本申請要求于2015年7月31日提交給韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請?zhí)?0-2015-0108917的優(yōu)先權(quán),通過引證將其全部內(nèi)容結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開內(nèi)容涉及一種車身裝配系統(tǒng),并且更具體地,涉及一種用于裝配車身的側(cè)板和頂板的車頂激光釬焊系統(tǒng)。
背景技術(shù):
通常,車身經(jīng)過這樣的車身裝配過程而具有白車身(B.I.W)形式,即,在該車身裝配過程中裝配在車身子過程中生產(chǎn)的各個產(chǎn)品板。
車身可包括:底板,形成框架的下表面;兩個側(cè)板,形成框架的左側(cè)表面和右側(cè)表面;頂板,形成框架的上表面;多個車頂縱梁;前罩板;后板;雜物箱等。車身零件的裝配通過車身總成工位過程(main buck process)(在本領(lǐng)域中稱為車身建立(build-up,組合)過程)來執(zhí)行。
在車身總成工位過程中,裝配包括通過車身裝配系統(tǒng)將后板結(jié)合至底板,然后焊接兩個側(cè)板、頂板、車頂縱梁、前罩板、雜物箱等。
車身裝配系統(tǒng)通過使用側(cè)懸掛器和側(cè)澆口(side gate)來控制側(cè)板,以將側(cè)板設(shè)置至底板,并且將頂板、車頂縱梁、前罩板、雜物箱等設(shè)置至側(cè)板,然后通過焊接機器人將其結(jié)合部分彼此焊接。
在上述車身裝配過程中,頂板通過點焊結(jié)合至側(cè)板,然后由樹脂材料制成的車頂成型件(molding)附接至側(cè)板和頂板的結(jié)合部分。
然而,相關(guān)技術(shù)將車頂成型件附接至側(cè)板和頂板的結(jié)合部分,使得外觀在美學上不討人喜歡,并且由于車頂成型件的安裝可能會造成材料成本和人員費用增加。
背景技術(shù)部分中所公開的上述信息僅用于增強對本公開內(nèi)容背景技術(shù)的理解,因此,其可包含并不構(gòu)成已為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本公開內(nèi)容已經(jīng)致力于提供一種用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的釬焊組件,其通過使用激光釬焊方法將側(cè)板的結(jié)合部分與頂板結(jié)合而允許省略車頂成型件。
本公開內(nèi)容的示例性形式提供了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的釬焊組件,車頂激光釬焊系統(tǒng)包括沿著車身的轉(zhuǎn)移路徑設(shè)置的釬焊區(qū)段和磨削區(qū)段,以基于包括兩個側(cè)板的車身將頂板結(jié)合至兩個側(cè)板,所述釬焊組件構(gòu)造成當兩個側(cè)板和頂板通過側(cè)板固定定位夾具和車頂按壓夾具固定地定位時通過使用激光作為熱源對一個側(cè)板的結(jié)合部分與頂板的結(jié)合部分進行釬焊而將一個側(cè)板結(jié)合至頂板,用于所述車頂激光釬焊系統(tǒng)的所述釬焊組件包括:i)釬焊支架,構(gòu)造成在釬焊區(qū)段中安裝至至少一個釬焊機器人;ii)激光頭,安裝至釬焊支架并且構(gòu)造成發(fā)射激光束以輻射一個側(cè)板的結(jié)合部分和頂板的結(jié)合部分;以及iii)送絲器,安裝至釬焊支架并且構(gòu)造成將填充焊絲供應至激光束的聚焦位置。
釬焊支架可連接至間隙測量單元,該間隙測量單元構(gòu)造成測量頂板與一個側(cè)板之間的匹配間隙。
釬焊支架可具有U形形狀,并且釬焊支架的轉(zhuǎn)角部分可連接至增強板。
間隙測量單元可包括輪廓傳感器,所述輪廓傳感器安裝至釬焊支架,并且構(gòu)造成掃描一個側(cè)板和頂板的匹配部分以測量匹配部分之間的間隙。
輪廓傳感器可構(gòu)造成:基于頂板的直立部分設(shè)置虛擬參考線;計算在虛擬參考線上生成的輪廓之間的間隔;并且測量頂板與一個側(cè)板之間的匹配間隙。
輪廓傳感器可安裝至釬焊支架并且構(gòu)造成通過操作氣缸前后移動。
釬焊支架可固定地安裝至操作氣缸,并且操作氣缸的操作桿可與傳感器支架連接,輪廓傳感器固定至傳感器支架。
操作氣缸可連接至一對引導桿,所述引導桿構(gòu)造成當傳感器支架通過操作桿前后移動時引導傳感器支架。
傳感器支架可連接至構(gòu)造成噴射空氣的鼓風機。
傳感器支架可包括連接至鼓風機的空氣噴射路徑,并且釬焊組件可構(gòu)造成通過空氣噴射路徑在垂直于激光束的輻射方向的方向上噴射空氣。
空氣噴射路徑可沿著豎直方向形成在傳感器支架中并且構(gòu)造成通過其下端噴射空氣。
附圖說明
因為附圖僅提供為描述本公開內(nèi)容的示例性形式,所以不應理解為本公開內(nèi)容的精神局限于這些附圖。
圖1是示意性地示出了車頂激光釬焊系統(tǒng)的簡圖。
圖2至圖4是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的側(cè)板固定定位夾具的示圖。
圖5是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的側(cè)板固定定位夾具的夾持器的立體圖。
圖6是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的側(cè)板固定定位夾具的固定銷部分的立體圖。
圖7至圖9是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的車頂按壓夾具的示圖。
圖10是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的車頂按壓夾具的對接(docking,入塢)支架部分的立體圖。
圖11是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的車頂按壓夾具的真空吸盤部分的立體圖。
圖12是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的車頂按壓夾具的控制銷部分的立體圖。
圖13是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的車頂按壓夾具的參考銷部分的立體圖。
圖14是示意性地示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的釬焊組件的激光釬焊原理的示圖。
圖15至圖17是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的釬焊組件和間隙測量單元的示圖。
圖18是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的釬焊組件的空氣噴射結(jié)構(gòu)的示圖。
圖19和圖20是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的耦接立體圖。
圖21是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的分解立體圖。
圖22是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的耦接截面圖。
圖23是示出了用于車頂激光釬焊系統(tǒng)的焊珠檢查單元的示圖。
<符號說明>
1.車身 3.側(cè)板
5.頂板 6a.控制孔
6b.參考孔 7.轉(zhuǎn)移線路
