CN212122180U - 一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具 - Google Patents

一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具 Download PDF

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李正刚
梁帆锋
张同富
方卫杰
张继钊
邢雯婷
姚才阳
李阿康
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Abstract

本实用新型涉及汽车制造领域,针对生产线中白车身焊接夹具利用率低的问题,公开了一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,包括夹具总成,所述夹具总成包括夹具底座,所述夹具底座上平行设有第一固定座和第二固定座,所述第一固定和所述第二固定座底部设有调整底座组立,所述第一固定座上从前往后依次设有第一前定位、第一前支撑、第一控制按钮、第一后支撑及第一后定位;所述第二固定座的对应位置上依次设有第二前定位、第二前支撑、第二控制按钮、第二后支撑及第二后定位。该车型白车身焊接夹具能够适用于多种车型,柔性夹具灵活多变,方便更换车型,无需重新设计硬件装备,满足当前产品多样化的生产需求,实现一线多用,能够提高生产效率。

Description

一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具
技术领域
本实用新型涉及汽车制造领域,尤其是涉及一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具。
背景技术
当前实际的汽车生产生活中,不同车型的生产往往通过不同的生产线进行。一种车型对应一条生产线,这样的生产方式,对生产车间的空间利用率很差,生产的空间成本以及产线制造成本很高,且产品一致性差,不同的生产线差别较大,对于现场操作的工人要求也更高。且车型升级换代,出现更新颖的车型需要另做一条生产线并且原生产线只能废弃,导致很多不必要的资源浪费,所以汽车生产线的优化升级迫在眉睫。
例如,一种在中国专利文献上公开的“白车身安装定位夹具及其安装生产线”,其公告号CN201720463583.0,本公开涉及一种白车身安装定位夹具及其安装生产线,该定位夹具包括夹具本体,该夹具本体沿所述白车身的宽度方向上的两侧设置有用于与所述白车身的定位孔配合的定位销,其中,所述夹具本体沿所述白车身的宽度方向上的两侧还分别安装有辅助定位装置,该辅助定位装置包括滚动部件,该滚动部件高于所述定位销,所述白车身具有配合位置和偏移位置,在所述配合位置,所述白车身与所述滚动部件不接触,在所述偏移位置,所述白车身抵接到所述滚动部件,所述滚动部件可沿背离所述白车身的偏移方向滚动,以将所述白车身调整到所述配合位置。
其不足之处在于,该安装定位夹具只能匹配一种车型的白车身,其适用性有限及利用率较低。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术的生产线中白车身焊接夹具利用率低的问题,提供一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,该车型白车身焊接夹具能够适用于多种车型,柔性夹具灵活多变,方便更换车型,能够快速适应不同种车型的焊接需求,无需重新设计硬件装备,满足当前产品多样化的生产需求,实现一线多用,能够提高生产效率。
为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,包括夹具总成,所述夹具总成包括夹具底座,所述夹具底座上平行设有第一固定座和第二固定座,所述第一固定座和所述第二固定座底部设有调整底座组立,所述第一固定座上从前往后依次设有第一前定位、第一前支撑、第一控制按钮、第一后支撑及第一后定位;所述第二固定座)对应位置上依次设有第二前定位、第二前支撑、第二控制按钮、第二后支撑及第二后定位。
作为优选,所述夹具总成兼容三个系列的车身,分别定义为M、G、L型号。
