CN116000503A - 白车身焊装用转台夹具多车型切换系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及白车身焊装技术领域，公开了一种白车身焊装用转台夹具多车型切换系统，包括多面体转台、七轴机器人和多个存放架，多面体转台具有多个存放位以用于存放切换夹具，七轴机器人具有行走轨道和底座，行走轨道的一端靠近多面体转台，另一端向远离多面体转台的方向延伸，底座上固定有六轴机械手；多个存放架设置于行走轨道的两侧并设置为能够存放切换夹具，以用于六轴机械手在多面体转台和多个存放架之间取放切换夹具；本发明利用七轴机器人进行切换夹具的运输切换，相较于传统切换库导轨导入、导出的切换模式更为便捷和灵活；存放架替换掉了切换库系统的切换库位存放区域，使得占地面积明显减小，设备费用、安装和维护成本大大降低。

Description

白车身焊装用转台夹具多车型切换系统

技术领域

本发明涉及白车身焊装技术领域，具体地涉及一种白车身焊装用转台夹具多车型切换系统。

背景技术

随着汽车市场竞争的日益激烈，各大汽车厂商推出新车型的周期越来越短，利润空间被逐步压缩。为平衡利润和车型周期之间的关系，各汽车厂商的生产线逐步向多元化和共线模式发展，追求高效生产，其中尤以焊装线为甚。在传统多车型共线生产中，通过人工方式进行车型夹具的切换，具体过程是：当一种车型生产完成，需要切换到另一种车型时，将台车上的前一种车型夹具拆下来，组装上另一种车型夹具，实现另一种车型生产。这种车型夹具切换方式，不仅操作性差，占用面积大，切换效率低，焊接机器人等设备的有效利用率低，且存在严重的安全隐患。

为提高自动化水平，技术人员开发了一种采用带夹具库的自动化工装夹具切换方式，更具体的包括一字型切换库、十字型切换库和T字型切换库等切换库形式，但是这种切换库形式的切换系统在实际使用时仍旧存在很多问题，包括部分切换库切换时只能满足一款车型的独立使用，多次切换会占用生产节拍，影响生产效率；能够满足多车型同时生产的切换库，库位布局对厂房的占地面积较大，库位的设计加工制造和施工安装维修难度都较大。

转台式夹具切换系统是另一种自动化工装夹具切换方式，包括四面体转台和六面体转台。由于多面体转台结构的空间旋转直径较大，导致占地面积大，需要挖地坑，设计加工制造和安装维修难度均较大。

受制于厂区空间布局及方案的限制，多车型夹具切换库系统和转台式夹具切换系统不断地投入使用，但国内外采用两种系统柔性糅合使用的案例少之又少，且已投入系统的组成结构复杂，规格不统一，多车型的利用率不高，存在进一步改进优化的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种白车身焊装用转台夹具多车型切换系统，在满足多车型共线生产的前提下，降低设备设计加工制造和安装维修的难度，同时提升车身焊接制造的效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种白车身焊装用转台夹具多车型切换系统，包括：

多面体转台，所述多面体转台具有多个存放位以用于存放切换夹具；

七轴机器人，所述七轴机器人具有行走轨道和底座，所述行走轨道的一端靠近所述多面体转台，另一端向远离所述多面体转台的方向延伸，所述底座上固定有六轴机械手；以及

多个存放架，所述多个存放架设置于所述行走轨道的两侧；

其中，所述多个存放架设置为能够存放所述切换夹具，以用于所述六轴机械手在所述多面体转台和所述多个存放架之间取放所述切换夹具。

可选地，所述转台夹具多车型切换系统还包括小车，所述小车设置为能够存放所述切换夹具并配合所述七轴机器人以导入或导出所述切换夹具。

可选地，所述小车包括移动底座和设置于所述移动底座上的所述存放架。

可选地，所述多面体转台包括：

固定座；

定位机构，所述定位机构可转动地安装在所述固定座上；以及

多个转台框架，所述多个转台框架呈中心对称、设置于所述定位机构的侧边处；其中任一所述转台框架通过所述定位机构的转动切换至正对所述行走轨道的对接位上。

可选地，所述多个转台框架上设有零点定位机构a和快插机构a；

所述零点定位机构a与设置于所述切换夹具上的零点定位机构b相连接以用于锁紧定位所述切换夹具；所述快插机构a与设置于所述切换夹具上的快插机构b相连接以用于提供设备能源。

可选地，所述多个转台框架均设置为四面体框架结构。

可选地，所述多面体转台为四面体转台或六面体转台。

可选地，所述切换夹具上设有设备切换盘供所述六轴机械手连接。

可选地，所述存放架上设有多个定位支撑机构以用于定位支撑所述切换夹具。

通过上述技术方案，利用七轴机器人进行切换夹具的运输切换，相较于传统切换库导轨导入、导出的切换模式更为便捷和灵活，并且利用目前工业领域应用较为成熟稳定的七轴机器人来替换掉切换库常见的一字库位滑台，产品类型的替换减少了安装、维护的成本；

