X轴、Y轴滑移机构结构示意图；

图中，X轴滑移机构1、Y轴滑移机构2、Z轴滑移机构3和门槛夹具4；

X轴滑移机构安装板101、X轴伺服电机102、X轴导轨103、X轴丝杠104、和Z轴安装板105；

底座201、Y轴导轨202、Y轴丝杠203和Y轴伺服电机204；

安装底板301、安装顶板302、伺服电机303、丝杠导轨组件304、焊枪盘C305、夹紧缸306和防尘盖307；

侧板401；顶板402；底板403；线性模组A404；定位块A405；换枪盘B406，；线性模组B407；线性模组C408；定位块B409；勾销缸410，；换枪盘A411。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明所述的一种线旁变形夹具机构，包括：X轴滑移机构1、Y轴滑移机构2、Z轴滑移机构3和门槛夹具4，所述X轴滑移机构1上方安装Y轴滑移机构2，所述Y轴滑移机构2上方安装Z轴滑移机构3，所述门槛夹具4安装在Z轴滑移机构3上；

所述门槛夹具4包括侧板401和平行安装于侧板401一侧两端的顶板402和底板403，底板402远离侧板401端设置线性模组A404，底板的中部设置定位块A405，底板的底部设置有换枪盘B406，顶板402远离侧板端设置并列布置的线性模组B407和线性模组C408，顶板的中部设置定位块B409，顶板和低板之间设置有勾销缸410，勾销缸410与顶板固定连接，侧板的另一侧设置有换枪盘A411。

进一步的，所述Z轴滑移机构3，包括安装底板301、安装顶板302、伺服电机303、丝杠导轨组件304、焊枪盘C305、夹紧缸306和防尘盖307，所述安装底板301、安装顶板302分别安装在丝杠导轨组件304的两端，丝杠导轨组件304连接伺服电机303，安装顶板302的上方设置焊枪盘C305，安装顶板302的侧面安装夹紧缸306，所述防尘盖307安装在夹紧缸306上；所述焊枪盘C305与换枪盘B406相连。

进一步的，所述X轴滑移机构1包括X轴滑移机构安装板101、X轴伺服电机102、X轴导轨103、X轴丝杠104、和Z轴安装板105，所述X轴导轨103和X轴丝杠104平行安装在X轴滑移机构安装板101上，X轴丝杠104一端连接X轴伺服电机102，X轴丝杠104另一端连接Z轴安装板105，Z轴安装板105可滑动安装在X轴导轨103上；在Z轴安装板105上安装Z轴滑移机构3的安装底板301。

进一步的，所述Y轴滑移机构2包括底座201、Y轴导轨202、Y轴丝杠203和Y轴伺服电机204，所述Y轴导轨202、Y轴丝杠203平行安装在底座201上，Y轴丝杠203的一端连接X轴滑移机构安装板101，Y轴丝杠的另一端连接Y轴伺服电机，X轴滑移机构安装板101可滑动安装在Y轴导轨202上。

工作原理：门槛变形夹具由一套Y轴滑移机构、两套独立运动的X轴滑移机构和两套独立运动的Z轴滑移机构组成，使得整套机构可以在X/Y/Z三个方向自由运动。

Y轴滑移机构主要用来使整套机构避让车身输送方向的干涉和补偿少量门槛夹具定位的Y向。在白车身输送过程中，Y轴向外滑移，避让车身输送，同时采用机器人或人工将门槛内板安装到夹具上，白车身输送到位后，Y向向内滑移，将门槛内板定位在白车身上。

两套X轴滑移机构和两套Z轴滑移机构可以单独运动，不同车型的门槛内板定位和型面都不相同，通过X轴和Z轴的运动，使门槛内板夹具A/B运动相应车型的定位位置。

门槛内板夹具A/B各有三个可以独立运动的Y轴线性模组。通过三组模组的运动可以使夹具定位不同车型的门槛内板。勾销缸用来定位和夹紧门槛内板，两组定位块用来丁内门槛板。门槛内板通过换枪盘安装到Z轴上，同时在夹具侧面安装另外一组换枪盘。换枪盘B/C将夹具固定在Z轴上，换枪盘A可以和机器人侧的换枪盘配合使用。实现门槛夹具的整体切换。

一种线盘变形夹具机构的定位方法，包括以下步骤：

步骤1:开启设置在夹具上的距离传感器和设置在车身上的接收器，通过距离传感器和接收器测定抓手和车身的直线距离，并传送数据给控制器；关闭设置在抓手上的距离传感器和设置在车身上的接收器；

