CN207386868U - 一种车身输送和定位设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了车身输送和定位设备，保证定位焊和在线测量工位白车身的高定位精度，避免二次定位，提高自动工位的机器人利用率。其技术方案为：针对定位焊和在线测量工位的第一输送和定位设备及针对补焊工位的第二输送和定位设备，第一输送和定位设备包括第一定位雪橇、第一雪橇位置识别器、升降滚床、底板下夹具和媒介锁紧或打开快速切换机构，其中升降滚床支撑和传输第一定位雪橇，第一定位雪橇仅支撑无夹紧白车身，在定位焊工位采用底板下夹具对白车身进行一次定位；第二输送和定位设备包括第二定位雪橇、第二雪橇位置识别器和固定滚床，第二定位雪橇对白车身进行定位夹紧，通过第二雪橇位置识别器读取第二定位雪橇下方的编码尺以定位白车身。

Description

一种车身输送和定位设备

技术领域

本实用新型涉及整车厂白车身焊装生产线，更具体说，涉及白车身主线的定位焊、在线测量和补焊生产线中使用到的设备。

背景技术

由于中国国内汽车市场的快速井喷式发展，整车厂白车身焊装车间对主线的车身输送和定位要求能够实现高节拍、高柔性和高稳定性，同时需保证白车身的定位精度，使得机器人自动焊接的工艺稳定性更佳。

目前全球主机厂的白车身输送和定位方式，主要有两种：一种是普通雪橇和固定底部下夹具结合的方式，另外一种是随行台车的方式。两者都有各自明显的优缺点。前者对普通雪橇的结构要求简单，采用固定底部下夹具使得白车身定位焊、在线测量和补焊工位的定位精度较高，均达到±0.1毫米，补焊工位的高定位精度是设计冗余的，此外标准6.5米长度工位和工位之间的白车身输送和定位时间需要14秒，导致自动工位机器人利用率不高，主线占地面积太大；后者采用了高精度高柔性的随行台车，定位焊和在线测量工位的输送和定位时间只需要10秒，而补焊工位的输送和定位时间只需要6秒，但是在定位焊和在线测量工位存在二次定位问题，定位精度只达到±0.2毫米，且随行台车重量成倍增加，相关配套设备如输送滚床的投资和维修保养成本都有显著增加，虽提高了自动工位机器人焊接的工艺时间，节省了主线的工位数量，但整体投资相比于前者，并无明显变化。

实用新型内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种车身输送和定位设备，可以保证定位焊和在线测量工位白车身的高定位精度，避免二次定位问题，提高自动工位的机器人利用率，最终使得白车身主线具有占地面积少、高节拍、高柔性和投资成本低等优点。

本实用新型的技术方案为：本实用新型揭示了一种车身输送和定位设备，包括针对定位焊和在线测量工位的第一输送和定位设备及针对补焊工位的第二输送和定位设备，其中第一输送和定位设备包括第一定位雪橇、第一雪橇位置识别器、升降滚床、底板下夹具和媒介锁紧或打开快速切换机构，其中升降滚床支撑和传输第一定位雪橇，第一定位雪橇仅支撑无夹紧白车身，在定位焊工位采用底板下夹具对白车身进行一次定位；第二输送和定位设备包括第二定位雪橇、第二雪橇位置识别器和固定滚床，第二定位雪橇对白车身进行定位和夹紧，通过第二雪橇位置识别器直接读取第二定位雪橇下方的编码尺以间接定位白车身。

根据本实用新型的车身输送和定位设备的一实施例，第一定位雪橇或第二定位雪橇的结构相同，均包含雪橇本体、四个底部夹紧勾销缸、两套滑移机构和编码尺，其中两个底部夹紧勾销缸对应安装在两套滑移机构上，另外两个底部夹紧勾销缸与两套滑移机构并行固定在雪橇本体上方，编码尺安装在雪橇本体下部，与安装在升降滚床和固定滚床上方的第一雪橇位置识别器和第二雪橇位置识别器进行数据通讯，确认第一定位雪橇和第二定位雪橇的X方向位置。

根据本实用新型的车身输送和定位设备的一实施例，第一定位雪橇或第二定位雪橇上方安装的四个底部夹紧勾销缸，在其定位销内部嵌入了夹紧勾，通过气缸控制夹紧勾的打开，在定位焊和在线测量工位中实现第一定位雪橇仅支撑无夹紧白车身的雪橇支撑点，通过气缸控制夹紧勾的关闭，在补焊工位中实现第二定位雪橇定位和夹紧白车身的雪橇支撑点。