8.釬焊區(qū)段 9.磨削區(qū)段
100.車頂激光釬焊系統(tǒng) 101.車頂調(diào)準夾具
103.車頂裝載夾具 105.焊接機器人
200.側(cè)板固定定位夾具 210.基部框架
220.移動框架 221.導軌
223.滑動件 225.第一驅(qū)動單元
227.第一伺服馬達 229.導螺桿
230.柱形框架 233.支撐支架
235.固定銷 237.銷夾持器
238.銷夾持氣缸 240.支撐框架
241.驅(qū)動馬達 250.夾持器
251.夾持氣缸 253.第二驅(qū)動單元
255.第二伺服馬達 257.LM引導件
258.移動塊 259.橫桿構(gòu)件
300.車頂按壓夾具 301.操作機器人
310.夾具框架 311.主框架
313.副框架 315.機器人耦接零件
317.對接支架 319.銷孔
320.控制墊 325、673.通孔
330.真空吸盤 331.固定支架
333.安裝桿 335.彈簧
340.控制銷 341.控制銷氣缸
343.控制銷操作桿 345.控制支架
360.參考銷 361.參考銷氣缸
363.參考銷操作桿 400.釬焊組件
401.釬焊機器人 403.激光束
405.填充焊絲 410.釬焊支架
411.加強板 430.激光頭
450.送絲器 500.間隙測量單元
510.第一輪廓傳感器 511.傳感器支架
520.操作氣缸 521.操作桿
525.引導桿 527.固定塊
550.鼓風機 555.空氣噴射路徑
600.磨削組件 601.磨削機器人
603.支撐裝置 610.磨削支架
615、641.引導槽 620.磨削馬達
621.驅(qū)動軸 630.磨削輪
640.輪罩 645.入口
650.移動板 651.襯套
653.軌道塊 655.滑動塊
660.壓力控制氣缸 661.安裝支架
663.壓力控制桿 670.止動件氣缸
671.止動件操作桿 675.摩擦墊
700.焊珠檢查單元 710.安裝支架
717.光束通過孔 730.視覺相機
731.照明單元 750.第二輪廓傳感器
具體實施方式
在下文中,將參考其中示出本公開內(nèi)容的示例性形式的附圖更為全面地描述本公開內(nèi)容。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當認識到,在完全不背離本公開內(nèi)容的精神或范圍的情況下,可以各種不同的方式修改所描述的形式。
為了清楚地描述本公開內(nèi)容,將省略與說明書不相關(guān)的部分。貫穿本說明書,相同參考標號指代相同元件。
因為為了便于說明,相應部件的大小和厚度在附圖中隨意示出,所以本公開內(nèi)容不限于附圖中示出的內(nèi)容。此外,為了清楚地呈現(xiàn)多個部分和區(qū)域,可以放大厚度。
在以下詳細說明中,相同部件被分為“第一”、“第二”等,以區(qū)分部件的名稱,并且其序列不必局限于此。
貫穿本說明書,除非明確地描述為與之相反,否則詞語“包括(comprise)”以及諸如“包含(comprises)”或者“含有(comprising)”等的變型應被理解為意指包括所述元件,但并不排除任何其他的元件。
此外,說明書中描述的術(shù)語“~單元”、“~裝置”、“~零件”、“構(gòu)件”等指的是用于執(zhí)行至少一個功能和操作的全面構(gòu)造的單元。
在圖1中,車頂激光釬焊系統(tǒng)100可應用于車身裝配線的車身總成工位過程,用于利用夾具控制并焊接車身總成工位裝配零件,并且裝配車身。
進一步地,車頂激光釬焊系統(tǒng)100在車身總成工位過程中可基于包括兩個側(cè)板3的車身1應用于將頂板5結(jié)合至兩個側(cè)板3的過程。
在此,車身1可具有其中兩個側(cè)板3被裝配在預定結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu),并且例如,車身可具有其中側(cè)板3被裝配在底板(未示出)的兩側(cè)處的結(jié)構(gòu)。車身1可以沿著轉(zhuǎn)移線路7通過托架(未示出)轉(zhuǎn)移。
在本技術(shù)中,車身1的寬度方向是L方向,車身1的轉(zhuǎn)移方向是T方向,并且車身1的高度方向是H方向。不基于LTH方向描述本公開內(nèi)容的示例性形式,而是基于車身的寬度方向、轉(zhuǎn)移方向和高度方向描述本公開內(nèi)容的示例性形式。
車頂激光釬焊系統(tǒng)100具有這樣的結(jié)構(gòu),即,其中通過使用激光釬焊方法將車身1的每個側(cè)板3的部分結(jié)合至頂板5的部分可以省略車頂成型件。
車頂激光釬焊系統(tǒng)100可被構(gòu)造有沿著車身1的轉(zhuǎn)移路徑設(shè)置的釬焊區(qū)段8和磨削區(qū)段9。
車頂激光釬焊系統(tǒng)100具有這樣的結(jié)構(gòu),即,其中車身1的每個側(cè)板3的結(jié)合部分以及頂板5的結(jié)合部分可通過激光釬焊方法結(jié)合至彼此。
車頂激光釬焊系統(tǒng)100可被構(gòu)造為在磨削區(qū)段9中磨削側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的釬焊焊珠(brazing bead)。
車頂激光釬焊系統(tǒng)100可基本包括側(cè)板固定定位夾具200、車頂按壓夾具300、釬焊組件400、間隙測量單元500、磨削組件600以及焊珠檢查單元700。
如上所述的所有部件可安裝在車身總成工位過程的車身裝配線路中的一個過程框架上,并且每個部件還可安裝在每個分開的過程框架上。
側(cè)板固定定位夾具200各自被構(gòu)造成控制待固定定位的車身1的一個側(cè)板3。側(cè)板固定定位夾具200被構(gòu)造在釬焊區(qū)段8中,并且各自被安裝在車身1的轉(zhuǎn)移路徑的相對側(cè)上。
側(cè)板固定定位夾具200可基于通過轉(zhuǎn)移線路7的轉(zhuǎn)移路徑轉(zhuǎn)移至釬焊區(qū)段8的預定車型的車身1而各自夾持車身1的一個側(cè)板3,并且可將每個側(cè)板3固定地定位在設(shè)置每個側(cè)板3的位置處。
側(cè)板固定定位夾具200可對應于不同車型的車身1,并且可各自被構(gòu)造成控制一個側(cè)板3并且基于每個側(cè)板3與頂板5之間的間隙測量值而將一個側(cè)板3固定地安裝在預定位置處,該間隙測量值是通過以下描述的間隙測量單元500所測量的。
如上所述的“固定位置”可定義為這樣的位置,即,一個側(cè)板3通過一個側(cè)板固定定位夾具200在車身1的寬度方向上移動到該位置,以使得側(cè)板3與頂板5之間的間隙變成零。
側(cè)板固定定位夾具200可各自被構(gòu)造成控制一個側(cè)板3,基于通過間隙測量單元500測量的間隙測量值固定地定位一個側(cè)板3,并且確保每個側(cè)板3與頂板5之間的間隙為零。上述“控制”可定義為夾持一個側(cè)板3。
側(cè)板固定定位夾具200可成對設(shè)置,以便各自安裝在轉(zhuǎn)移路徑的兩側(cè)上,使得車身1的轉(zhuǎn)移路徑布置在其間。然而,以下將僅描述安裝在轉(zhuǎn)移路徑的任一側(cè)上的一個側(cè)板定位夾具200。
在圖2至圖4中,側(cè)板固定定位夾具200可包括基部框架210、移動框架220、柱形框架230、支撐框架240以及夾持器250。
基部框架210被構(gòu)造成支撐移動框架220、柱形框架230以及支撐框架240,并且安裝在轉(zhuǎn)移路徑的一側(cè)上,使得車身1的轉(zhuǎn)移路徑在釬焊區(qū)段8中布置在基部框架210與另一基部框架210之間。