本实用新型体现在夹具总成中,夹具总成左右对称,这里第一前定位和第二前定位统称为前定位,第一前支撑和第二前支撑统称为前支撑,第一后支撑和第二后支撑统称为后支撑,第一后定位和第二后定位统称为后定位;前定位、后定位、前支撑及后支撑中分别包含了各车型相对应的定位和支撑,通过气缸的伸出和缩回在相应的车型时调节至相对应的定位支撑。套夹具需要兼容三个系列包括M、G、L,共计近十种车型,不同的车型对应了不同的组立工作状态。本夹具均采用自动化模式,所有生产过程中都使用机器人及PLC通讯产生信号,并带动气缸以及机器人的动作。夹具基于智能工厂建设的动态全仿真白车身焊接工业机器人系统,通过机器人通信和PLC通信技术建立智能工厂,运用机器人通信和PLC通信技术,实现整个生产线中各控制器和机器人的联系,保证在没有人工参与的情况下能够完成完整的白车身焊接。动态全过程仿真,并且传感器防漏检测反馈并响应,本实用新型改进后白车身焊接工装夹具,可进行整体转运,无需重复生产类似夹具。
若处于焊装夹具M车型焊接状态;焊接M车型白车身时使用前定位、后定位、后支撑中的M车型定位销,G、L车型定位销和定位块通过运动气缸控制转到非工作状态;同理可得,在G车型、L车型时将相应的定位销和后支撑转到工作状态。
作为优选,所述第一前定位包括前定位底座,所述前定位底座上设有前定位立柱,所述前定位立柱上分别转动连接有M型车的前定位组立和G/L型车的前定位组立,所述M型车的前定位组立的侧面和顶部分别设有带锁夹紧气缸V1-I和M型车前定位销;和G/L型车的前定位组立的侧面和顶部分别设有运动气缸和G/L型车前定位销,所述第二前定位的结构与第一前定位的结构为镜面对称。
前定位底座用于将前定位立柱固定在夹具底座上,通过自动控制运动气缸来推拉M型车的前定位组立和G/L型车的前定位组立,实现定位销的更换,以适应不同车型白车身有效安装的需要。
作为优选,所述第一前支撑包括前支撑底座,所述前支撑底座上固定连接有M车型用前支撑组立,所述前支撑底座上转动连接有G/L型车的前定位组立,G/L型车的前定位组立侧面连接有运动气缸,第二前支撑的结构与第一前支撑的结构为镜面对称。
作为优选,所述M车型用前支撑组立和G/L型车的前定位组立的顶部设有定位块。
作为优选,所述第一后支撑包括后支撑安装底板,后支撑安装底板上分别设有滑轨和G型车的后支撑组立,所述滑轨上设有移动板,所述移动板上分别固定连接有M型车的后支撑组立和L型车的后支撑组立,所述移动板侧面固定连接有拉伸气缸V3-I,第二后支撑的结构与第一后支撑的结构为镜面对称。
作为优选,所述G型车的后支撑组立包括G型车的后支撑立柱,G型车的后支撑立柱上转动连接有G型车的后支撑,G型车的后支撑的顶部和侧面分别设有G定位块和运动气缸,M型车的后支撑组立包括M型车的后支撑立柱,M型车的后支撑立柱上转动连接有M型车的后支撑,M型车的后支撑的顶部和侧面分别设有M定位块和带锁夹紧气缸V1-II;L型车的后支撑组立包括L型车的后支撑立柱,L型车的后支撑立柱上转动连接有L型车的后支撑,L型车的后支撑的顶部和侧面分别设有L定位块和运动气缸。
作为优选,所述L定位块平行于所述G定位块,L定位块垂直于M定位块。
定位块是对工件上面的相关平面起到支撑作用,定位销是针对工件上的孔进行定位,定位块可定位销的作用都是使白车身的焊接固定更加牢固,焊接过程中不出现移位的现象。
作为优选,所述第一后定位包括后定位安装底板,所述后定位安装底板上设有直线滑轨和拉伸气缸,所述直线滑轨上设有后定位立柱,所述拉伸气缸V4-I和所述后定位立柱之间可拆卸连接,所述后定位立柱上分别转动连接有M型车的后定位和G/L型车的后定位,M型车的后定位的侧面及顶部分别连接有带锁夹紧气缸V1-III和M型车后定位销;G/L型车的后定位的侧面及顶部分别连接有运动气缸和G/L型车后定位销,第二后定位的结构与第一后定位的结构为镜面对称。
作为优选,所述M型车的后定位和G/L型车的后定位的转动方向相互垂直。
这一空间结构取决于白车身固定的需要和不同工件上定位孔来确定的。
因此,本实用新型具有如下有益效果:
(1)提供一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,该车型白车身焊接夹具能够适用于多种车型,方便更换车型,快速适应不同种车型的焊接需求;
(2)无需重新设计硬件装备,柔性夹具集多车型定位结构于一体,灵活调整所需夹具及夹持角度,能够实现精准定位,稳定夹持;
(3)满足当前产品多样化的生产需求,实现一线多用,能够提高生产效率,节约制造成本。
附图说明
图1是本实用新型的夹具总成结构示意图。
图2是本实用新型的第一前定位结构示意图。
图3是本实用新型的第一前支撑结构示意图。
图4是本实用新型的第一后支撑结构示意图。