根据本实用新型的车身输送和定位设备的一实施例，固定连接在两套滑移机构上的对应两套底部夹紧勾销缸，按照传统汽车和纯电动汽车白车身雪橇支撑点的横向坐标差异，两套滑移机构做横向滑动进行调节，驱动对应的两套底部夹紧勾销缸同步滑动，两套滑移机构和四套底部夹紧勾销缸的动作切换动力媒介来源于媒介锁紧或打开快速切换机构。

根据本实用新型的车身输送和定位设备的一实施例，针对定位焊和在线测量工位的底板下夹具包含底板下夹具本体、四套柔性定位风车、四套翻转机构和八个底部夹紧勾销缸，其中用于白车身底板下部主RPS基准孔定位夹紧的四个底部夹紧勾销缸固定安装在四套柔性定位风车上，其余四个底部夹紧勾销缸依次对应固定安装在四套翻转机构上起辅助定位、夹紧和支撑。

本实用新型还揭示了一种针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备，包括定位雪橇、雪橇位置识别器、升降滚床、底板下夹具和媒介锁紧或打开快速切换机构，其中升降滚床支撑和传输定位雪橇，定位雪橇仅支撑无夹紧白车身，在定位焊工位采用底板下夹具对白车身进行一次定位。

根据本实用新型的针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备的一实施例，定位雪橇包含雪橇本体、四个底部夹紧勾销缸、两套滑移机构和编码尺，其中两个底部夹紧勾销缸对应安装在两套滑移机构上，另外两个底部夹紧勾销缸与两套滑移机构并行固定在雪橇本体上方，编码尺安装在雪橇本体下部，与安装在升降滚床上方的雪橇位置识别器进行数据通讯，确认定位雪橇的X方向位置。

根据本实用新型的针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备的一实施例，定位雪橇上方安装的四个底部夹紧勾销缸，在其定位销内部嵌入了夹紧勾，通过气缸控制夹紧勾的打开，在定位焊和在线测量工位中实现定位雪橇仅支撑无夹紧白车身的雪橇支撑点。

根据本实用新型的针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备的一实施例，固定连接在两套滑移机构上的对应两套底部夹紧勾销缸，按照传统汽车和纯电动汽车白车身雪橇支撑点的横向坐标差异，两套滑移机构做横向滑动进行调节，驱动对应的两套底部夹紧勾销缸同步滑动，两套滑移机构和四套底部夹紧勾销缸的动作切换动力媒介来源于媒介锁紧或打开快速切换机构。

根据本实用新型的针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备的一实施例，针对定位焊和在线测量工位的底板下夹具包含底板下夹具本体、四套柔性定位风车、四套翻转机构和八个底部夹紧勾销缸，其中用于白车身底板下部主RPS基准孔定位夹紧的四个底部夹紧勾销缸固定安装在四套柔性定位风车上，其余四个底部夹紧勾销缸依次对应固定安装在四套翻转机构上起辅助定位、夹紧和支撑。

本实用新型还揭示了一种针对补焊工位的车身输送和定位设备的一实施例，包括定位雪橇、雪橇位置识别器和固定滚床，定位雪橇对白车身进行定位和夹紧，通过雪橇位置识别器直接读取定位雪橇下方的编码尺以间接定位白车身。

根据本实用新型的针对补焊工位的车身输送和定位设备的一实施例，定位雪橇包含雪橇本体、四个底部夹紧勾销缸、两套滑移机构和编码尺，其中两个底部夹紧勾销缸对应安装在两套滑移机构上，另外两个底部夹紧勾销缸与两套滑移机构并行固定在雪橇本体上方，编码尺安装在雪橇本体下部，与安装在固定滚床上方的雪橇位置识别器进行数据通讯，确认定位雪橇的X方向位置。

根据本实用新型的针对补焊工位的车身输送和定位设备的一实施例，定位雪橇上方安装的四个底部夹紧勾销缸，在其定位销内部嵌入了夹紧勾，通过气缸控制夹紧勾的关闭，在补焊工位中实现定位雪橇定位和夹紧白车身的雪橇支撑点。

根据本实用新型的针对补焊工位的车身输送和定位设备的一实施例，固定连接在两套滑移机构上的对应两套底部夹紧勾销缸，按照传统汽车和纯电动汽车白车身雪橇支撑点的横向坐标差异，两套滑移机构做横向滑动进行调节，驱动对应的两套底部夹紧勾销缸同步滑动，两套滑移机构和四套底部夹紧勾销缸的动作切换动力媒介来源于媒介锁紧或打开快速切换机构。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型的车身输送和定位方式，可以保证定位焊和在线测量工位白车身的高定位精度，避免二次定位问题，充分利用不同平台车身的雪橇支撑点变化程度相比底部RPS基准孔较小的特点，采用对雪橇支撑点进行定位夹紧，定位焊和在线测量工位仍然采用底板下夹具进行一次定位，而补焊工位对定位雪橇进行定位，在补焊工位可显著缩短白车身输送和定位时间，进而提高自动工位的机器人利用率，最终使得白车身主线具有占地面积少、高节拍、高柔性和投资成本低等优点。在每小时60辆白车身输出高节拍生产线，预计可节约占地面积260平方米，节省投资3000余万人民币。