基部框架210包括諸如各種類型的支架、支撐塊、板、殼體、覆蓋物和軸環(huán)的配件,用于支撐移動框架220。配件將移動框架220安裝在基部框架210處,并且因此,除了特殊情況,在本公開內(nèi)容的示例性形式中,上述配件被共同稱為基部框架210。
如上所述,移動框架220在車身1的寬度方向上以往復運動的方式(reciprocally)安裝在基部框架210上。移動框架220可滑動地安裝在多個導軌221上,多個導軌安裝在基部框架210上。
導軌221沿著車身1的轉(zhuǎn)移方向以預定間隔彼此隔開,安裝在基部框架210的上表面上,并且在車身1的寬度方向上延伸。移動框架220的下表面設(shè)置有滑動件223?;瑒蛹?23與導軌221可滑動地耦接。
基部框架210設(shè)置有第一驅(qū)動單元225,該第一驅(qū)動單元構(gòu)造成在車身1的寬度方向上使移動框架220往復運動(reciprocate)。第一驅(qū)動單元225被構(gòu)造成將馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為移動框架220的線性運動。
第一驅(qū)動單元225可包括:第一伺服馬達227,安裝在基部框架210上;以及導螺桿229,連接至第一伺服馬達227并且基本上螺紋連接至移動框架220。
第一伺服馬達227可固定地安裝在基部框架210的上表面上。導螺桿229可連接至第一伺服馬達227的驅(qū)動軸并且可螺紋連接至固定在移動框架220的下表面上的預定塊(未示出)。
柱形框架230沿著車身1的轉(zhuǎn)移方向各自安裝在移動框架220的兩側(cè),并且固定安裝在移動框架220的豎直方向上。
支撐框架240被構(gòu)造成基本上支撐夾持器250(將在以下描述),并且沿著一個側(cè)板3的長度方向延伸,即,沿著車身1的轉(zhuǎn)移方向延伸,并且支撐框架被構(gòu)造成連接至柱形框架230。
上述夾持器250被構(gòu)造成控制一個側(cè)板3,并且基于通過間隙測量單元500測量的間隙測量值而固定地定位一個側(cè)板3。
夾持器250設(shè)置為多個,沿著車身1的轉(zhuǎn)移方向安裝在支撐框架240上,并且以往復運動的方式安裝在車身1的寬度方向上。
夾持器250被構(gòu)造成控制一個側(cè)板3的上部部分,并且如圖5中所示,夾持器可由夾持氣缸251進行操作,該夾持器可夾持一個側(cè)板3的上部部分。夾持器250可以是本技術(shù)中眾所周知的夾持裝置,并且因此,在本說明書中將省略對夾持器的構(gòu)造的更詳細的說明。
如上所述,夾持器250在車身1的寬度方向上以往復運動的方式安裝在支撐框架240上。為此,支撐框架240設(shè)置有第二驅(qū)動單元253,該第二驅(qū)動單元被構(gòu)造成在車身1的寬度方向上使夾持器250往復運動。
第二驅(qū)動單元253可包括:第二伺服馬達255,安裝在支撐框架240上;以及線性運動(LM)引導件257,連接至第二伺服馬達255并且使夾持器250固定。
第二伺服馬達255固定地安裝在支撐框架240上。LM引導件257被構(gòu)造成接收第二伺服馬達255的轉(zhuǎn)矩,并且通過該轉(zhuǎn)矩使夾持器250在車身1的寬度方向上往復運動。
上述LM引導件257可通過諸如帶和齒輪的動力輸送裝置連接至第二伺服馬達255。LM引導件257可包括:滾珠螺桿256,連接至第二伺服馬達255的驅(qū)動軸;移動塊258,螺紋連接至滾珠螺桿256并且連接至夾持器250;以及橫桿構(gòu)件259,可滑動地連接至移動塊258。
夾持器250可以通過使第二伺服馬達255前后旋轉(zhuǎn)利用上述LM引導件257在車身1的寬度方向上線性地往復運動。
如上所述,夾持器250被構(gòu)造成通過第二驅(qū)動單元253在車身1的寬度方向上往復運動,以便在一個側(cè)板3由夾持器250控制的同時使該一個側(cè)板3在車身1的寬度方向上移動。
夾持器250被構(gòu)造成,當夾持器250控制該一個側(cè)板3時,基于間隙測量單元500測量的間隙測量值使一個側(cè)板3在車身1的寬度方向上移動,并且可將側(cè)板3與頂板5之間的間隙設(shè)置為零。
移動框架220被構(gòu)造成通過第一驅(qū)動單元225在車身1的寬度方向上往復運動,以便將夾持器250移動至與不同車型的相應車身1對應的預設(shè)位置。
其中安裝夾持器250的支撐框架240可通過驅(qū)動馬達241可旋轉(zhuǎn)地安裝在柱形框架230上。
支撐框架240可由柱形框架230可旋轉(zhuǎn)地支撐并且可被構(gòu)造成通過驅(qū)動馬達241而旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動馬達241可利用支架固定地安裝至柱形框架230。
支撐框架240通過驅(qū)動馬達241可旋轉(zhuǎn)地構(gòu)造在柱形框架230中,以便允許根據(jù)車型選擇性地使用具有與不同車型的相應車身1對應的不同結(jié)構(gòu)的夾持器250。
在此,對應于車身1的每個車型,夾持器250具有不同結(jié)構(gòu),以控制不同車型的側(cè)板3,并且夾持器可安裝在支撐框架240的任一側(cè)處或者至少安裝在支撐框架的另一側(cè)處。
支撐框架240的任一側(cè)可沿著車身1的轉(zhuǎn)移方向設(shè)置有與任一車型對應的夾持器250,并且支撐框架240的另一側(cè)和其他側(cè)可沿著車身1的轉(zhuǎn)移方向設(shè)置有與每個不同車型對應的夾持器250。
具有與不同車型的車身1對應的不同結(jié)構(gòu)的夾持器250被構(gòu)造成通過利用驅(qū)動馬達241使支撐框架240旋轉(zhuǎn)而定位在對應車型的一個側(cè)板3處。
在圖6中,每個柱形框架230設(shè)置有支撐支架233,用于對接下面更詳細地描述的車頂按壓夾具300(參見圖1)。
支撐支架233設(shè)置有與車頂按壓夾具300耦接的固定銷235并且被構(gòu)造成固定車頂按壓夾具300。固定銷235可插入車頂按壓夾具300的用于支撐支架233的對接部分中。
柱形框架230的支撐支架233設(shè)置有銷夾持器237,該銷夾持器被構(gòu)造成控制銷耦接部分,即,車頂按壓夾具300的對接部分。銷夾持器237可被構(gòu)造成在固定銷235與車頂按壓夾具300的對接部分耦接時,保持固定銷235以及車頂按壓夾具300的銷耦接部分。
銷夾持器237被構(gòu)造成通過銷夾持氣缸238的操作而旋轉(zhuǎn),并且可利用銷夾持氣缸238的操作壓力保持固定銷235以及車頂按壓夾具300的銷耦接部分。
在圖1中,在本公開內(nèi)容的示例性形式中,車頂按壓夾具300被構(gòu)造成固定地定位裝載在車身1的兩個側(cè)板3上的頂板5,并且利用操作機器人301按壓頂板5。車頂按壓夾具300可拆卸地安裝在操作機器人301上并且如上所述可以對接在側(cè)板固定定位夾具200中。
頂板5可當在車頂調(diào)準(alignment)夾具101中調(diào)準時通過車頂裝載夾具103從車頂調(diào)準夾具101卸載,并且可以裝載在車身1的兩個側(cè)板3上。
車頂調(diào)準夾具101被構(gòu)造成在預設(shè)位置處調(diào)準頂板5,并且安裝在釬焊區(qū)段8與磨削區(qū)段9之間。車頂裝載夾具103可拆卸地安裝在上述操作機器人301上。
上述車頂調(diào)準夾具101包括:參考銷,被構(gòu)造成保持頂板5的參考位置;以及保持器,被構(gòu)造成支撐頂板5的邊緣部分。車頂裝載夾具103包括:參考銷,被構(gòu)造成保持頂板5的參考位置;以及夾持器,被構(gòu)造成控制頂板5的邊緣部分。
