CN115255770A - 一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统及方法。所述滑移焊接定位平台包括夹具安装平台、直线导轨、底座平台、焊接夹具、防护栅栏、扶手、夹具安装定位销、夹具安装平台位置定位销和夹具安装平台位置定位销座。夹具安装平台固定连接于两根直线导轨上，沿着直线导轨滑动；直线导轨固定连接于底座平台上；底座平台通过地脚螺栓固接于地面上；焊接夹具安装在夹具安装平台上；防护栅栏安装在夹具安装平台上；扶手安装在夹具安装平台外侧；夹具安装定位销与夹具安装平台连接；夹具安装平台位置定位销连接于夹具安装平台上；夹具安装平台位置定位销座固定连接于底座平台上。本发明提高了侧围外板总成的试制焊接效率，降低试制成本。
Description
技术领域
本发明涉及白车身试制领域，尤其涉及一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统及方法。
背景技术
如今市场用户对车身外观要求越来越高，中高端车型车身顶盖普遍采用激光钎焊工艺，取缔了传统车身顶盖点焊的焊接工艺，这样的车身结构就需要单独焊接侧围外板总成。
侧围外板总成目前较多是采用CMT焊接和点焊两种焊接工艺，CMT焊接工艺主要应用于后流水槽的焊接，点焊主要应用于侧围外板上支架类零件的焊接。
目前侧围外板总成量产方案较多是采用流水线全自动化焊接的方式，工位固定，零件跟随产线移动，设置专门的CMT、点焊焊接工位、工装、机器人等，适用于大批量生产，对于小批量试制来说，此种方式场地占用较多，工装专车专用且通用性低，制造成本较高。
国内侧围外板总成试制过程中，CMT焊接普遍采用人工上下件和机器人焊接相结合的半自动化方式，点焊采用手工焊接，此种方式主要的问题如下：
1、焊接效率极低，焊接工装需要在CMT机器人焊接工位和手工点焊工位之间人工切换；
2、焊接工装成本较高，由于焊接工装需要在CMT和点焊工位切换，工装BASE板强度要求较高，普遍需要加强。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统及方法，提高了侧围外板总成的试制焊接效率，降低试制成本。
本发明提供一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，包括包括滑移焊接定位平台1、CMT机器人焊接工位2、点焊机器人焊接工位3、点焊机器人4、CMT焊接机器人5、导轨6和分总成点焊工位7。
滑移焊接定位平台1通过地脚螺栓安装于CMT机器人焊接工位2和点焊机器人焊接工位3中；CMT焊接机器人5布置于所述CMT机器人焊接工位2两侧，点焊机器人4布置于所述点焊机器人焊接工位3的两侧；所述CMT焊接机器人5定置安装，所述点焊机器人4沿导轨6直线运行；所述导轨6设置在点焊机器人焊接工位3两侧；所述分总成点焊工位7设置在点焊机器人4外侧。
进一步，所述滑移焊接定位平台1包括夹具安装平台101、直线导轨102、底座平台103、焊接夹具104、防护栅栏105、扶手106、夹具安装定位销107、夹具安装平台位置定位销108和夹具安装平台位置定位销座109。
所述夹具安装平台101固定连接于两根所述直线导轨102上，沿着直线导轨102滑动；所述直线导轨102固定连接于底座平台103上；底座平台103通过地脚螺栓固接于地面上；所述焊接夹具104安装在夹具安装平台101上；所述防护栅栏105安装在夹具安装平台101上；所述扶手106安装在夹具安装平台101外侧；所述夹具安装定位销107与夹具安装平台101连接；夹具安装平台位置定位销108固定连接于夹具安装平台101上；夹具安装平台位置定位销座109固定连接于底座平台103上。
进一步，两根所述直线导轨102宽度方向间距866mm。
进一步，所述夹具安装平台位置定位销108间隔500mm均匀布置；所述夹具安装平台位置定位销座109间隔500mm均匀布置。
进一步，所述焊接夹具104包括夹具安装定位孔104-1、夹具部件104-2和BASE板104-3；所述BASE板104-3上开设夹具安装定位孔104-1；夹具部件104-2固定连接于BASE板104-3上，所述BASE板104-3厚度30mm。
进一步，所述夹具安装定位销107包括定位销107-1、定位销套107-2、连杆107-3、定位销座107-4、脚踏板107-5、转轴座107-6、基座107-7、退出限位手柄107-8和工作限位手柄107-9。
所述定位销107-1插入定位销套107-2中，所述连杆107-3一端固定连接于定位销107-1中，另一端固定连接于脚踏板107-5上，所述定位销套107-2固定连接于定位销座107-4上，所述脚踏板107-5一端固定连接于转轴座107-6中，所述定位销座107-4和转轴座107-6分别固定连接于基座107-7上，所述基座107-7固定连接于夹具安装平台101上，所述退出限位手柄107-8和工作限位手柄107-9分别安装在定位销套107-2两侧。
进一步，所述夹具安装定位销107的使用方法为：