本实用新型的安装在雪橇本体后部两套滑移机构解决了传统汽车和纯电动汽车雪橇支撑点不一致的柔性定位夹紧问题。该定位雪橇将大幅简化现有的车身输送和柔性定位方式，使得机构本身运行更稳定和可靠。

本实用新型简化了不同平台车型的集成生产方案。由于不同平台的车身雪橇支撑点变化程度，相比底部RPS基准孔较小，采用定位雪橇结构直接定位和夹紧雪橇支撑点，使得定位雪橇机构简单，柔性化设计的成本最低且机构运行更加稳定和可靠，相关配套设备如输送滚床的投资和维修保养成本与普通雪橇方式相差无几。

同时，本实用新型还有一个突出的优点，就是全新平台的车型集成时，除定位焊工位需要在线改造固定式的底部下夹具满足兼容性之外，其余补焊工位的定位雪橇无需作任何改造直接可以进行新车型的补焊工艺，使得主线由于全新平台车型集成导致的停线时间可以显著缩短，减少对批量生产车型的产量损失，以满足市场需求。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是本实用新型用于定位焊和在线测量工位的轴测结构示意图。

图2是本实用新型用于补焊工位的轴测结构示意图。

图3是本实用新型用于定位焊和在线测量工位的结构示意图侧视图。

图4是本实用新型用于定位焊和在线测量工位的结构示意图俯视图。

图5是本实用新型用于补焊工位的结构示意图侧视图。

图6是本实用新型用于补焊工位的结构示意图俯视图。

图7是本实用新型中定位雪橇的轴测结构示意图。

图8是本实用新型中底板下夹具上的底部夹紧勾销缸的结构示意图侧视图。

图9是本实用新型中底板下夹具的轴测结构示意图。

图10是本实用新型中涉及到传统汽车和纯电动汽车雪橇支撑点差异示意图。

附图标记说明：

定位雪橇 1a/1b

雪橇位置识别器 2a/2b

升降滚床 3

底板下夹具 4

媒介锁紧或打开快速切换机构 5

固定滚床 6

雪橇本体 11

底部夹紧勾销缸 12

滑移机构 13

编码尺 14

底板下夹具本体 41

柔性定位风车 42

翻转机构 43

底部夹紧勾销缸 44

夹紧勾 121

气缸 122

雪橇支撑点 123

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

请参考图1至图10所示的示意结构，本实用新型的设备和方式具体涉及到主线的两种类型工位：高定位精度要求的定位焊和在线测量工位，以及低定位精度要求的补焊工位。

针对高定位精度要求的定位焊和在线测量工位，车身输送和定位设备包含定位雪橇1a、雪橇位置识别器2a、升降滚床3、底板下夹具4和媒介锁紧或打开快速切换机构5，其中升降滚床3支撑和传输定位雪橇1a，定位雪橇1a仅支撑无夹紧白车身，在定位焊工位采用底板下夹具4对白车身进行一次定位。

针对低定位精度要求的补焊工位，车身输送和定位设备包含定位雪橇1b、雪橇位置识别器2b和固定滚床6，定位雪橇1b对白车身进行定位和夹紧，采用雪橇位置识别器2b直接读取定位雪橇1a下方的编码尺14上的刻度信息，以确定定位雪橇1a的X方向位置，间接作为白车身在X方向的粗定位，该定位精度可以满足补焊焊点的精度需求。

定位雪橇1a包含雪橇本体11、四个底部夹紧勾销缸12、两套滑移机构13和编码尺14，其中两个底部夹紧勾销缸12对应安装在两套滑移机构13上，另外两个底部夹紧勾销缸12与两套滑移机构13并行固定在雪橇本体11上方，编码尺14安装在雪橇本体11下部，与安装在升降滚床3和固定滚床6上方的雪橇位置识别器2进行数据通讯，确认定位雪橇1的X方向位置。