图5是本实用新型的第一后定位结构示意图。
图6是本实用新型的气缸分布结构示意图。
图中:1、夹具底座,1.1、夹具底座,1.2、第一控制按钮,1.3、第一固定座,1.4、第二固定座,1.5、第二控制按钮,2、第一前定位,2.1、前定位底座,2.2、前定位立柱,2.3、M型车的前定位组立,2.31、带锁夹紧气缸V1-I,2.32、M型车前定位销,2.33、销钉夹紧缸V2-I,2.4、G/L型车的前定位组立,2.41、运动气缸,2.42、G/L型车前定位销,3、第二前定位,3.31、带锁夹紧气缸V5-I,3.33、销钉夹紧缸V6-I,4、第一前支撑,4.1、前支撑底座,4.2、M车型用前支撑组立,4.3、G/L型车的前定位组立,4.4、定位块,4.5、运动气缸,5、第二前支撑,6、第一后支撑,6.1、后支撑安装底板,6.2、滑轨,6.3、后支撑组立,6.31、G型车的后支撑立柱,6.32、G型车的后支撑,6.33、运动气缸,6.34、G定位块,6.4、移动板,6.5、M型车的后支撑组立,6.51、M型车的后支撑立柱,6.52、M型车的后支撑,6.53、带锁夹紧气缸V1-II,6.54、M定位块,6.6、L型车的后支撑组立,6.61、L型车的后支撑立柱,6.62、L型车的后支撑,6.63、运动气缸,6.64、G定位块,6.7、拉伸气缸V3-I,7、第二后支撑,7.53、带锁夹紧气缸V5-II,7.7、拉伸气缸V7-I,8、第一后定位、8.1、后定位安装底板,8.2、直线滑轨,8.3、拉伸气缸,8.4、后定位立柱,8.5、M型车的后定位,8.51、带锁夹紧气缸V1-III,8.52、M型车后定位销,8.53、销钉夹紧缸V2-II,8.6、G/L型车的后定位,8.61、运动气缸,8.62、G/L型车后定位销,9、第二后定位,9.3、拉伸气缸V8-I,9.51、带锁夹紧气缸V5-III,9.53、销钉夹紧缸V6-II。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图1-6所示的实施例中,一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,包括夹具总成,所述夹具总成包括夹具底座1,所述夹具底座1上平行设有第一固定座1.3和第二固定座1.4,所述第一固定座1.3和所述第二固定座1.4底部设有调整底座组立1.1,所述第一固定座1.3上从前往后依次设有第一前定位2、第一前支撑4、第一控制按钮1.2、第一后支撑6及第一后定位8;所述第二固定座1.4的对应位置上依次设有第二前定位3、第二前支撑5、第二控制按钮1.5、第二后支撑7及第二后定位9。
所述夹具总成兼容三个系列的车身,分别定义为M、G、L型号。
所述第一前定位2包括前定位底座2.1,所述前定位底座2.1上设有前定位立柱2.2,所述前定位立柱2.2上分别转动连接有M型车的前定位组立2.3和G/L型车的前定位组立2.4,所述M型车的前定位组立2.3的侧面和顶部分别设有带锁夹紧气缸V1-I 2.31和M型车前定位销2.32;和G/L型车的前定位组立2.4的侧面和顶部分别设有运动气缸2.41和G/L型车前定位销2.42,所述第二前定位3的结构与第一前定位2的结构为镜面对称。M型车的前定位组立2.3上的M型车定位销2.32通过销钉夹紧缸V2-I 2.33指令控制,所述第二前定位3对应位置上所设有的气缸为带锁夹紧气缸V5-I 3.31及销钉夹紧缸V6-I 3.33。
所述第一前支撑4包括前支撑底座4.1,所述前支撑底座4.1上固定连接有M车型用前支撑组立4.2,所述前支撑底座4.1上转动连接有G/L型车的前定位组立4.3,G/L型车的前定位组立4.3侧面连接有运动气缸4.5,第二前支撑5的结构与第一前支撑4的结构为镜面对称。
所述M车型用前支撑组立4.2和G/L型车的前定位组立4.3的顶部设有定位块4.4。
所述第一后支撑6包括后支撑安装底板6.1,后支撑安装底板6.1上分别设有滑轨6.2和G型车的后支撑组立6.3,所述滑轨6.2上设有移动板6.4,所述移动板6.4上分别固定连接有M型车的后支撑组立6.5和L型车的后支撑组立6.6,所述移动板6.4侧面固定连接有拉伸气缸V3-I 6.7,第二后支撑7的结构与第一后支撑6的结构为镜面对称。