車頂調(diào)準夾具101和車頂裝載夾具103的更詳細構(gòu)造在本技術(shù)中是眾所周知的,并且因此在本說明書中將省略對該構(gòu)造的詳細說明。
操作機器人301可構(gòu)造成使用工具變換器來改變車頂裝載夾具103、車頂按壓夾具300和點焊槍(未示出)的工具。
在圖1中還未解釋的參考標號105是設(shè)置有點焊槍的焊接機器人,其被構(gòu)造成點焊頂板5和前/后車頂縱梁零件,并且安裝在釬焊區(qū)段8中。
在圖7至圖9中,車頂按壓夾具300可包括夾具框架310、控制墊320、真空吸盤330、控制銷340以及參考銷360。
夾具框架310可拆卸地安裝在操作機器人301的臂的前頂端上。夾具框架310包括主框架311以及整體連接至主框架311的前端和后端的副框架313。
主框架311具有梯形形狀并且包括與操作機器人301的臂的前頂端耦接的機器人耦接零件315。副框架313具有線性形狀并且沿著水平方向(車身的寬度方向)布置在主框架311的前端和后端。
夾具框架310的前端和后端中的每個的兩側(cè),即,每個副框架313的兩端固定地設(shè)置有對接支架317,該對接支架如上所述對接在側(cè)板固定 定位夾具200的支撐支架233中。對接支架317的下表面設(shè)置有橡膠墊318。當對接支架317對接在支撐支架233中時,橡膠墊318用于緩沖對接支架317施加至支撐支架233的震動。
如圖10中所示,對接支架317設(shè)置有銷孔319,側(cè)板固定定位夾具200的固定銷235被構(gòu)造成插入該銷孔中。即,當對接支架317對接在側(cè)板固定定位夾具200的支撐支架233中時,固定銷235與對接支架317的銷孔319耦接。
當車頂按壓夾具300固定地定位并按壓頂板5時,該“對接”可被定義為對接支架317定位在支撐支架233中的狀態(tài)。
控制墊320被構(gòu)造成支撐在車身1的兩個側(cè)板3上裝載的頂板5,并且沿著兩個側(cè)板3的長度方向支撐頂板5的兩個側(cè)邊緣部分。
控制墊320分別固定地安裝在夾具框架中的主框架311的左側(cè)和右側(cè)上,并且沿著主框架311的長度方向進行布置。控制墊320具有與頂板5對應的形狀。
控制墊320由具有優(yōu)良導熱性的鋁材料制成,以防止在兩個側(cè)板3和頂板5通過激光釬焊彼此結(jié)合時這些側(cè)板和頂板過熱。
真空吸盤330被構(gòu)造成真空粘附至頂板5的兩個側(cè)邊緣部分的外殼表面,并且真空吸盤安裝在夾具框架310的主框架311上并與控制墊320對應。
如圖11中所示,真空吸盤330可被構(gòu)造成穿過多個通孔325以真空粘附至頂板5的兩個側(cè)邊緣部分的外殼表面,多個通孔沿著頂板5的兩個側(cè)邊緣部分連續(xù)形成在控制墊320中。
真空吸盤330安裝在夾具框架310的主框架311上并且沿著主框架311的長度方向連續(xù)地彼此隔開,并且通過固定至主框架311的固定支架331進行安裝。
在此,固定支架331固定地設(shè)置有安裝桿333。安裝桿333的上端固定至固定支架331,并且安裝桿333的下端布置在控制墊320的通孔325中。安裝桿333的下端設(shè)置有真空吸盤330。真空吸盤330可通過彈簧335連接至安裝桿333的下端。
當控制銷340利用控制墊320和真空吸盤330控制頂板5時,如圖12中所示,控制銷340從上向下插入頂板5中設(shè)置的控制孔6a中,以便控制頂板5。控制銷340在豎直方向上可移動地安裝在夾具框架310的主框架311處并位于控制墊320的前端。
因而,夾具框架310設(shè)置有控制銷氣缸341,該控制銷氣缸被構(gòu)造成使控制銷340在豎直方向上往復運動??刂其N氣缸341連接至控制銷340并且固定地安裝在夾具框架310的主框架311上。
控制銷氣缸341包括控制銷操作桿343,該控制銷操作桿被構(gòu)造成通過氣壓或油壓前后操作。控制銷操作桿343設(shè)置有控制支架345,該控制支架被構(gòu)造成支撐頂板5的下表面并且固定控制銷340。控制支架345形成平坦的上表面??刂其N340固定地安裝在控制支架345的上表面上。
在本公開內(nèi)容的示例性形式中,如果控制銷氣缸341的控制銷操作桿343從其已經(jīng)向下操作的狀態(tài)向上操作,則控制銷340可插入頂板5的控制孔6a中,同時控制支架345支撐頂板5的下表面,以便控制頂板5。
如圖13中所示,當參考銷360使用控制墊320、真空吸盤330和控制銷340來控制頂板5時,參考銷360從上向下插入安裝在頂板5上的參 考孔6b中。參考銷360在豎直方向上可移動地安裝在夾具框架310的主框架311處并位于控制墊320的后端。
夾具框架310設(shè)置有參考銷氣缸361,該參考銷氣缸被構(gòu)造成使參考銷360在豎直方向上往復運動。參考銷氣缸361連接至參考銷360并且固定地安裝在夾具框架310的主框架311上。
參考銷氣缸361包括參考銷操作桿363,該參考銷操作桿被構(gòu)造成通過氣壓或油壓前后操作。參考銷操作桿363設(shè)置有參考銷360。
在本公開內(nèi)容的示例性形式中,當控制墊320、真空吸盤330和控制銷340控制頂板5時,如果參考銷氣缸361的參考銷操作桿363從其已經(jīng)在向上方向上操作的狀態(tài)下向下操作,則參考銷360插入頂板5的參考孔6b中并且保持頂板5的參考位置。
在圖1和圖14中,在本公開內(nèi)容的示例性方式中,每個釬焊組件400被構(gòu)造成通過使用激光作為熱源而利用釬焊將一個側(cè)板3的結(jié)合部分與頂板5的結(jié)合部分結(jié)合,這些結(jié)合部分通過車頂按壓夾具300按壓和粘附至彼此。
每個釬焊組件400在釬焊區(qū)段8的側(cè)板固定定位夾具200處安裝在一對釬焊機器人401中一個釬焊機器人上。釬焊機器人401分別安裝在側(cè)板固定定位夾具200上,使得車身1的轉(zhuǎn)移路徑布置在其間。
在此,釬焊組件400可被構(gòu)造成使用激光作為熱源來熔化填充金屬(焊料)并且通過釬焊結(jié)合一個側(cè)板3與頂板5的結(jié)合部分。
例如,釬焊組件400被構(gòu)造成發(fā)射通過激光振蕩器振蕩的連續(xù)波Nd:YAG激光束403,以輻射一個側(cè)板3與頂板5的結(jié)合部分,而熔化為填充金屬的填充焊絲405,從而通過釬焊結(jié)合一個側(cè)板3與頂板5的結(jié)合部分。
在圖15至圖17中,釬焊組件400包括釬焊支架410、激光頭430和送絲器450。
釬焊支架410安裝在釬焊機器人401的臂的前頂端上。釬焊支架410由釬焊機器人401可旋轉(zhuǎn)地保持并且可以沿著一個側(cè)板3與頂板5的結(jié)合部分通過釬焊機器人401進行轉(zhuǎn)移。
考慮到激光頭430的對諸如振動的外部環(huán)境敏感的特征,釬焊支架410直接安裝在釬焊機器人401的臂上。釬焊支架410具有近似U形,并且包括增強板411,該增強板設(shè)置在轉(zhuǎn)角部分以緩解轉(zhuǎn)角部分的脆弱。
激光頭430被構(gòu)造成將激光束輻射至一個側(cè)板3與頂板5的結(jié)合部分,并且激光頭安裝在釬焊支架410上。激光頭430被設(shè)置為Nd:YAG光學頭,該光學頭被構(gòu)造成從通過控制器5控制的激光振蕩器發(fā)射連續(xù)波Nd:YAG激光束,以沿著一個側(cè)板3與頂板5的結(jié)合部分進行輻射。
在此,在通過光學系統(tǒng)聚焦的同時,從激光振蕩器振蕩的激光可被構(gòu)造成通過激光頭430輻射一個側(cè)板3與頂板5的結(jié)合部分。
送絲器450被構(gòu)造成將填充焊絲405(填充金屬)供應至從激光頭430發(fā)射的激光束的聚焦位置。送絲器450安裝在釬焊支架410上。