拆卸侧围外板总成试制焊接夹具时，踩下脚踏板107-5，带动连杆107-3和定位销107-1一起向下运动，直至定位销107-1到达下止点，旋转退出限位手柄107-8卡住定位销107-1，使用天车取下侧围外板总成试制焊接夹具；安装侧围外板总成试制焊接夹具时，旋转工作限位手柄107-9卡住定位销107-1，使用天车吊装侧围外板总成试制焊接夹具，所述定位销107-1插入夹具安装定位孔104-1中完成安装。
进一步，旋转退出限位手柄107-8卡住定位销107-1时定位销107-1低于夹具安装平台101的上表面，旋转工作限位手柄107-9卡住定位销107-1时定位销107-1高于夹具安装平台101的上表面。
本发明提供所述乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统的使用方法：
CMT机器人焊接工位2焊接时，夹具安装平台位置定位销108插入夹具安装平台位置定位销座109中，侧围外板总成试制焊接夹具位置固定，CMT焊接机器人工作。
侧围外板总成试制焊接夹具从CMT机器人焊接工位2切换至点焊机器人焊接工位3时，在CMT机器人焊接工位2夹具安装平台位置定位销108退出夹具安装平台位置定位销座109，推动扶手106，夹具安装平台101带动焊接夹具104沿着直线导轨102移动，直至到达点焊机器人焊接工位3，所述夹具安装平台位置定位销108插入夹具安装平台位置定位销座109中，侧围外板总成试制焊接夹具位置固定，点焊机器人工作。
本发明的有益效果为：
1、侧围外板总成CMT焊接和点焊均采用机器人焊接，大大提高焊接效率。
2、CMT焊接工位和点焊工位切换通过焊接工装在直线导轨上滑动实现，工位切换效率大大提高。
3、焊接工装在CMT和点焊焊接工位通过定位销精准定位焊接位置，且机器人焊接可有效保证焊接的一致性，提高焊接质量。
4、侧围外板总成焊接工装可直接安装于BASE板上，然后整体通过销定位安装到滑移平台上，不同车型可快速切换，通用性强，可有效降低试制成本。
附图说明
图1为本发明中焊接工位布局示意图；
图2为本发明中滑移焊接定位平台示意图；
图3为本发明中滑移焊接定位平台限位示意图；
图4为某乘用车车型侧围外板总成的焊接夹具示意图；
图5为本发明中夹具安装定位销的结构示意图。
图中：1.滑移焊接定位平台，2.CMT机器人焊接工位，3.点焊机器人焊接工位，4.点焊机器人，5.CMT焊接机器人，6.导轨，7.分总成点焊工位。
101.夹具安装平台，102.直线导轨，103.底座平台，104.焊接夹具，105.防护栅栏，106.扶手，107.夹具安装定位销，108.夹具安装平台位置定位销，109.夹具安装平台位置定位销座。
104-1.夹具安装定位孔，104-2.夹具部件，104-3.BASE板。
107-1.定位销，107-2.定位销套，107-3.连杆，107-4.定位销座，107-5.脚踏板，107-6.转轴座，107-7.基座，107-8.退出限位手柄，107-9.工作限位手柄。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
随着国内乘用车制造技术的日渐成熟，新材料、新工艺、新技术越来越多的应用到新车型中，对于新产品试制挑战巨大，必须要严格控制试制质量及试制成本，提高试制效率，充分验证，助力新产品开发。
目前国内外各大主机厂侧围外板焊接总成主要是采用全自动化焊接的方式进行流水线生产，焊接工位、工装定置，专车专用；国内各大主机厂或者供应商试制现状普遍是采用机器人CMT焊接和手工点焊相结合或者手工CMT和手工点焊想结合的方式，焊接工位需要人工进行切换，或者针对CMT焊接和点焊分别制作焊接工装，不仅生产效率低下，焊接质量不高，且制造成本大大提高。本发明的优势是焊接过程全部采用机器人焊接，工位切换省时省力，焊接质量稳定，且焊接平台通用性强，大大提高了场地利用率，且有效降低了试制成本。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，如图1所示，包括包括滑移焊接定位平台1、CMT机器人焊接工位2、点焊机器人焊接工位3、点焊机器人4、CMT焊接机器人5、导轨6和分总成点焊工位7。
滑移焊接定位平台1通过地脚螺栓安装于CMT机器人焊接工位2和点焊机器人焊接工位3中；CMT焊接机器人5布置于所述CMT机器人焊接工位2两侧，点焊机器人4布置于所述点焊机器人焊接工位3的两侧；所述CMT焊接机器人5定置安装，所述点焊机器人可4沿导轨6直线运行；所述导轨6设置在点焊机器人焊接工位3两侧；所述分总成点焊工位7设置在点焊机器人4外侧。
上述点焊机器人4沿导轨6直线运行，既保证了所述点焊机器人4外侧的分总成点焊工位7的焊接，也兼顾了点焊机器人焊接工位3的焊接，同时丰富了点焊机器人4的焊接姿态，提高了焊接能力，且2台机器人可满足8个点焊工位的焊接，极大降低了投资成本。