定位雪橇1上方安装的四个底部夹紧勾销缸12，在其定位销内部嵌入了夹紧勾121，通过气缸122控制夹紧勾121的打开，在定位焊和在线测量工位中实现定位雪橇1仅支撑无夹紧白车身的雪橇支撑点123；而通过气缸122控制夹紧勾121的关闭，在补焊工位中实现定位雪橇1定位和夹紧白车身的雪橇支撑点123。

固定连接在两套滑移机构13上的对应两套底部夹紧勾销缸12，按照传统汽车和纯电动汽车白车身雪橇支撑点的横向坐标差异，两套滑移机构13可以做横向滑动以进行调节，驱动对应的两套底部夹紧勾销缸12同步滑动，两套滑移机构13和四套底部夹紧勾销缸12的动作切换动力媒介包括电和压缩空气的能源输入来源于标准的媒介锁紧或打开快速切换机构5。

用于定位焊和在线测量工位的底板下夹具4包含底板下夹具本体41、四套柔性定位风车42、四套翻转机构43和八个底部夹紧勾销缸44。

底板下夹具4中，四个安装在对应四套柔性定位风车42上的底部夹紧勾销缸44，通过其内部的夹紧勾用于白车身底板下部主RPS基准孔(包括RPS 1Hxy/RPS 3Fz，RPS 105fz，RPS 2Hy/RPS 4Fz和RPS 5Fz)的定位夹紧，且通过伺服电机驱动柔性定位风车42旋转，用于实现传统汽车和纯电动汽车白车身底板下部主RPS基准孔完全不同时的底部夹紧勾销缸44切换使用，柔性定位风车42上最多有四个位置，可满足不同位置和不同RPS孔径的勾销缸安装。

底板下夹具4中，四个安装在对应四套翻转机构43上的底部夹紧勾销缸44，通过其内部的夹紧勾用于白车身底板下部辅助RPS基准孔(包括RPS 103fz，RPS 104fz，RPS 102fz和RPS 101Fz)的定位夹紧，且通过气缸驱动翻转机构43翻转，用于实现传统汽车和纯电动汽车白车身底板下部辅助RPS基准孔完全不同时的底部夹紧勾销缸44切换使用。

前述实施例中的针对高定位精度要求的定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备、针对低定位精度要求的补焊工位的车身输送和定位设备，可以组合在一起使用，也可以分开独立使用。

本实用新型的方案涉及到用于白车身焊装生产线主线从底板到总拼之间各工位之间白车身的输送和定位方式。它对白车身的定位方式非常独特，结合不同类型工位对白车身定位精度需求高低不同的特点，利用不同平台底板下部RPS基准孔和底板的雪橇支撑点，分别作为主线的定位焊和在线测量工位，以及补焊工位的定位基准。特别适用于整车厂白车身焊装主线的传统汽车和纯电动汽车共线生产。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (14)

1.一种车身输送和定位设备，其特征在于，包括针对定位焊和在线测量工位的第一输送和定位设备及针对补焊工位的第二输送和定位设备，其中第一输送和定位设备包括第一定位雪橇、第一雪橇位置识别器、升降滚床、底板下夹具和媒介锁紧或打开快速切换机构，其中升降滚床支撑和传输第一定位雪橇，第一定位雪橇仅支撑无夹紧白车身，在定位焊工位采用底板下夹具对白车身进行一次定位；第二输送和定位设备包括第二定位雪橇、第二雪橇位置识别器和固定滚床，第二定位雪橇对白车身进行定位和夹紧，通过第二雪橇位置识别器直接读取第二定位雪橇下方的编码尺以间接定位白车身。

2.根据权利要求1所述的车身输送和定位设备，其特征在于，第一定位雪橇或第二定位雪橇的结构相同，均包含雪橇本体、四个底部夹紧勾销缸、两套滑移机构和编码尺，其中两个底部夹紧勾销缸对应安装在两套滑移机构上，另外两个底部夹紧勾销缸与两套滑移机构并行固定在雪橇本体上方，编码尺安装在雪橇本体下部，与安装在升降滚床和固定滚床上方的第一雪橇位置识别器和第二雪橇位置识别器进行数据通讯，确认第一定位雪橇和第二定位雪橇的X方向位置。

3.根据权利要求2所述的车身输送和定位设备，其特征在于，第一定位雪橇或第二定位雪橇上方安装的四个底部夹紧勾销缸，在其定位销内部嵌入了夹紧勾，通过气缸控制夹紧勾的打开，在定位焊和在线测量工位中实现第一定位雪橇仅支撑无夹紧白车身的雪橇支撑点，通过气缸控制夹紧勾的关闭，在补焊工位中实现第二定位雪橇定位和夹紧白车身的雪橇支撑点。

