一種多車型自由切換的總拼系統及方法與流程

2023-09-15 00:27:50 1

本發明涉及汽車工業中的白車身焊裝領域，尤其是涉及一種多車型自由切換的總拼系統及方法。

背景技術：

在汽車工業裡的白車身焊裝中，多車型共線生產已成為一種主流生產方式。為實現多車型共線生產，多車型可自由切換，裝備佔用空間小，成本增加少，可重複利用的目的。現有的總拼裝置中，每種車型對應與該車型配套的總拼裝置，但是由於需要總裝的車型較多，需要配備不同型號的總拼裝置，成本大大提升，不利於生產操作，另外現有的大型總拼系統結構鬆散，佔地7個工位以上，不利於布局。

所以目前需要一種新的多車型自由切換的新總拼裝置，可實現一種車型以上的車型切換，佔用空間少，費用增加少，生產節拍高，只需要通過增加機器人就可實現更多的焊接點。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種使用範圍廣、安全可靠、模塊設計、節省前期投資、佔用空間少的多車型自由切換的總拼系統及方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種多車型自由切換的總拼系統，用以適應不同車型白車身的固定焊裝，該裝置包括定位控制組件以及分別設置在合裝臺Y向兩側的總拼子系統，所述的定位控制組件與總拼子系統連接，每個總拼子系統均包括：

存儲放置臺：包括多個夾具存儲位，用以放置不同車型對應的合裝夾具，每個合裝夾具上均安裝有夾具底部連接器；

存儲定位裝置：用以從存儲放置臺的夾具存儲位中通過夾具底部連接器將合裝 夾具抓取並運送到預定抓取位置，並且將替換下來的合裝夾具歸位；

合裝定位裝置：用以從預定抓取位置上抓取相應的合裝夾具運送到合裝臺，並且將替換下來的合裝夾具歸位。

所述的存儲定位裝置包括存儲Y向輸送組件和分別與存儲Y向輸送組件定位連接的輸送歸位導軌和多個存儲X向輸送組件。

所述的存儲Y向輸送組件包括兩條平行設置的存儲Y嚮導軌以及在兩條存儲Y嚮導軌中滑動的存儲移動橫導軌，所述的存儲X向輸送組件包括存儲X向輸送導軌，所述的存儲X向輸送導軌上設有存儲X向移動小車，並且存儲X向輸送導軌分別設置在存儲Y嚮導軌的兩側，所述的存儲移動橫導軌和存儲X向移動小車上均設有翻轉掛鈎，用以抓取夾具底部連接器。

所述的合裝定位裝置包括合裝移動機構以及對稱設置在合裝臺X向兩側結構相同的加載夾具組件和卸載夾具組件，所述的加載夾具組件和卸載夾具組件均包括循環X向輸送單元和循環Y向輸送單元，所述的合裝移動機構與合裝臺匹配設置，並且與定位控制組件連接，所述的存儲定位裝置設置在加載夾具組件和卸載夾具組件之間。

所述的循環X向輸送單元包括循環X向輸送導軌以及在循環X向輸送導軌上運動的循環X向輸送小車，所述的循環Y向輸送單元包括兩條平行設置的循環Y向輸送導軌以及在兩條循環Y向輸送導軌之間移動的循環移動橫導軌，所述的循環Y向輸送導軌與循環歸位導軌相對設置。

所述的定位控制組件包括位置控制器以及分別與位置控制器連接的驅動電機和位置傳感器，所述的驅動電機和位置傳感器分別設置在存儲Y嚮導軌、存儲X向輸送導軌、循環X向輸送導軌和循環Y向輸送導軌上。

一種多車型自由切換的總拼方法，包括以下步驟：

1)加載合裝夾具：包括取出合裝夾具階段和循環輸送合裝夾具階段；

11)取出合裝夾具階段：位置控制器根據需要固定焊接的白車身的型號確定相應的合裝夾具，然後控制存儲移動橫導軌在存儲Y嚮導軌上移動到存有相應合裝夾具的存儲X向輸送導軌處對接，存儲X向移動小車通過翻轉掛鈎抓取相應的合裝夾具後，在對接好的存儲X向輸送導軌上移動到與存儲移動橫導軌的對接位置處等待，存儲移動橫導軌通過翻轉掛鈎從存儲X向移動小車上抓取合裝夾具後返回並與循環歸位導軌對接；