相比于现有的切换库库位占地面积大，且需有对应的辅助切换轨道进行设备切换，本发明通过设置存放架替换掉了切换库系统的切换库位存放区域，使得占地面积明显减小，设备费用、安装和维护成本大大降低。

附图说明

图1是本发明提供的一种白车身焊装用转台夹具多车型切换系统的布局示意图；

图2是本发明提供的一种固定座及定位机构的结构示意图；

图3是本发明提供的一种转台框架的结构示意图；

图4是本发明提供的一种切换夹具的结构示意图；

图5是图4中切换夹具的俯视图；

图6是本发明提供的一种存放架的结构示意图；

图7是本发明提供的一种小车的结构示意图。

附图标记说明

10、多面体转台；11、固定座；12、定位机构；13、转台框架；131、零点定位机构a；132、快插机构a；20、切换夹具；21、零点定位机构b；22、快插机构b；23、设备切换盘；30、七轴机器人；31、行走轨道；32、底座；33、六轴机械手；40、存放架；41、定位支撑机构；41a、支撑组件；41b、定位组件；50、小车；51、移动底座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如前所述，结合图1所示，本发明提供了一种白车身焊装用转台夹具多车型切换系统，包括多面体转台10、七轴机器人30和多个存放架40。

所述多面体转台10具有多个存放位以用于存放切换夹具20，所述七轴机器人30具有行走轨道31和底座32，所述行走轨道31的一端靠近所述多面体转台10，另一端向远离所述多面体转台10的方向延伸，所述底座32上固定有六轴机械手33；所述多个存放架40设置于所述行走轨道31的两侧；其中，所述多个存放架40设置为能够存放所述切换夹具20，以用于所述六轴机械手33在所述多面体转台10和所述多个存放架40之间取放所述切换夹具20。

本发明提供的转台夹具多车型切换系统在常规切换原理的基础上，舍弃了切换库的切换方案，采用了更为便捷、灵活的七轴机器人30进行切换夹具20的运输切换。

本发明糅合了多种夹具切换形式为一体，实现了多台夹具同时切换的效果。

相较于现有切换库形式的切换系统，本发明提供的七轴机器人30具有较好的通用性，可实现多车型夹具共线柔性生产，并且满足两面体框架夹具上的A面装夹面人工上件、B面装夹面机器人焊接的同步进行，大大节约了生产节拍，提升了车身制造的效率，可满足门盖线、侧围线等车身部件的焊装夹具多车型切换的应用，既满足了多车型共线生产，又降低了设备设计加工制造和安装维修的难度，进而降低了设备制造与维护成本。

在一些实施例中，本发明提供的转台夹具多车型切换系统还包括小车50，所述小车50设置为能够存放所述切换夹具20并配合所述七轴机器人30以导入或导出所述切换夹具20。通过小车50的设置可导入更多的车型，实现多车型的切换，进一步提高所述转台夹具多车型切换系统对更多车型的适用。

需要说明的是，在本发明中，所述小车50能够存放所述切换夹具20并具有移动能力，从而靠近或远离七轴机器人30并配合实现切换夹具20的导入或导出。在一些实施例中，结合图6、7所示，所述小车50包括移动底座51及设置于所述移动底座51上的所述存放架40，也即，通过将能够存放所述切换夹具20的存放架40适应性的设置在移动底座51上即构成了所述的小车50，从而实现了更多切换夹具20导入和导出的目的。

本发明中，所述多面体转台10设置为具有多个存放位来存放所述的切换夹具20，在一些实施例中，结合图2、3所示，所述多面体转台10包括固定座11、定位机构12和多个转台框架13。所述固定座11主要起支撑固定作用，用于安装布置所述定位机构12和多个转台框架13，所述定位机构12可转动地安装在所述固定座11上，所述多个转台框架13呈中心对称、设置于所述定位机构12的侧边处；其中任一所述转台框架13通过所述定位机构12的转动切换至正对所述行走轨道31的对接位上。

需要说明的是，在本发明中，定位机构12转动布置在所述固定座11上，从而实现多个转台框架13中的任一个可转动切换至正对所述行走轨道31的对接位上，所述定位机构12转动布置在所述固定座11上的方式可以为任意适当形式，例如，在所述固定座11上设置驱动电机，通过在驱动电机的输出轴上设置主动齿轮，所述主动齿轮与设置在所述定位机构12上的齿环相啮合，进而可以通过所述驱动电机提供动力来驱动所述定位机构12转动。

本发明中，所述转台框架13作为切换夹具20的承载部件，在本发明的一些实施例中，结合图3、4、5所示，所述多个转台框架13上设有零点定位机构a 131和快插机构a 132；所述零点定位机构a 131与设置于所述切换夹具20上的零点定位机构b 21相连接以用于锁紧定位所述切换夹具20；所述快插机构a 132与设置于所述切换夹具20上的快插机构b 22相连接以用于提供设备能源。