4.根据权利要求3所述的车身输送和定位设备，其特征在于，固定连接在两套滑移机构上的对应两套底部夹紧勾销缸，按照传统汽车和纯电动汽车白车身雪橇支撑点的横向坐标差异，两套滑移机构做横向滑动进行调节，驱动对应的两套底部夹紧勾销缸同步滑动，两套滑移机构和四套底部夹紧勾销缸的动作切换动力媒介来源于媒介锁紧或打开快速切换机构。

5.根据权利要求4所述的车身输送和定位设备，其特征在于，针对定位焊和在线测量工位的底板下夹具包含底板下夹具本体、四套柔性定位风车、四套翻转机构和八个底部夹紧勾销缸，其中用于白车身底板下部主RPS基准孔定位夹紧的四个底部夹紧勾销缸固定安装在四套柔性定位风车上，其余四个底部夹紧勾销缸依次对应固定安装在四套翻转机构上起辅助定位、夹紧和支撑。

6.一种针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备，其特征在于，包括定位雪橇、雪橇位置识别器、升降滚床、底板下夹具和媒介锁紧或打开快速切换机构，其中升降滚床支撑和传输定位雪橇，定位雪橇仅支撑无夹紧白车身，在定位焊工位采用底板下夹具对白车身进行一次定位。

7.根据权利要求6所述的针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备，其特征在于，定位雪橇包含雪橇本体、四个底部夹紧勾销缸、两套滑移机构和编码尺，其中两个底部夹紧勾销缸对应安装在两套滑移机构上，另外两个底部夹紧勾销缸与两套滑移机构并行固定在雪橇本体上方，编码尺安装在雪橇本体下部，与安装在升降滚床上方的雪橇位置识别器进行数据通讯，确认定位雪橇的X方向位置。

8.根据权利要求7所述的针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备，其特征在于，定位雪橇上方安装的四个底部夹紧勾销缸，在其定位销内部嵌入了夹紧勾，通过气缸控制夹紧勾的打开，在定位焊和在线测量工位中实现定位雪橇仅支撑无夹紧白车身的雪橇支撑点。

9.根据权利要求8所述的针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备，其特征在于，固定连接在两套滑移机构上的对应两套底部夹紧勾销缸，按照传统汽车和纯电动汽车白车身雪橇支撑点的横向坐标差异，两套滑移机构做横向滑动进行调节，驱动对应的两套底部夹紧勾销缸同步滑动，两套滑移机构和四套底部夹紧勾销缸的动作切换动力媒介来源于媒介锁紧或打开快速切换机构。

10.根据权利要求9所述的针对定位焊和在线测量工位的车身输送和定位设备，其特征在于，针对定位焊和在线测量工位的底板下夹具包含底板下夹具本体、四套柔性定位风车、四套翻转机构和八个底部夹紧勾销缸，其中用于白车身底板下部主RPS基准孔定位夹紧的四个底部夹紧勾销缸固定安装在四套柔性定位风车上，其余四个底部夹紧勾销缸依次对应固定安装在四套翻转机构上起辅助定位、夹紧和支撑。

11.一种针对补焊工位的车身输送和定位设备，其特征在于，包括定位雪橇、雪橇位置识别器和固定滚床，定位雪橇对白车身进行定位和夹紧，通过雪橇位置识别器直接读取定位雪橇下方的编码尺以间接定位白车身。

12.根据权利要求11所述的针对补焊工位的车身输送和定位设备，其特征在于，定位雪橇包含雪橇本体、四个底部夹紧勾销缸、两套滑移机构和编码尺，其中两个底部夹紧勾销缸对应安装在两套滑移机构上，另外两个底部夹紧勾销缸与两套滑移机构并行固定在雪橇本体上方，编码尺安装在雪橇本体下部，与安装在固定滚床上方的雪橇位置识别器进行数据通讯，确认定位雪橇的X方向位置。

13.根据权利要求12所述的针对补焊工位的车身输送和定位设备，其特征在于，定位雪橇上方安装的四个底部夹紧勾销缸，在其定位销内部嵌入了夹紧勾，通过气缸控制夹紧勾的关闭，在补焊工位中实现定位雪橇定位和夹紧白车身的雪橇支撑点。

14.根据权利要求13所述的针对补焊工位的车身输送和定位设备，其特征在于，固定连接在两套滑移机构上的对应两套底部夹紧勾销缸，按照传统汽车和纯电动汽车白车身雪橇支撑点的横向坐标差异，两套滑移机构做横向滑动进行调节，驱动对应的两套底部夹紧勾销缸同步滑动，两套滑移机构和四套底部夹紧勾销缸的动作切换动力媒介来源于媒介锁紧或打开快速切换机构。