在上述的一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统中，如图2所示，所述滑移焊接定位平台1包括夹具安装平台101，所述夹具安装平台101固定连接于两根直线导轨102上，并能够沿着直线导轨102顺畅滑动，所述直线导轨102宽度方向间距866mm，所述直线导轨102固定连接于底座平台103上，底座平台103通过地脚螺栓固接于地面上。
在上述的一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统中，所述夹具安装平台101上安装焊接夹具104，如图4所示，焊接夹具104包括夹具部件104-2，夹具部件104-2固定连接于BASE板104-3，所述BASE板104-3厚度30mm，保证夹具整体刚性。所述BASE板104-3上开设夹具安装定位孔104-1。所述焊接夹具104安装时，需保证如图3所示的夹具安装定位销107可以有效插入夹具安装定位孔104-1中。
在上述的一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统中，如图2所示，所述夹具安装平台101上安装防护栅栏105，主要是为了防止在CMT机器人焊接工位2调试时，人员不小心进入到点焊机器人焊接工位3，从而造成人身伤害。
在上述的一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统中，如图5所示，所述的夹具安装定位销107包括定位销107-1，定位销107-1插入定位销套107-2中，连杆107-3一端固定连接于定位销107-1中，另一端固定连接于脚踏板107-5上，所述定位销套107-2固定连接于定位销座107-4上，所述脚踏板107-5一端固定连接于转轴座107-6中，定位销座107-4和转轴座107-6分别固定连接于基座107-7上，所述基座107-7固定连接于夹具安装平台101上。
如图3所示，在上述的一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统中，夹具安装平台位置定位销108固定连接于夹具安装平台101上，间隔500mm均匀布置。夹具安装平台位置定位销座109固定连接于底座平台103上，间隔500mm均匀布置。
在上述的一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统中，夹具安装定位销107的使用方法为：
拆卸侧围外板总成试制焊接夹具时，踩下脚踏板107-5，带动连杆107-3和定位销107-1一起向下运动，直至定位销107-1到达下止点，旋转退出限位手柄107-8卡住定位销107-1，此时定位销107-1低于夹具安装平台101的上表面，使用天车取下侧围外板总成试制焊接夹具；安装侧围外板总成试制焊接夹具时，旋转工作限位手柄107-9卡住定位销107-1，此时定位销107-1高于夹具安装平台101的上表面，使用天车吊装侧围外板总成试制焊接夹具，所述定位销107-1插入夹具安装定位孔104-1中完成安装。
所述乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统的使用方法：
CMT机器人焊接工位2焊接时，夹具安装平台位置定位销108插入夹具安装平台位置定位销座109中，侧围外板总成试制焊接夹具位置固定，CMT焊接机器人工作；侧围外板总成试制焊接夹具从CMT机器人焊接工位2切换至点焊机器人焊接工位3时，在CMT机器人焊接工位2夹具安装平台位置定位销108退出夹具安装平台位置定位销座109，推动扶手106，夹具安装平台101带动焊接夹具104沿着直线导轨102移动，直至到达点焊机器人焊接工位3，所述夹具安装平台位置定位销108插入夹具安装平台位置定位销座109中，侧围外板总成试制焊接夹具位置固定，点焊机器人工作。
作为一个整体的技术构思，本发明还提供一种乘用车侧围外板总成试制件，所述试制件使用上述乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统制作。
Claims (10)
1.一种乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，包括包括滑移焊接定位平台(1)、CMT机器人焊接工位(2)、点焊机器人焊接工位(3)、点焊机器人(4)、CMT焊接机器人(5)、导轨(6)和分总成点焊工位(7)；滑移焊接定位平台(1)安装于CMT机器人焊接工位(2)和点焊机器人焊接工位(3)中；CMT焊接机器人(5)布置于所述CMT机器人焊接工位(2)两侧，所述点焊机器人(4)布置于所述点焊机器人焊接工位(3)的两侧；所述CMT焊接机器人(5)定置安装，所述点焊机器人(4)沿导轨(6)直线运行；所述导轨(6)设置在点焊机器人焊接工位(3)两侧；所述分总成点焊工位(7)设置在点焊机器人(4)外侧。