步骤2:控制器将接收到的直线距离减去设定距离，得到移动距离，并将移动距离分解成X轴、Y轴、Z轴方向的三个移动分距离A、B、C；

步骤3:控制器指令X向滑移机构、Y向滑移机构、Z向滑移机构在X轴、Y轴、Z轴方向滑移移动分距离A、B、C；

步骤4:再次开启开启设置在抓手上的距离传感器和设置在车身上的接收器，通过距离传感器和接收器测定抓手和车身的直线距离，并传送数据给控制器；若直线距离等于或小于设定距离；即完成抓手在车身上的定位；若直线距离大于设定距离，则回到步骤2。

虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种线旁变形夹具机构，其特征在于：包括X轴滑移机构、Y轴滑移机构、Z轴滑移机构和门槛夹具，所述X轴滑移机构上方安装Y轴滑移机构，所述Y轴滑移机构上方安装Z轴滑移机构，所述门槛夹具安装在Z轴滑移机构上，所述门槛夹具包括侧板和平行安装于侧板一侧两端的顶板和底板，底板远离侧板端设置线性模组A，底板的中部设置定位块A，底板的底部设置有换枪盘B，顶板远离侧板端设置并列布置的线性模组B和线性模组C，顶板的中部设置定位块B，顶板和低板之间设置有勾销缸，勾销缸与顶板固定连接，侧板的另一侧设置有换枪盘A。

2.根据权利要求1所述的一种线旁变形夹具机构，其特征在于：所述Z轴滑移机构，包括安装底板、安装顶板、伺服电机、丝杠导轨组件、焊枪盘C、夹紧缸和防尘盖，所述安装底板、安装顶板分别安装在丝杠导轨组件的两端，丝杠导轨组件连接伺服电机，安装顶板的上方设置焊枪盘C，安装顶板的侧面安装夹紧缸，所述防尘盖安装在夹紧缸上；所述焊枪盘C与换枪盘B相连。

3.根据权利要求1所述的一种线旁变形夹具机构，其特征在于：所述X轴滑移机构包括X轴滑移机构安装板、X轴伺服电机、X轴导轨、X轴丝杠、和Z轴安装板，所述X轴导轨和X轴丝杠平行安装在X轴滑移机构安装板上，X轴丝杠一端连接X轴伺服电机，X轴丝杠另一端连接Z轴安装板，Z轴安装板可滑动安装在X轴导轨上；在Z轴安装板上安装Z轴滑移机构的安装底板。

4.根据权利要求1所述的一种线旁变形夹具机构，其特征在于：所述X轴滑移机构包括X轴滑移机构安装板、X轴伺服电机、X轴导轨、X轴丝杠、和Z轴安装板，所述X轴导轨和X轴丝杠平行安装在X轴滑移机构安装板上，X轴丝杠一端连接X轴伺服电机，X轴丝杠另一端连接Z轴安装板，Z轴安装板可滑动安装在X轴导轨上；在Z轴安装板上安装Z轴滑移机构的安装底板。

5.根据权利要求1所述的一种线旁变形夹具机构，其特征在于：所述Y轴滑移机构包括底座、Y轴导轨、Y轴丝杠和Y轴伺服电机，所述Y轴导轨、Y轴丝杠平行安装在底座上，Y轴丝杠的一端连接X轴滑移机构安装板，Y轴丝杠的另一端连接Y轴伺服电机，X轴滑移机构安装板可滑动安装在Y轴导轨上。

6.一种线盘变形夹具机构的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1:开启设置在夹具上的距离传感器和设置在车身上的接收器，通过距离传感器和接收器测定抓手和车身的直线距离，并传送数据给控制器；关闭设置在抓手上的距离传感器和设置在车身上的接收器；

步骤2:控制器将接收到的直线距离减去设定距离，得到移动距离，并将移动距离分解成X轴、Y轴、Z轴方向的三个移动分距离A、B、C；

步骤3:控制器指令X向滑移机构、Y向滑移机构、Z向滑移机构在X轴、Y轴、Z轴方向滑移移动分距离A、B、C；

步骤4:再次开启开启设置在抓手上的距离传感器和设置在车身上的接收器，通过距离传感器和接收器测定抓手和车身的直线距离，并传送数据给控制器；若直线距离等于或小于设定距离；即完成抓手在车身上的定位；若直线距离大于设定距离，则回到步骤2。

Images