12)循環輸送合裝夾具階段：左側循環X向輸送小車在左側循環X向輸送導軌上運動到左側循環移動橫導軌上，左側循環移動橫導軌帶著左側循環X向輸送小車在左側循環Y向輸送導軌上移動到與循環歸位導軌對應的位置對接，左側循環X向輸送小車移動到循環歸位導軌上與存儲移動橫導軌對接處，閉合翻轉掛鈎從存儲移動橫導軌上抓取合裝夾具後沿原路返回左側循環X向輸送導軌後，沿左側循環X向輸送導軌將相應的合裝夾具運送到合裝移動機構上固定，在合裝臺上進行相應型號白車身的焊接；

2)卸載復位：當相應型號白車身焊接完畢後，右側循環X向輸送小車在合裝移動機構上抓取用過的合裝夾具沿右側循環X向輸送導軌移動到右側循環移動橫導軌上，並隨著右側循環移動橫導軌在右側循環Y向輸送導軌移動到與循環歸位導軌對應的位置後對接，右側循環X向輸送小車沿著循環歸位導軌移動到存儲移動橫導軌對接位置處，在存儲移動橫導軌抓取用過的合裝夾具後，右側循環X向輸送小車沿原路徑返回，存儲移動橫導軌移動到相應位置的存儲X向輸送導軌處對接，存儲X向輸送導軌上的存儲X向移動小車從存儲移動橫導軌上抓取合裝夾具並將其放置到相應的夾具存儲位上；

3)當下一個需要焊接的白車身的型號與上一個相同，則繼續使用該合裝夾具，當下一個需要焊接的白車身的型號與上一個不同時，通過卸載復位後選擇新的合裝夾具進行固定焊接。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、使用範圍廣：本發明通過更換合裝夾具可實現多種車型切換，適用於不同車型的白車身的固定焊接，可實現多車型自由隨機切換，並且能夠提前做好車型更換準備，生產節拍高，利用合理的路徑規劃以及高速運動定位技術，可達65JPH。

2、安全可靠：本發明小車的位置控制精度高，重複性穩定。

3、模塊設計:對新增車型只需增加新車型的定位夾具，存儲放置臺和夾具底部連接機構都為模塊設計，便於加載和卸載，提高效率。

4、節省前期投資：對於多種車型需求時能按車型分步投入、第一車型時投入的設備數量少，只需要通過增加機器人就可實現更多的焊接點。

5、佔用空間少：本發明採用了結構緊湊的布局方式，將存儲放置臺設置在合裝臺的兩側，採用循環加載和卸載的方式進行工作，相較於其他大型總拼系統佔地7個以上工位而言，本發明僅佔地5個工位長度，佔用的廠房高度在7米以下。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為存儲定位裝置的結構示意圖。

圖3為合裝定位裝置的結構示意圖。

其中，1、合裝移動機構，21、循環X向輸送導軌，22、循環X向輸送小車，31、循環Y向輸送導軌，32、循環移動橫導軌軌，41、存儲Y嚮導軌，42、存儲移動橫導軌，43、循環歸位導軌，51、存儲X向輸送導軌，52、存儲X向移動小車，6、合裝臺。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例：

如圖1-3所示，一種多車型自由切換的總拼系統，用以適應不同車型白車身的固定焊裝，該裝置包括定位控制組件以及分別設置在合裝臺6Y向兩側的總拼子系統，定位控制組件與總拼子系統連接，每個總拼子系統均包括：

存儲放置臺：包括多個夾具存儲位，用以放置不同車型對應的合裝夾具，每個合裝夾具上均安裝有夾具底部連接器；

存儲定位裝置：用以從存儲放置臺的夾具存儲位中通過夾具底部連接器將合裝夾具抓起並運送到預定抓取位置，並且將替換下來的合裝夾具歸位；

合裝定位裝置：用以從預定抓取位置上抓取相應的合裝夾具運送到合裝臺6，並且將替換下來的合裝夾具歸位。

存儲定位裝置包括存儲Y向輸送組件和與存儲Y向輸送組件定位連接的輸送歸位導軌43和多個存儲X向輸送組件，循環歸位導軌43與合裝定位裝置相對設置。

存儲Y向輸送組件包括兩條平行設置的存儲Y嚮導軌41以及在兩條存儲Y嚮導軌41中滑動的存儲移動橫導軌42，存儲X向輸送組件包括存儲X向輸送導軌51，存儲X向輸送導軌51上設有存儲X向移動小車52，並且存儲X向輸送導軌51分別設置在存儲Y嚮導軌41的兩側，存儲X向移動小車52上設有翻轉掛鈎，用以固定夾具底部連接器。