2.根据权利要求1所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，所述滑移焊接定位平台(1)包括夹具安装平台(101)、直线导轨(102)、底座平台(103)、焊接夹具(104)、防护栅栏(105)、扶手(106)、夹具安装定位销(107)、夹具安装平台位置定位销(108)和夹具安装平台位置定位销座(109)；所述夹具安装平台(101)固定连接于两根所述直线导轨(102)上，沿着直线导轨(102)滑动；所述直线导轨(102)固定连接于底座平台(103)上；底座平台(103)通过地脚螺栓固接于地面上；所述焊接夹具(104)安装在夹具安装平台(101)上；所述防护栅栏(105)安装在夹具安装平台(101)上；所述扶手(106)安装在夹具安装平台(101)外侧；所述夹具安装定位销(107)与夹具安装平台(101)连接；夹具安装平台位置定位销(108)固定连接于夹具安装平台(101)上；夹具安装平台位置定位销座(109)固定连接于底座平台(103)上。
3.根据权利要求1所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，每根所述直线导轨(102)宽度方向间距866mm。
4.根据权利要求1所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，所述夹具安装平台位置定位销(108)间隔500mm均匀布置；所述夹具安装平台位置定位销座(109)间隔500mm均匀布置。
5.根据权利要求2所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，所述焊接夹具(104)包括夹具安装定位孔(104-1)、夹具部件(104-2)和BASE板(104-3)；所述BASE板(104-3)上开设夹具安装定位孔(104-1)；夹具部件(104-2)固定连接于BASE板(104-3)上，所述BASE板(104-3)厚度30mm。
6.根据权利要求5所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，所述夹具安装定位销(107)包括定位销(107-1)、定位销套(107-2)、连杆(107-3)、定位销座(107-4)、脚踏板(107-5)、转轴座(107-6)、基座(107-7)、退出限位手柄(107-8)和工作限位手柄(107-9)；所述定位销(107-1)插入定位销套(107-2)中，所述连杆(107-3)一端固定连接于定位销(107-1)中，另一端固定连接于脚踏板(107-5)上，所述定位销套(107-2)固定连接于定位销座(107-4)上，所述脚踏板(107-5)一端固定连接于转轴座(107-6)中，所述定位销座(107-4)和转轴座(107-6)分别固定连接于基座(107-7)上，所述基座(107-7)固定连接于夹具安装平台101上，所述退出限位手柄(107-8)和工作限位手柄(107-9)分别安装在定位销套(107-2)两侧。
7.根据权利要求6所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，所述夹具安装定位销(107)的使用方法为：拆卸侧围外板总成试制焊接夹具时，踩下脚踏板(107-5)，带动连杆(107-3)和定位销(107-1)一起向下运动，直至定位销(107-1)到达下止点，旋转退出限位手柄(107-8)卡住定位销(107-1)，使用天车取下侧围外板总成试制焊接夹具；安装侧围外板总成试制焊接夹具时，旋转工作限位手柄(107-9)卡住定位销(107-1)，使用天车吊装侧围外板总成试制焊接夹具，所述定位销(107-1)插入夹具安装定位孔(104-1)中完成安装。
8.根据权利要求7所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，旋转退出限位手柄(107-8)卡住定位销(107-1)时定位销(107-1)低于夹具安装平台(101)的上表面。
9.根据权利要求7所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统，其特征在于，旋转工作限位手柄(107-9)卡住定位销(107-1)时定位销(107-1)高于夹具安装平台(101)的上表面。
10.一种如权利要求2所述的乘用车侧围外板总成试制焊接定位系统的使用方法，其特征在于，所述焊接定位系统使用方法为：CMT机器人焊接工位(2)焊接时，夹具安装平台位置定位销(108)插入夹具安装平台位置定位销座(109)中，侧围外板总成试制焊接夹具位置固定，CMT焊接机器人工作；侧围外板总成试制焊接夹具从CMT机器人焊接工位(2)切换至点焊机器人焊接工位(3)时，在CMT机器人焊接工位(2)夹具安装平台位置定位销(108)退出夹具安装平台位置定位销座(109)，推动扶手(106)，夹具安装平台(101)带动焊接夹具(104)沿着直线导轨(102)移动，直至到达点焊机器人焊接工位(3)，所述夹具安装平台位置定位销(108)插入夹具安装平台位置定位销座(109)中，侧围外板总成试制焊接夹具位置固定，点焊机器人工作。
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