激光頭430和送絲器450被構(gòu)造為在本技術(shù)中眾所周知的激光光學頭裝置和送絲裝置,并且因此,在本說明書中將省略對該構(gòu)造的更詳細說明。
在圖1和圖15至圖17中,間隙測量單元500被構(gòu)造成在兩個側(cè)板3和頂板5使用釬焊組件400的激光頭430和送絲器450通過激光釬焊結(jié)合至彼此之前,測量通過車頂按壓夾具300按壓的頂板5與每個側(cè)板3之間的匹配間隙。
間隙測量單元500被構(gòu)造成測量通過車頂按壓夾具300按壓的頂板5與一個側(cè)板3之間的匹配間隙,并且將測量值輸出至控制器(未示出)。
在此,控制器可被構(gòu)造成基于通過間隙測量單元500測量的頂板5與一個側(cè)板3之間的匹配間隙測定值來控制側(cè)板固定定位夾具200的操作。
例如,控制器可被構(gòu)造成基于通過間隙測量單元500測量的頂板5與一個側(cè)板3之間的間隙測定值將控制信號施加至側(cè)板固定定位夾具200的第二驅(qū)動單元253,并且從而在車身1的寬度方向上移動側(cè)板固定定位夾具200的控制一個側(cè)板3的夾持器250。
在本公開內(nèi)容的示例性形式中,基于通過間隙測量單元500測量的頂板5與一個側(cè)板3之間的間隙測定值,可以移動一個側(cè)板3并且通過側(cè)板固定定位夾具200將該一個側(cè)板固定地定位在車身1的寬度方向上,并且一個側(cè)板3與頂板5之間的間隙可設(shè)置為零。
間隙測量單元500安裝在釬焊組件400的釬焊支架410上。間隙測量單元500包括第一輪廓傳感器510,該第一輪廓傳感器被構(gòu)造成掃描一個側(cè)板3與頂板5之間的匹配部分,并且測量該匹配部分之間的間隙。
第一輪廓傳感器510被構(gòu)造成使用激光狹縫掃描一個側(cè)板3與頂板5之間的匹配部分以測量匹配部分之間的間隙。例如,第一輪廓傳感器510被構(gòu)造成基于頂板5的直立部分(straight portion)設(shè)置虛擬參考線,并且計算在參考線上生成的輪廓之間的間隔,以測量頂板5與一個側(cè)板3之間的匹配間隙。
輪廓傳感器在本技術(shù)中是眾所周知的,并且因此,本說明書中將省略對輪廓傳感器的更詳細構(gòu)造的描述。
在此,第一輪廓傳感器510通過傳感器支架511安裝在釬焊組件400的釬焊支架410上。進一步地,傳感器支架511固定第一輪廓傳感器510并且安裝為關(guān)于釬焊支架410前后移動。
為了這個目的,釬焊支架410固定地安裝有操作氣缸520。操作氣缸520包括操作桿521,該操作桿構(gòu)造成通過氣壓或油壓前后操作。操作桿521的前頂端可連接地設(shè)置有第一輪廓傳感器510固定至此的傳感器支架511。因此,傳感器支架511可通過操作氣缸520前后移動。
進一步地,操作氣缸520設(shè)置有一對引導桿525,該引導桿被構(gòu)造成當通過操作桿521前后移動時引導傳感器支架511。引導桿525可滑動地插入操作氣缸520的本體中并且通過固定塊527與操作桿521的前端耦接。固定塊527將操作桿521的前端連接至引導桿525的前端(附圖中的下端),并且固定塊固定至傳感器支架511。
傳感器支架511可被構(gòu)造成在一個側(cè)板3與頂板5由釬焊組件400通過激光釬焊結(jié)合至彼此之前,通過操作氣缸520向前移動以使用第一輪廓傳感器510測量頂板5與一個側(cè)板3之間的匹配間隙。
傳感器支架511被構(gòu)造成通過操作氣缸520向后移動,并且因此,傳感器支架可被構(gòu)造成當一個側(cè)板3與頂板5由釬焊組件400通過激光釬焊結(jié)合至彼此時,避免與釬焊組件400的干擾。
如圖18中所示,傳感器支架511設(shè)置有鼓風機550,該鼓風機被構(gòu)造成當一個側(cè)板3與頂板5由釬焊組件400通過激光釬焊結(jié)合至彼此時,將空氣噴射到一個側(cè)板3和頂板5的釬焊結(jié)合部分上。
即,鼓風機550被構(gòu)造成將空氣噴射到一個側(cè)板3和頂板5的釬焊結(jié)合部分上,并且從而防止異物附接至一個側(cè)板3和頂板5的激光釬焊結(jié)合部分。
鼓風機550可被供應有通過空氣壓縮器(未示出)供應的預定壓力的空氣,并且可被構(gòu)造成將空氣噴射至一個側(cè)板3和頂板5的釬焊結(jié)合部分。
例如,鼓風機550可被構(gòu)造成在相對于從釬焊組件400的激光頭430發(fā)射的激光束的輻射方向的垂直的方向上噴射空氣。
為此,傳感器支架511設(shè)置有連接至鼓風機550的空氣噴射路徑555??諝鈬娚渎窂?55沿著從激光頭430發(fā)射的激光束的輻射方向形成,并且被設(shè)置為在相對于激光束的輻射方向的垂直的方向上開放的路徑。在此,空氣噴射路徑555沿著豎直方向形成在傳感器支架511中,并且可被構(gòu)造成通過其下端噴射空氣。
在圖1中,每個磨削組件600被構(gòu)造成磨削通過釬焊組件400結(jié)合的一個側(cè)板3和頂板5的激光釬焊結(jié)合部分的釬焊焊珠(未示出)。
磨削組件600可被構(gòu)造成在兩個側(cè)板3和頂板5由釬焊組件400通過激光釬焊已經(jīng)在車身轉(zhuǎn)移路徑的釬焊區(qū)段8中結(jié)合之后磨削釬焊焊珠,并且車身1已經(jīng)沿著車身轉(zhuǎn)移路徑轉(zhuǎn)移至磨削區(qū)段9。
在此,每個磨削組件600被構(gòu)造在車身轉(zhuǎn)移路徑的磨削區(qū)段9中的一對磨削機器人601的一個磨削機器人中。磨削機器人601安裝在兩側(cè),使得車身1的轉(zhuǎn)移路徑布置在其間。
在這種情況下,磨削組件600可通過磨削機器人601沿著預定教導(teaching)路徑移動,以磨削一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的釬焊焊珠。
在圖1和圖19至圖22中,磨削組件600可包括磨削支架610、磨削馬達620、磨削輪630、輪罩640、移動板650、壓力控制氣缸660以及止動件氣缸670。
磨削支架610可安裝在磨削機器人601的臂的頂端處,可通過磨削機器人601可旋轉(zhuǎn)地保持,并且可以通過磨削機器人601沿著一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分轉(zhuǎn)移。
磨削馬達620被構(gòu)造成使(以下將描述的)磨削輪630旋轉(zhuǎn),并且可相對于附圖沿豎直方向可移動地安裝在磨削支架610處。
磨削輪630被構(gòu)造成磨削通過激光釬焊彼此結(jié)合的一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的釬焊焊珠。磨削輪630具有盤形形狀并且可被構(gòu)造成在與磨削馬達620的驅(qū)動軸621耦接時旋轉(zhuǎn)。
輪罩640被構(gòu)造成覆蓋磨削輪630,并且構(gòu)造成在不妨礙磨削馬達620的豎直移動的情況下收集磨削粉,該磨削粉是在通過磨削輪630磨削一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的釬焊焊珠時分散的。
輪罩640被設(shè)置為殼體,其下端開放,而其他部分包圍與磨削馬達620的驅(qū)動軸621耦接的整個磨削輪630,并且輪罩固定地安裝在磨削支架610處。
在此,磨削輪630被構(gòu)造成通過磨削馬達620在輪罩640內(nèi)部旋轉(zhuǎn),并且可被構(gòu)造成通過輪罩640的開放下端磨削釬焊焊珠。
輪罩640設(shè)置有第一引導槽641,該第一引導槽被構(gòu)造成在不妨礙磨削馬達620的豎直移動的情況下引導磨削馬達620的豎直移動。第一引導槽641形成在輪罩640的固定至磨削支架610的一個表面上,并且從輪罩640的開放下端向上延伸。