所述G型车的后支撑组立6.3包括G型车的后支撑立柱6.31,G型车的后支撑立柱6.31上转动连接有G型车的后支撑6.32,G型车的后支撑6.32的顶部和侧面分别设有G定位块6.34和运动气缸6.33,M型车的后支撑组立6.5包括M型车的后支撑立柱6.51,M型车的后支撑立柱6.51上转动连接有M型车的后支撑6.52,M型车的后支撑6.52的顶部和侧面分别设有M定位块6.54和带锁夹紧气缸V1-II 6.53;L型车的后支撑组立6.6包括L型车的后支撑立柱6.61,L型车的后支撑立柱6.61上转动连接有L型车的后支撑6.62,L型车的后支撑6.62的顶部和侧面分别设有L定位块6.64和运动气缸6.63。第二后支撑7上对应位置的气缸分别为拉伸气缸V7-I 7.7和带锁夹紧气缸V5-II 7.53。
所述L定位块6.34平行于所述G定位块6.64,L定位块6.34垂直于M定位块6.54。
所述第一后定位8包括后定位安装底板8.1,所述后定位安装底板8.1上设有直线滑轨8.2和拉伸气缸8.3,所述直线滑轨8.2上设有后定位立柱8.4,所述拉伸气缸V4-I 8.3和所述后定位立柱8.4之间可拆卸连接,所述后定位立柱8.4上分别转动连接有M型车的后定位8.5和G/L型车的后定位8.5,M型车的后定位8.5的侧面及顶部分别连接有带锁夹紧气缸V1-III 8.51和M型车后定位销8.52;G/L型车的后定位8.6的侧面及顶部分别连接有运动气缸8.61和G/L型车后定位销8.62,第二后定位9的结构与第一后定位8的结构为镜面对称。M型车的后定位8.5上的M型车后定位销8.52通过销钉夹紧缸V2-II 8.53指令控制。所述第二后定位9对应位置的气缸分别为拉伸气缸V8-I 9.3、带锁夹紧气缸V5-III 9.51及销钉夹紧缸V6-II 9.53。
所述M型车的后定位8.5和G/L型车的后定位8.6的转动方向相互垂直。
动态原理:
M型车的控制原理控制方法:
(1)气缸初始状态:V1、V5带锁夹紧气缸全部缩回;V2、V6销钉夹紧缸全部缩回;V3、V7薄型气缸缩回;V4、V8薄型气缸伸出。
(2)夹具OP180动作顺序:
1)、台车载MBU车体走至OP70工位到位;
2)、V3、V7薄型气缸保持缩回;V4、V8薄型气缸保持伸出;V1、V5带锁夹紧气缸全部伸出;V2、V6销钉夹紧缸全部伸出;
3)台车载车体下降到位,台车下降到位;
4)机器人开始增打焊点,直至完成增打,回原点;
5)台车上升,同时载车体上升到位;
6)V2、V6销钉夹紧缸全部缩回;V1、V5带锁夹紧气缸全部缩回;
7)台车载MBU车体到下一工位,上一工位台车载MBU车体重复以上顺序的动作。
(3)具体动作流程:V1、V5带锁夹紧气缸全部缩回;V2、V6销钉夹紧缸全部缩回;V3、V7薄型气缸缩回;V3、V7薄型气缸缩回→台车载MBU车体走至OP180工位到位→V3、V7薄型气缸保持缩回;V4、V8薄型气缸保持伸出;V1、V5带锁夹紧气缸全部伸出;V2、V6销钉夹紧缸全部伸出→台车载车体下降到位,台车下降到位→检测到车体下降到位→机器人开始增打焊点,直至完成增打,回原点→等待机器人增打焊点结束回到原点→台车上升,同时载车体上升到位→检测到车体上升到位→V2、V6销钉夹紧缸全部缩回,V1、V5带锁夹紧气缸全部缩回→检测到V2,V6,V1,V5缩回去→台车载MBU车体到下一工位,本工位工作结束→上一工位台车载MBU车体重复以上顺序的动作。
其余车型号的控制原理与M型车的动作控制原理相类似。

Claims (10)

1.一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,包括夹具总成,其特征是,所述夹具总成包括夹具底座(1),所述夹具底座(1)上平行设有第一固定座(1.3)和第二固定座(1.4),所述第一固定座(1.3)和所述第二固定座(1.4)底部设有调整底座组立(1.1),所述第一固定座(1.3)上从前往后依次设有第一前定位(2)、第一前支撑(4)、第一控制按钮(1.2)、第一后支撑(6)及第一后定位(8);所述第二固定座(1.4)的对应位置上依次设有第二前定位(3)、第二前支撑(5)、第二控制按钮(1.5)、第二后支撑(7)及第二后定位(9)。
2.根据权利要求1所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述夹具总成兼容三个系列的车身,分别定义为M、G、L型号。
