CN102990256B - 汽车车身焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车车身焊接装置，涉及汽车车身焊接技术，以达到快速地混线焊接多种车型的汽车车身的目的。所述汽车车身焊接装置包括用于放置地板的焊接平台、用于夹紧定位侧围的侧围夹具、与侧围匹配并用来卡持侧围的侧围抓手以及对称设在焊接平台两侧的侧围夹具置台、焊接机器人、第一抓取机器人、第二抓取机器人、侧围夹具等待区和侧围抓手等待区；所述焊接机器人用来进行焊接操作；所述第一抓取机器人用来抓取所述侧围夹具；所述第二抓取机器人用来抓取所述侧围抓手；所述侧围夹具等待区用来存放与多个车型对应的多个所述侧围夹具；所述侧围抓手等待区用来存放与多个车型对应的多个所述侧围抓手。本发明用于汽车地板与侧围的和拼焊接。

Description

汽车车身焊接装置

技术领域

本发明涉及汽车车身焊接，尤其涉及一种汽车车身焊接装置。

背景技术

如图1所示为一种汽车车身100，该汽车车身100包括顶盖100a、侧围100b以及地板100c。一般该汽车车身的制造方法为：首先通过钣金冲压分别成型顶盖、侧围以及地板，然后通过点焊或激光焊等焊接方式将三者焊接在一起，形成与设计形状和尺寸一样的汽车车身。

其中，在侧围与地板焊接时，一般是将地板固定在焊接平台上，再通过输送工具将侧围输送到焊接平台并与地板对接，然后利用夹具将侧围夹紧固定，最后进行焊接操作。但传统的输送工具及夹具一般只具备单一车型或者是较少车型的焊接，而且自动化程度低以致焊接时车型切换缓慢。这样如果焊接多种车型就往往需要多条焊接生产线，造成汽车车身的焊接生产线变得庞大。

因此提供一种汽车车身生产线上的焊接装置，以达到快速地混线焊接多种车型的汽车车身成为本领域人员研究的课题。

发明内容

本发明提供一种汽车车身焊接装置，以达到快速地混线焊接多种车型的汽车车身的目的。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种汽车车身焊接装置，包括用于放置地板的焊接平台、用于夹紧定位侧围的侧围夹具、与侧围匹配并用来卡持所述侧围的侧围抓手以及对称设在所述焊接平台两侧的侧围夹具置台、焊接机器人、第一抓取机器人、第二抓取机器人、侧围夹具等待区和侧围抓手等待区；所述焊接机器人用来进行焊接操作；所述第一抓取机器人用来抓取所述侧围夹具；所述第二抓取机器人用来抓取所述侧围抓手；所述侧围夹具等待区用来存放与多个车型对应的多个所述侧围夹具；所述侧围抓手等待区用来存放与多个车型对应的多个所述侧围抓手。

进一步地，所述侧围夹具沿所述地板的长度方向连接有第一气缸，沿地板的宽度方向连接有第二气缸。

进一步地，所述侧围夹具置台上设有侧围夹具支架，所述侧围夹具支架沿所述地板的长度方向连接有所述第一气缸，沿地板的宽度方向连接有所述第二气缸。

进一步地，所述侧围夹具上设有第一切换盘，所述侧围夹具支架上设有第二切换盘，所述第一切换盘上设有插针，所述第二切换盘上设有与所述插针配合的插槽。

优选地，所述侧围抓手上设有所述第一切换盘、所述第二抓取机器人上设有所述第二切换盘。

进一步地，所述第一抓取机器人上连接有夹具抓手，所述夹具抓手具有两个爪部，所述两个爪部通过铰接轴铰接，所述铰接轴固定连接有第三气缸，所述第三气缸位于所述两个爪部的角平分线的反向延长线上。

进一步地，所述夹具抓手的两个爪部之间还设有定位销，所述侧围夹具具有抓接板，所述抓接板的顶面设有与所述定位销配合的定位孔。

优选地，所述侧围夹具置台沿所述地板的长度方向设置两个，一个靠近所述地板的前端设置，另一个靠近所述地板的后端设置。

进一步地，所述焊接平台为沿所述地板的长度方向的输送滚床。

优选地，所述焊接机器人位于所述侧围夹具置台沿汽车高度方向的上层、所述第一抓取机器人和所述第二抓取机器人均位于所述侧围夹具置台沿汽车高度方向的下层。

本发明实施例提供的汽车车身焊接装置，第一抓取机器人和第二抓取机器人均由PLC控制系统控制，自动识别车型信息，通过与多种车型对应的侧围夹具和侧围抓手的自动切换，并由焊接机器人自动焊接，即可快速完成对多种车型的焊接操作。达到了快速地混线焊接多种车型的汽车车身的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的汽车车身的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的汽车车身焊接装置的结构示意图；