輪罩640設(shè)置有用于吸取磨削粉的入口645,該磨削粉是在通過磨削輪630磨削一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的釬焊焊珠時分散的。
入口645被構(gòu)造成吸取分散在輪罩640中的磨削粉并且將磨削粉排出至輪罩640的外部,并且入口可通過例如排塵線路(未示出)連接至真空泵(未示出)。
移動板650將磨削馬達620支撐至磨削支架610,并且引導磨削馬達620的豎直移動,并且布置在磨削支架610與輪罩640之間。
移動板650通過襯套651連接至磨削馬達620的驅(qū)動軸621并且安裝在磨削支架610處以在豎直方向上可移動。
襯套651安裝在磨削馬達620的驅(qū)動軸621上并且可旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動軸621,并且被安裝為具有柱形形狀的旋轉(zhuǎn)支撐件。
對于如上所述的移動板650的豎直移動,磨削支架610的與移動板650對應的一個表面設(shè)置有一對軌道塊653。移動板650的與軌道塊653對應的一個表面設(shè)置有與軌道塊653可滑動地耦接的一對滑動塊655。
在此,磨削馬達620通過驅(qū)動軸621上的襯套651連接至移動板650,并且因此可被構(gòu)造成相對于磨削支架610通過軌道塊653和滑動塊655在豎直方向上移動。
即,磨削馬達620可被構(gòu)造成在其自身的重量下向下移動,并通過預定外力向上移動,并且磨削馬達620的最低移動位置及其最高移動位置可通過分離止動件,例如設(shè)置在軌道塊653的上端和下端處的止動件(突出部等)來確定。
磨削支架610設(shè)置有第二引導槽615,該第二引導槽被構(gòu)造成在豎直方向上引導襯套651而不妨礙磨削馬達620的豎直移動。
第二引導槽615可從位于磨削支架610的與移動板650對應的一個表面處的下端向上延伸,并且可被構(gòu)造成豎直引導磨削馬達620的驅(qū)動軸621上的襯套651。
壓力控制氣缸660被構(gòu)造成控制磨削輪630施加至一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的釬焊焊珠的磨削壓力。
壓力控制氣缸660固定地安裝在磨削支架610處并且被構(gòu)造成連接至移動板650。壓力控制氣缸660可通過安裝支架661固定地安裝在磨削支架610的上端,并且可通過壓力控制桿663連接至移動板650。
壓力控制氣缸660是比例壓力控制器,其可被構(gòu)造成將壓力控制為0巴至10巴的壓力,并且可被構(gòu)造成基于電壓和電流將預定氣壓施加至壓力控制桿663,以便控制施加至釬焊焊珠的磨削輪630的磨削壓力。
止動件氣缸670被構(gòu)造成選擇性地限制移動板650的豎直移動并且固定地安裝在磨削支架610處。即,止動件氣缸670被構(gòu)造成通過其自身的重量以及如上所述的磨削馬達620的外力限制豎直移動。
止動件氣缸670包括止動件操作桿671,該止動件操作桿穿過磨削支架610并且被構(gòu)造成朝向移動板650前后操作。因此,磨削支架610設(shè)置有通孔673,止動件操作桿671在固定地安裝止動件氣缸670的部分處穿過該通孔。
進一步地,移動板650的與止動件操作桿671的前端對應的一個表面設(shè)置有摩擦墊675。摩擦墊675可粘附至止動件操作桿671的前端,以通過其自身的重量以及磨削馬達620的外力限制豎直移動。摩擦墊675可由例如特氟隆(Teflon)材料的橡膠材料制成。
考慮到由于利用磨削輪630磨削釬焊焊珠而出現(xiàn)的磨削輪630的磨損,磨削馬達620通過它自身的重量并且通過磨削馬達620上的外力在豎直方向上的移動被構(gòu)造為受到止動件氣缸670的限制。
換言之,因為磨削組件600通過磨削機器人601沿著預定教導路徑移動,并且利用磨削輪630磨削釬焊焊珠,所以所述磨削輪630的磨削表面需要總是在預設(shè)位置磨削釬焊焊珠。
然而,當磨削輪630重新安裝在磨削馬達620中時,磨削輪630的磨削表面基于釬焊焊珠的位置定位于參考位置下。
在這種情況下,根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性形式,分離的支撐裝置603被構(gòu)造成將外力施加至磨削輪630以通過移動板650將磨削馬達620與磨削輪630一起向上移動,并且將磨削輪630的磨削表面定位在預設(shè)位置。進一步地,磨削馬達620的移動可受到止動件氣缸670的限制,并且磨削輪630的磨削表面可固定在預設(shè)位置。
相反,當隨著磨削輪630磨削釬焊焊珠而使得磨削輪630磨損時,基于釬焊焊珠的位置,磨削輪630的磨削表面定位在參考位置之上。
根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性形式,如果對磨削馬達620的移動上的限制通過止動件氣缸670釋放,則磨削馬達620在其自身的重量下與磨削輪630一起向下移動,并且磨削輪630的磨削表面通過支撐裝置603定位在預設(shè)位置。進一步地,磨削馬達620的移動可受到止動件氣缸670的限制,并且磨削輪630的磨削表面可固定在預設(shè)位置。
止動件氣缸670可被構(gòu)造成基于磨削輪630的磨削表面的預設(shè)位置由位置傳感器(未示出)進行操作,該位置傳感器被構(gòu)造成感測磨削表面。
在圖1和圖19至圖22中,在本公開內(nèi)容的示例性形式中,每個焊珠檢查單元700被構(gòu)造成檢查通過磨削組件600磨削的釬焊焊珠。即,焊珠 檢查單元700被構(gòu)造成自動檢測通過磨削組件600磨削的釬焊焊珠的缺陷。
焊珠檢查單元700安裝在磨削組件600上并且可通過磨削機器人601沿著一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的磨削釬焊焊珠轉(zhuǎn)移。
如圖23中所示,焊珠檢查單元700包括安裝支架710、視覺相機730和第二輪廓傳感器750。
安裝支架710固定地安裝至磨削組件600的磨削支架610。安裝支架710可通過磨削機器人601與磨削支架610一起旋轉(zhuǎn)。
視覺相機730被構(gòu)造成視覺拍攝磨削釬焊焊珠并且將視覺數(shù)據(jù)輸出至如上所述的控制器,并且視覺相機固定地安裝在安裝支架710上。
安裝支架710設(shè)置有照明單元731,該照明單元被構(gòu)造成發(fā)出照射磨削釬焊焊珠的照明光。照明單元731在視覺相機730的視覺拍攝區(qū)域中固定地安裝在安裝支架710上。
控制器被構(gòu)造成分析從視覺相機730接收的視覺數(shù)據(jù)以計算磨削釬焊焊珠的寬度等,并且將所計算的值與參考值(磨削釬焊焊珠的參考值)進行比較以檢測磨削釬焊焊珠的缺陷。
同時,視覺相機730可被構(gòu)造成在通過磨削組件600磨削釬焊焊珠之前視覺拍攝車身1的預定參考點,例如,擋風玻璃安裝孔和中央填充側(cè)的釬焊部分,并且將視覺數(shù)據(jù)輸出至控制器。即,視覺相機730可被構(gòu)造成在釬焊焊珠通過磨削組件600磨削之前感測車身1的位置。
控制器可被構(gòu)造成分析從視覺相機730接收的視覺數(shù)據(jù)以計算車身1的位置值,并且將所計算的值與參考值(車身的參考位置值)進行比較,以校正磨削組件600的磨削位置。
第二輪廓傳感器750被構(gòu)造成掃描磨削釬焊焊珠以測量釬焊焊珠的高度等,并且與視覺相機730一起固定地安裝在安裝支架710上。
第二輪廓傳感器750可被構(gòu)造成使用激光狹縫掃描磨削釬焊焊珠以測量釬焊焊珠的高度等。例如,第二輪廓傳感器750被構(gòu)造成以二維輪廓形式感測磨削釬焊焊珠的截面并且將檢測信號輸出至控制器。