3.根据权利要求1所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述第一前定位(2)包括前定位底座(2.1),所述前定位底座(2.1)上设有前定位立柱(2.2),所述前定位立柱(2.2)上分别转动连接有M型车的前定位组立(2.3)和G/L型车的前定位组立(2.4),所述M型车的前定位组立(2.3)的侧面和顶部分别设有带锁夹紧气缸V1-I(2.31)和M型车前定位销(2.32);和G/L型车的前定位组立(2.4)的侧面和顶部分别设有运动气缸(2.41)和G/L型车前定位销(2.42),所述第二前定位(3)的结构与第一前定位(2)的结构为镜面对称。
4.根据权利要求1所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述第一前支撑(4)包括前支撑底座(4.1),所述前支撑底座(4.1)上固定连接有M车型用前支撑组立(4.2),所述前支撑底座(4.1)上转动连接有G/L型车的前定位组立(4.3),G/L型车的前定位组立(4.3)侧面连接有运动气缸(4.5),第二前支撑(5)的结构与第一前支撑(4)的结构为镜面对称。
5.根据权利要求4所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述M车型用前支撑组立(4.2)和G/L型车的前定位组立(4.3)的顶部设有定位块(4.4)。
6.根据权利要求1所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述第一后支撑(6)包括后支撑安装底板(6.1),后支撑安装底板(6.1)上分别设有滑轨(6.2)和G型车的后支撑组立(6.3),所述滑轨(6.2)上设有移动板(6.4),所述移动板(6.4)上分别固定连接有M型车的后支撑组立(6.5)和L型车的后支撑组立(6.6),所述移动板(6.4)侧面固定连接有拉伸气缸V3-I(6.7),第二后支撑(7)的结构与第一后支撑(6)的结构为镜面对称。
7.根据权利要求6所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述G型车的后支撑组立(6.3)包括G型车的后支撑立柱(6.31),G型车的后支撑立柱(6.31)上转动连接有G型车的后支撑(6.32),G型车的后支撑(6.32)的顶部和侧面分别设有G定位块(6.34)和运动气缸(6.33),M型车的后支撑组立(6.5)包括M型车的后支撑立柱(6.51),M型车的后支撑立柱(6.51)上转动连接有M型车的后支撑(6.52),M型车的后支撑(6.52)的顶部和侧面分别设有M定位块(6.54)和带锁夹紧气缸V1-II(6.53);L型车的后支撑组立(6.6)包括L型车的后支撑立柱(6.61),L型车的后支撑立柱(6.61)上转动连接有L型车的后支撑(6.62),L型车的后支撑(6.62)的顶部和侧面分别设有L定位块(6.64)和运动气缸(6.63)。
8.根据权利要求7所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述L定位块(6.34)平行于所述G定位块(6.64),L定位块(6.34)垂直于M定位块(6.54)。
9.根据权利要求1所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述第一后定位(8)包括后定位安装底板(8.1),所述后定位安装底板(8.1)上设有直线滑轨(8.2)和拉伸气缸(8.3),所述直线滑轨(8.2)上设有后定位立柱(8.4),所述拉伸气缸V4-I(8.3)和所述后定位立柱(8.4)之间可拆卸连接,所述后定位立柱(8.4)上分别转动连接有M型车的后定位(8.5)和G/L型车的后定位(8.5),M型车的后定位(8.5)的侧面及顶部分别连接有带锁夹紧气缸V1-III(8.51)和M型车后定位销(8.52);G/L型车的后定位(8.6)的侧面及顶部分别连接有运动气缸(8.61)和G/L型车后定位销(8.62),第二后定位(9)的结构与第一后定位(8)的结构为镜面对称。
10.根据权利要求9所述的一种柔性化设计的多车型白车身焊接夹具,其特征是,所述M型车的后定位(8.5)和G/L型车的后定位(8.6)的转动方向相互垂直。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113581822A (zh) * 2021-06-21 2021-11-02 东风柳州汽车有限公司 一种白车身柔性切换输送装置

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