图3为图2所示侧围夹具及侧围夹具置台的结构示意图；

图4为图3所示的局部放大图；

图5为图4所示第一切换盘的结构示意图；

图6为图4所示第二切换盘的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的侧围抓手的结构示意图；

图8为图3所示夹具抓手的结构示意图；

图9为图8所示的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的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。

如图2、图3和图4所示，为本发明提供的一种汽车车身焊接生产线的具体实施例，包括：用于放置地板的焊接平台10、用于夹紧定位侧围的侧围夹具30、与侧围匹配并用来卡持侧围的侧围抓手31以及对称设在焊接平台10两侧的侧围夹具置台20和未图示的焊接机器人、第一抓取机器人、第二抓取机器人、侧围夹具等待区和侧围抓手等待区。所述焊接机器人用来进行焊接操作；所述第一抓取机器人用来抓取侧围夹具30；所述第二抓取机器人用来抓取侧围抓手31；所述侧围夹具等待区用来存放与多个车型对应的多个侧围夹具30；所述侧围抓手等待区用来存放与多个车型对应的多个侧围抓手31。

上述汽车车身焊接装置的工作模式为：当需要进行地板与侧围的和拼焊接操作时，由前一个工位将一种车型的地板输送到焊接平台10上，第一抓取机器 人获得该地板对应的车型信号，并根据该信号去侧围夹具等待区相应位置抓取与该车型相应的侧围夹具30，并将其放置到侧围夹具置台20上；同时第二抓取机器人也获得该车型信号，并根据该信号去侧围抓手等待区抓取与该车型对应的侧围抓手31，侧围抓手31抓取与之匹配的侧围并将其与地板对接。然后侧围夹具30对侧围进行夹紧定位，定位完毕后第二抓取机器人将侧围抓手31移至侧围抓手等待区的相应位置，同时焊接机器人进行焊接操作直到焊接完毕。当需要对另一种车型的侧围与地板进行和拼焊接时，上一车型的侧围夹具松开，第一抓取机器人将上一车型的侧围夹具30移至侧围夹具等待区的相应位置，第二抓取机器人将上一车型的侧围抓手31移至侧围抓手等待区的相应位置，继续由前一工位将另一车型的地板输送至焊接平台10，之后再重复焊接上一车型的操作。

综上所述，本发明实施例提供的汽车车身焊接装置，第一抓取机器人和第二抓取机器人均由PLC控制系统控制，自动识别车型信息，通过与多种车型对应的侧围夹具和侧围抓手的自动切换，并由焊接机器人自动焊接，即可快速完成对多种车型的焊接操作。达到了快速地混线焊接多种车型的汽车车身的目的。

如图3所示，作为上述实施例的进一步改进，侧围夹具30沿地板的长度方向连接有第一气缸50a，沿地板的宽度方向连接有第二气缸50b。这样第一气缸50a驱动侧围夹具30沿地板长度方向移动，第二气缸50b驱动侧围夹具30沿地板的宽度方向移动，进一步增加了混线焊接生产的车型。

如图3所示，作为上述实施例的进一步改进，侧围夹具置台20上设有侧围夹具支架50，侧围夹具支架50沿地板的长度方向连接有第一气缸50a，沿地板的宽度方向连接有第二气缸50b。这样第一气缸50a驱动侧围夹具支架50沿地板的长度方向移动，第二气缸50b驱动侧围夹具支架50b沿地板的宽度方向移动，从而带动侧围夹具30沿地板的长度方向和宽度方向移动。这样就无需在每个侧围夹具30上均连接驱动其移动的第一气缸50a和第二气缸50b，进一步简化了生产线。

如图4、图5和图6所示，作为上述实施例的进一步改进，侧围夹具30上设有第一切换盘30a，侧围夹具支架50上设有第二切换盘50c，第一切换盘30a 上设有插针31a，第二切换盘50c上设有与插针31a配合的插槽51c。这样通过插针31a与插槽51c的配合实现了侧围夹具30与侧围夹具支架50的机械连接和电连接，而且在第一切换盘30a和第二切换盘50c内还可以设置多个插孔32a、52c并在绕线盘33a上绕线以实现机器人、控制系统以及供气系统的电连接，实现信号的传递。当然在本发明的其它实施例中，也可以在侧围夹具30上设置第二切换盘50c，在侧围夹具支架50上设置第一切换盘30a。

如图7所示，作为上述实施例的优选方案，侧围抓手31上设有第一切换盘30a、第二抓取机器人上设有第二切换盘50c。这样第二抓取机器人与侧围抓手31通过第一切换盘30a上的插针31a和第二切换盘50c上的插槽51c配合连接。同时在侧围抓手31上设置多个气缸31b以固定侧围。当然在本发明的其它实施例中，也可以在侧围抓手31上设置第二切换盘50c，在第二抓取机器人上设置第一切换盘30a。