存儲X向輸送組件可以根據白車身的型號數量進行擴展，當白車身的型號數量多於現有的夾具存儲位時，可以成套增加存儲X向輸送導軌51和存儲X向移動小車52進行相應的擴展。

合裝定位裝置包括合裝移動機構1以及對稱設置在合裝臺6兩側結構相同的加載夾具組件和卸載夾具組件，加載夾具組件和卸載夾具組件均包括循環X向輸送單元和循環Y向輸送單元，合裝移動機構1與合裝臺6相對設置，並且與定位控制組件連接。

循環X向輸送單元包括循環X向輸送導軌21以及在循環X向輸送導軌21上運動的循環X向輸送小車22，循環Y向輸送單元包括兩條平行設置的循環Y向輸送導軌31以及在兩條循環Y向輸送導軌31之間移動的循環移動橫導軌32，循環Y向輸送導軌31與循環歸位導軌43相對設置。

定位控制組件包括位置控制器以及分別與位置控制器連接的驅動電機和位置傳感器，驅動電機和位置傳感器分別設置在存儲Y嚮導軌41、存儲X向輸送導軌51、循環X向輸送導軌21和循環Y向輸送導軌31上。

具體實施工作過程為：

1)加載合裝夾具：包括取出合裝夾具階段和循環輸送合裝夾具階段；

11)取出合裝夾具階段：位置控制器根據需要固定焊接的白車身的型號確定相應的合裝夾具，然後控制存儲移動橫導軌42在存儲Y嚮導軌41上移動到存有相應合裝夾具的存儲X向輸送導軌51處對接，存儲X向移動小車52通過翻轉掛鈎抓取相應的合裝夾具後，在對接好的存儲X向輸送導軌51上移動到與存儲移動橫導軌42的對接位置處等待，存儲移動橫導軌42通過翻轉掛鈎從存儲X向移動小車52上抓取合裝夾具後返回並與循環歸位導軌43對接；

12)循環輸送合裝夾具階段：左側循環X向輸送小車在左側循環X向輸送導軌上運動到左側循環移動橫導軌上，左側循環移動橫導軌帶著左側循環X向輸送小車在左側循環Y向輸送導軌上移動到與循環歸位導軌43對應的位置對接，左側循環X向輸送小車移動到循環歸位導軌43上與存儲移動橫導軌42對接處，閉合翻轉掛鈎從存儲移動橫導軌42上抓取合裝夾具後沿原路返回左側循環X向輸送導軌後，沿左側循環X向輸送導軌將相應的合裝夾具運送到合裝移動機構上固定，在合裝臺6上進行相應型號白車身的焊接；

2)卸載復位：當相應型號白車身焊接完畢後，右側循環X向輸送小車在合裝 移動機構上抓取用過的合裝夾具沿右側循環X向輸送導軌移動到右側循環移動橫導軌上，並隨著右側循環移動橫導軌在右側循環Y向輸送導軌移動到與循環歸位導軌43對應的位置後對接，右側循環X向輸送小車沿著循環歸位導軌43移動到存儲移動橫導軌42對接位置處，在存儲移動橫導軌42抓取用過的合裝夾具後，右側循環X向輸送小車沿原路徑返回，存儲移動橫導軌42移動到相應位置的存儲X向輸送導軌51處對接，存儲X向輸送導軌51上的存儲X向移動小車52從存儲移動橫導軌42上抓取合裝夾具並將其放置到相應的夾具存儲位上；

3)當下一個需要焊接的白車身的型號與上一個相同，則繼續使用該合裝夾具，當下一個需要焊接的白車身的型號與上一個不同時，通過卸載復位後選擇新的合裝夾具進行固定焊接。

由於在合裝臺6X向兩側的機構呈對稱分布，在加載和卸載過程中，左側和右側的機構均能實現加載合裝夾具以及卸載歸位的動作，並不局限於左側加載、右側卸載的模式。