控制器可被構(gòu)造成分析從第二輪廓傳感器750接收的檢測信號以計算磨削釬焊焊珠的高度等,并且將所計算的值與參考值(磨削釬焊焊珠的參考值)進行比較以檢測磨削釬焊焊珠的缺陷。
輪廓傳感器在本技術(shù)中是眾所周知的,并且因此,本說明書中將省略對輪廓傳感器的更詳細構(gòu)造的描述。
在此,安裝支架710設(shè)置有光束通過孔717,從第二輪廓傳感器750發(fā)射的掃描光束(激光狹縫)穿過該光束通過孔。
在下文中,將參考上述附圖詳細地描述如上所述構(gòu)造的根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性形式的車頂激光釬焊系統(tǒng)的操作。
首先,在車身裝配線的車身總成工位過程中,將其中以預定結(jié)構(gòu)裝配有兩個側(cè)板3的車身1通過托架(未示出)沿著轉(zhuǎn)移線路7轉(zhuǎn)移至釬焊區(qū)段8的側(cè)板固定定位夾具200。
側(cè)板固定定位夾具200的移動框架220通過第一驅(qū)動單元225沿著車身1的寬度方向在遠離車身1的一個側(cè)板3的方向上移動。
使通過移動框架220上的柱形框架230安裝在支撐框架240上的夾持器250通過移動框架220在遠離車身1的一個側(cè)板3的方向上移動。
在本公開內(nèi)容的示例性方式中,支撐框架240通過驅(qū)動馬達214旋轉(zhuǎn),并且與車身1的車型對應的夾持器250定位于車身1的一個側(cè)板3處。
如果車身1在上述狀態(tài)下定位于釬焊區(qū)段8的側(cè)板固定定位夾具200處,則通過第一驅(qū)動單元225使移動框架220移動至車身1的一個側(cè)板3側(cè)面,并且夾持器250移動至與車身1的車型相對應的預設(shè)位置。
接下來,使夾持器250沿著車身1的寬度方向通過第二驅(qū)動單元253向前移動至車身1的一個側(cè)板3側(cè)面,并且通過夾持器250夾持一個側(cè)板3的上部部分。
接下來,在由夾持器250控制車身1的一個側(cè)板3的同時,將在車頂調(diào)準夾具101中調(diào)準的頂板5通過車頂裝載夾具103從車頂調(diào)準夾具101卸載,并且將頂板5裝載在車身1的兩個側(cè)板3。
在此,車頂裝載夾具103在頂板5安裝在操作機器人301上時卸載并裝載頂板。在通過車頂裝載夾具103將頂板5裝載在車身1的兩個側(cè)板3上時,使車頂裝載夾具103與操作機器人301分離,并且將點焊槍安裝在操作機器人301上。
接下來,由操作機器人301的點焊槍以及焊接機器人105的點焊槍通過一個點對頂板5和前/后車頂縱梁零件進行點焊。接下來,將點焊槍與操作機器人301分離并且將車頂按壓夾具300安裝在操作機器人301上。
接下來,通過操作機器人301將車頂按壓夾具300移動至頂板5側(cè)面,并且在通過車頂按壓夾具300固定地定位的同時按壓頂板5。
更詳細地描述車頂按壓夾具300的操作,通過操作機器人301將車頂按壓夾具300的夾具框架310移動至頂板5側(cè)面。
接下來,如果通過操作機器人301將夾具框架310按壓至頂板5,則同時利用支撐頂板5的兩個側(cè)邊緣部分的控制墊320,使兩個側(cè)邊緣部分的外殼表面真空粘附至真空吸盤330。
在該過程期間,在使控制銷氣缸341的控制銷操作桿343向下操作之后,使控制銷操作桿343向上操作。
接下來,上面安裝有控制銷340的控制支架345通過控制銷操作桿343支撐頂板5的下表面,并且使控制銷340從下面向上插入頂板5的控制孔6a中,以控制頂板5。
同時此外,使參考銷操作桿363從已經(jīng)向上操作參考銷氣缸361的參考銷操作桿363的狀態(tài)中向下操作。
接下來,使參考銷360通過參考銷操作桿363從上向下插入到頂板5的參考孔6b中,以保持頂板5的參考位置。
在通過車頂按壓夾具300固定地定位和按壓頂板5的過程期間,可將夾具框架310的對接支架317對接在側(cè)板固定定位夾具200的支撐支架233上。
當將對接支架317對接至支撐支架233時,支撐支架233的固定銷235與對接支架317的銷孔319耦接。進一步地,通過銷夾持氣缸238的操作使支撐支架233上的銷夾持器237旋轉(zhuǎn),并且通過銷夾持氣缸238的操作壓力將固定銷235與對接支架317夾持在一起。
因此,根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性形式,可由如上所述的車頂按壓夾具300固定地定位和按壓在車身1的兩個側(cè)板3上裝載的頂板5。
車頂按壓夾具300的對接支架317可對接至側(cè)板固定定位夾具200的支撐支架233,并且對接支架317可通過固定銷235和銷夾持器237穩(wěn)定地固定至支撐支架233。
在通過車頂按壓夾具300按壓頂板5時,可通過釬焊機器人401將釬焊組件400移動至一個側(cè)板3與頂板5之間的匹配部分。
接下來,通過操作氣缸520使間隙測量單元500的傳感器支架511向前移動至一個側(cè)板3與頂板5之間的匹配部分。
固定至傳感器支架511的第一輪廓傳感器510接近一個側(cè)板3和頂板5的匹配部分,并且釬焊機器人401沿著一個側(cè)板3和頂板5的匹配部分移動第一輪廓傳感器510。
第一輪廓傳感器510使用激光狹縫掃描一個側(cè)板3與頂板5之間的匹配部分以測量匹配部分之間的間隙。在此,第一輪廓傳感器510基于頂板5的直立部分設(shè)置虛擬參考線,并且計算在參考線上生成的輪廓之間的間隔,以測量頂板5與一個側(cè)板3之間的匹配間隙。
第一輪廓傳感器510將頂板5與一個側(cè)板3之間的匹配間隙測量值傳輸至控制器,并且控制器基于頂板5與一個側(cè)板3之間的間隙測量值將控制信號施加至側(cè)板固定定位夾具200的第二驅(qū)動單元253。
接下來,通過第二驅(qū)動單元253在車身1的寬度方向上移動側(cè)板固定定位夾具200的控制車身1的一個側(cè)板3的夾持器250,并且一個側(cè)板3移動并且被固定地定位在車身1的寬度方向上。
在由釬焊組件400通過激光釬焊將一個側(cè)板3和頂板5之間的匹配部分結(jié)合至彼此之前,可以通過間隙測量單元500測量匹配部分之間的間隙。
基于頂板5與一個側(cè)板3之間的間隙測量值通過側(cè)板固定定位夾具200校正一個側(cè)板3的位置,使得可將頂板5與一個側(cè)板3之間的匹配間隙設(shè)置為零。
如上所述,在頂板5與一個側(cè)板3之間的匹配間隙通過如上所述的一個側(cè)板3的位置校正被設(shè)置為零時,通過操作氣缸520向后移動間隙測量單元500的傳感器支架511。
接下來,通過釬焊機器人401沿著一個側(cè)板3與頂板5之間的結(jié)合部分(匹配部分)移動釬焊組件400,并且由釬焊組件400通過激光釬焊結(jié)合一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分。
釬焊組件400從激光頭430發(fā)射輻射在一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的激光束,同時使用操作氣缸520避免傳感器支架511的干擾,并且釬焊組件將填充焊絲405通過送絲器450供應至激光束的聚焦位置。
釬焊組件400可使用激光束作為熱源熔化填充焊絲405并且利用釬焊通過熔化填充焊絲405將一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分整體地結(jié)合。