如图3、图8和图9所示，作为上述实施例的优选方案，第一抓取机器人上连接有夹具抓手40，夹具抓手40具有两个爪部40c，两个爪部40c通过铰接轴40d铰接，铰接轴40d固定连接有第三气缸40b，第三气缸40b位于两个爪部的角平分线的反向延长线上。这样当第三气缸40b伸出时，两个爪部4c即张开以抓取侧围夹具30，当第三气缸40b缩回时，两个爪部40c即收缩靠近，侧围夹具30即被夹紧。此种夹具抓手结构简单，操作方便。

如图3和图9所示，作为上述实施例的进一步改进，夹具抓手40的两个爪部40c之间还固设有定位销40e，定位销40e与未示出的固定部件连接；侧围夹具30具有抓接板30c，抓接板30c的顶面设有与定位销40e配合的定位孔(未图示)。这样，在夹具抓手40抓取侧围夹具30时，通过定位销40e与定位孔的配合可以实现侧围夹具30的准确定位，实现侧围夹具30与侧围夹具支架50的准确连接。

如图2所示，作为上述实施例的优选方案，侧围夹具置台20沿地板的长度方向设置两个，一个靠近地板的前端设置，另一个靠近地板的后端设置。这样侧围夹具30在侧围的前后两个位置夹紧定位侧围，使其与地板的相对位置更稳定，焊接效果更好。

如图1所示，作为上述实施例的进一步改进，焊接平台10为沿地板的长度方向的输送滚床。这样在地板与侧围和拼完毕后，直接由输送滚床输送到下一个工位，而无需单独设置其它的输送机构，进一步简化了生产线的结构。

作为上述实施例的优选方案，所述焊接机器人位于所述侧围夹具置台沿汽车高度方向的上层、所述第一抓取机器人和所述第二抓取机器人均位于所述侧围夹具置台沿汽车高度方向的下层。这样焊接机器人和抓取机器人分层设置，在工作时互不干涉。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车车身焊接装置，其特征在于，包括

用于放置地板的焊接平台、用于夹紧定位侧围的侧围夹具、与所述侧围匹配并用来卡持所述侧围的侧围抓手以及对称设在所述焊接平台两侧的侧围夹具置台、焊接机器人、第一抓取机器人、第二抓取机器人、侧围夹具等待区和侧围抓手等待区；

所述焊接机器人用来进行焊接操作；所述第一抓取机器人用来抓取所述侧围夹具；所述第二抓取机器人用来抓取所述侧围抓手；所述侧围夹具等待区用来存放与多个车型对应的多个所述侧围夹具；所述侧围抓手等待区用来存放与多个车型对应的多个所述侧围抓手；

所述侧围抓手抓取所述侧围并将所述侧围与地板对接后，所述侧围夹具对所述侧围进行夹紧定位。

2.根据权利要求1所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述侧围夹具沿所述地板的长度方向连接有第一气缸，沿地板的宽度方向连接有第二气缸。

3.根据权利要求1所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述侧围夹具置台上设有侧围夹具支架，所述侧围夹具支架沿所述地板的长度方向连接有第一气缸，沿地板的宽度方向连接有第二气缸。

4.根据权利要求3所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述侧围夹具上设有第一切换盘，所述侧围夹具支架上设有第二切换盘，所述第一切换盘上设有插针，所述第二切换盘上设有与所述插针配合的插槽。

5.根据权利要求4所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述侧围抓手上设有所述第一切换盘、所述第二抓取机器人上设有所述第二切换盘。

6.根据权利要求1所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述第一抓取机器人上连接有夹具抓手，所述夹具抓手具有两个爪部，所述两个爪部通过铰接轴铰接，所述铰接轴固定连接有第三气缸，所述第三气缸位于所述两个爪部的角平分线的反向延长线上。

7.根据权利要求6所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述夹具抓手的两个爪部之间还设有定位销，所述侧围夹具具有抓接板，所述抓接板的顶面设有与所述定位销配合的定位孔。

8.根据权利要求1所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述侧围夹具置台沿所述地板的长度方向设置两个，一个靠近所述地板的前端设置，另一个靠近所述地板的后端设置。

9.根据权利要求1所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述焊接平台为沿所述地板的长度方向的输送滚床。

10.根据权利要求1所述的汽车车身焊接装置，其特征在于，所述焊接机器人位于所述侧围夹具置台沿汽车高度方向的上层、所述第一抓取机器人和所述第二抓取机器人均位于所述侧围夹具置台沿汽车高度方向的下层。