需要说明的是，所述零点定位机构a 131和零点定位机构b 21具有定位和锁死功能，在夹具工作状态下确保其稳定性，在切换状态时可切换为非锁死状态，使设备完成切换作业。通过快插机构a 132和快插机构b 22的连接，在设备的工作状态下插入并提供能源，在设备切换状态下取出，并切断能源。

本发明中，所述多个转台框架13均设置为四面体框架结构。

本发明中，所述多面体转台10为四面体转台或六面体转台。如图2所示即为一种四面体转台形式的固定座11及定位机构12的结构示意图，该四面体转台具备存放四个转台框架13的能力。可预见地，所述六面体转台具备存放六个转台框架13的能力。

本发明中，所述切换夹具20上设有设备切换盘23供所述六轴机械手33连接。所述六轴机械手33通过该设备切换盘23实现多车型的切换夹具20的切换。

本发明中，所述存放架40作为切换夹具20的承载部件，在本发明的一些实施例中，所述存放架40上设有多个定位支撑机构41以用于定位支撑所述切换夹具20。具体的，如图6所示，所述的定位支撑机构41包括支撑组件41a和定位组件41b，通过支撑组件41a和定位组件41b配合使用，实现切换夹具20在所述存放架40上的快速、稳定存放。

本发明提供的白车身焊装用转台夹具多车型切换系统，利用目前工业领域应用较为成熟稳定的七轴机器人30来替换掉切换库常见的一字库位滑台，产品类型的替换减少了安装、维护的成本；相比于现有的切换库库位占地面积大，且需有对应的辅助切换轨道进行设备切换，本发明通过设置存放架替换掉了切换库系统的切换库位存放区域，使得占地面积明显减小，设备费用、安装和维护成本大大降低；进一步地，在本发明中，切换模式上机器人的取放切换模式相对于切换库导轨导入、导出的切换模式更为便捷和灵活。总的来说，本发明提供的转台夹具多车型切换系统具有更好的适用前景。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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，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。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种白车身焊装用转台夹具多车型切换系统，其特征在于，包括：

多面体转台(10)，所述多面体转台(10)具有多个存放位以用于存放切换夹具(20)；

七轴机器人(30)，所述七轴机器人(30)具有行走轨道(31)和底座(32)，所述行走轨道(31)的一端靠近所述多面体转台(10)，另一端向远离所述多面体转台(10)的方向延伸，所述底座(32)上固定有六轴机械手(33)；以及

多个存放架(40)，所述多个存放架(40)设置于所述行走轨道(31)的两侧；

其中，所述多个存放架(40)设置为能够存放所述切换夹具(20)，以用于所述六轴机械手(33)在所述多面体转台(10)和所述多个存放架(40)之间取放所述切换夹具(20)。

2.根据权利要求1所述的转台夹具多车型切换系统，其特征在于，所述转台夹具多车型切换系统还包括小车(50)，所述小车(50)设置为能够存放所述切换夹具(20)并配合所述七轴机器人(30)以导入或导出所述切换夹具(20)。

3.根据权利要求2所述的转台夹具多车型切换系统，其特征在于，所述小车(50)包括移动底座(51)和设置于所述移动底座(51)上的所述存放架(40)。

4.根据权利要求1所述的转台夹具多车型切换系统，其特征在于，所述多面体转台(10)包括：

固定座(11)；

定位机构(12)，所述定位机构(12)可转动地安装在所述固定座(11)上；以及

多个转台框架(13)，所述多个转台框架(13)呈中心对称、设置于所述定位机构(12)的侧边处；其中任一所述转台框架(13)通过所述定位机构(12)的转动切换至正对所述行走轨道(31)的对接位上。

5.根据权利要求4所述的转台夹具多车型切换系统，其特征在于，所述多个转台框架(13)上设有零点定位机构a(131)和快插机构a(132)；

所述零点定位机构a(131)与设置于所述切换夹具(20)上的零点定位机构b(21)相连接以用于锁紧定位所述切换夹具(20)；所述快插机构a(132)与设置于所述切换夹具(20)上的快插机构b(22)相连接以用于提供设备能源。

6.根据权利要求4所述的转台夹具多车型切换系统，其特征在于，所述多个转台框架(13)均设置为四面体框架结构。

7.根据权利要求1所述的转台夹具多车型切换系统，其特征在于，所述多面体转台(10)为四面体转台或六面体转台。

8.根据权利要求1所述的转台夹具多车型切换系统，其特征在于，所述切换夹具(20)上设有设备切换盘(23)供所述六轴机械手(33)连接。

9.根据权利要求1所述的转台夹具多车型切换系统，其特征在于，所述存放架(40)上设有多个定位支撑机构(41)以用于定位支撑所述切换夹具(20)。

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