如上所述,在通過釬焊由釬焊組件400將一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分進行結(jié)合的過程期間,通過鼓風機550將空氣供應至傳感器支架511的空氣噴射路徑555。
接下來,將通過鼓風機550供應的空氣通過空氣噴射路徑555噴射在垂直于激光束的輻射方向的方向上,以防止異物附接至通過激光釬焊結(jié)合的一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分。
如上所述,隨著一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分通過激光釬焊由釬焊組裝400彼此結(jié)合,結(jié)合部分設(shè)置有釬焊焊珠。
當通過上述過程利用激光釬焊將車身1的兩個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分結(jié)合至彼此時,側(cè)板固定定位夾具200和車頂按壓夾具300返回到原始位置。
接下來,使車頂按壓夾具300與操作機器人301分離并且將點焊槍安裝在操作機器人301上。接下來,由操作機器人301的點焊槍以及焊接機器人105的點焊槍對頂板5和前/后車頂縱梁零件進行點焊。
接下來,將車身1沿著轉(zhuǎn)移線路7轉(zhuǎn)移至磨削區(qū)段9,然后通過磨削區(qū)段9中的磨削機器人601將磨削組件600移動至一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的釬焊焊珠側(cè)。
在磨削組件600移動至一個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分的釬焊焊珠側(cè)之前,可將磨削組件600的磨削輪630重新安裝在磨削馬達620上。
在這種情況下,因為磨削組件600通過磨削機器人601沿著預定教導路徑移動,并且利用磨削輪630磨削釬焊焊珠,所以基于釬焊焊珠的位置將磨削輪630的磨削表面定位在參考位置下。
因此,止動件氣缸670的止動件操作桿671向后移動,并且釋放磨削馬達620的移動限制。接下來,磨削馬達620在它自身重量下通過移動板650與磨削輪630一起向下移動。
在這種狀態(tài)下,分離的支撐裝置603將外力施加至磨削輪630,以通過移動板650將磨削馬達620和磨削輪630一起向上移動,并且將磨削輪630的磨削表面定位在參考位置。
接下來,止動件氣缸670的止動件操作桿671向前移動,并且磨削馬達620的移動受到粘附至止動件操作桿671的前端的摩擦墊675的限制。
如上所述,磨削組件600朝向釬焊焊珠側(cè)移動,然后通過與磨削組件600一起安裝在磨削機器人601上的焊珠檢查單元700的視覺相機730感測車身1的位置。
視覺相機730視覺拍攝車身1的擋風玻璃安裝孔以及中央填充側(cè)的釬焊部分,并且將視覺數(shù)據(jù)輸出至控制器。接下來,控制器可分析從視覺相機730接收的視覺數(shù)據(jù)以計算車身1的位置值并且將所計算的值與參考值(車身的參考位置值)進行比較,以校正磨削組件600的磨削位置。
接下來,通過磨削馬達620使磨削輪630旋轉(zhuǎn),通過磨削機器人601沿著釬焊焊珠移動磨削輪,并且通過磨削輪630磨削釬焊焊珠。
將在磨削釬焊焊珠時分散的磨削粉收集在包圍磨削輪630的輪罩640中,并且通過輪罩640的入口645吸取磨削粉并將其排出至輪罩640的外部。壓力控制氣缸660可控制磨削輪630施加至釬焊焊珠的磨削壓力。
磨削輪630磨削釬焊焊珠,并且因此磨削輪630被磨損。
在這種情況下,因為磨削組件600通過磨削機器人601沿著預定教導路徑移動,并且通過磨削輪630磨削釬焊焊珠,所以基于釬焊焊珠的位置將磨削輪630的磨削表面定位在參考位置上。
因此,止動件氣缸670的止動件操作桿671向后移動,并且釋放磨削馬達620的移動限制。接下來,磨削馬達620在其自身重量下與磨削輪630一起向下移動,并且通過支撐裝置603將磨削輪630的磨削表面定位在預設(shè)位置。
接下來,止動件氣缸670的止動件操作桿671向前移動,并且磨削馬達620的移動受到粘附至止動件操作桿671的前端的摩擦墊675的限制。
當通過磨削組件600磨削釬焊焊珠時,通過磨削機器人601旋轉(zhuǎn)磨削組件600的磨削支架610。
接下來,焊珠檢查單元700的安裝支架710與磨削支架610一起旋轉(zhuǎn),并且焊珠檢查單元700的視覺相機730和第二輪廓傳感器750定位在磨削釬焊焊珠側(cè)。
接下來,焊珠檢查單元700通過磨削機器人601沿著磨削釬焊焊珠移動以使用視覺相機730視覺拍攝磨削釬焊焊珠,并且將視覺數(shù)據(jù)輸出至控制器。
控制器分析從視覺相機730接收的視覺數(shù)據(jù)以計算磨削釬焊焊珠的寬度,并且將所計算的值與參考值(磨削釬焊焊珠的參考值)進行比較,以檢測磨削釬焊焊珠的缺陷。
通過第二輪廓傳感器750以二維輪廓形式感測磨削釬焊焊珠的截面,并且將檢測信號輸出至控制器。
控制器分析從第二輪廓傳感器750接收的檢測信號以計算磨削釬焊焊珠的高度,并且將所計算的值與參考值(磨削釬焊焊珠的參考值)進行比較,以檢測磨削釬焊焊珠的缺陷。
如上所述,如果通過焊珠檢查單元700檢測到釬焊焊珠的缺陷,則通過顯示器顯示所檢測的結(jié)果并且將該結(jié)果傳輸至維修處理和質(zhì)量歷史管理服務(wù)器。
如果檢測到磨削釬焊焊珠的缺陷,則磨削機器人601返回至原始位置,并且將結(jié)合至頂板5的車身1通過轉(zhuǎn)移線路7轉(zhuǎn)移至后續(xù)過程。
因此車頂激光釬焊系統(tǒng)100可使用如上所述的一系列過程通過激光釬焊方法基于車身1將頂板5結(jié)合至兩個側(cè)板3。
通過如此,根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性形式,車身1的兩個側(cè)板3和頂板5的結(jié)合部分通過釬焊組件400使用激光釬焊方法彼此結(jié)合,從而消除相關(guān)技術(shù)的車頂成型件。
進一步地,根據(jù)本形式的示例性形式,省略相關(guān)技術(shù)的車頂成型件,使得車身的外觀可以有美感,可以節(jié)省材料成本,并且可以節(jié)省由于車頂成型件的安裝所造成的人工成本。
進一步地,根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性形式,通過車頂按壓夾具300可以將頂板5控制為固定地定位在兩個側(cè)板3處,通過側(cè)板固定定位夾具200和間隙測量單元500可以將兩個側(cè)板3與頂板5之間的間隙設(shè)置為零,通過激光釬焊可以將兩個側(cè)板3和頂板5彼此結(jié)合,并且通過焊珠檢查單元700可以自動檢測釬焊焊珠的磨削缺陷,使得可以更好改善通過頂板5的釬焊進行結(jié)合的質(zhì)量。
進一步地,根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性形式,通過激光釬焊可以將頂板5結(jié)合至多個相應車型的車身1,使得可以靈活生產(chǎn)多個車型,可以減少設(shè)施準備時間,可以改善重量減少以及整個設(shè)施的簡化,并且可以節(jié)省初期以及增加車型時的投資成本。
盡管以上描述了本公開內(nèi)容的示例性形式,但是本公開內(nèi)容的技術(shù)理念不限于本說明書中所公開的示例性形式,并且因此,理解本公開內(nèi)容的技術(shù)理念的本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過在相同技術(shù)理念的范圍內(nèi)補充、改變、刪除、添加部件等容易地提出示例性形式,并且應當注意的是這些建議的形式被包括在本公開內(nèi)容的范圍中。