本發(fā)明涉及車輛車頂組焊專用設(shè)備領(lǐng)域，屬于車輛車體制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

車輛屬于品種多、小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，車輛的車頂組焊，一類車型對應(yīng)一套工裝。目前，大多采用機(jī)械式剛性工裝，當(dāng)切換生產(chǎn)車型時(shí)，需要人工方式將適應(yīng)原車型的機(jī)械式剛性工裝全部拆除，將適應(yīng)預(yù)產(chǎn)車型的機(jī)械式剛性工裝全部安裝，并調(diào)整好合適的位置，在實(shí)際生產(chǎn)中，因設(shè)備本身精度差、人工調(diào)整耗時(shí)的問題，造成不同車型換產(chǎn)時(shí)耽誤大量生產(chǎn)時(shí)間，無法滿足生產(chǎn)周期。此種傳統(tǒng)的機(jī)械式剛性工裝效率低、精度差、柔性化低、自動化程度低、切換工期長，成為產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度的制約瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種車頂組焊用全自動柔性數(shù)控專機(jī)，該車頂組焊用全自動柔性數(shù)控專機(jī)能夠適應(yīng)多類車型、自動切換工裝、自動精確調(diào)整工裝。

本發(fā)明的一種車頂組焊用全自動柔性數(shù)控專機(jī)，它包含柔性定位夾緊工裝模板模塊1、工裝模板運(yùn)送模塊2、工裝模板定位模塊3、車頂輔助支撐模塊4、工裝模板切換模塊5和主體結(jié)構(gòu)模塊6；工裝模板運(yùn)送模塊2與工裝模板定位模塊3平行布置，工裝模板運(yùn)送模塊2和工裝模板定位模塊3安裝在主體結(jié)構(gòu)模塊6上，車頂輔助支撐模塊4布置在主體結(jié)構(gòu)模塊6兩側(cè)，可回收至主體結(jié)構(gòu)模塊6下方，工裝模板運(yùn)送模塊2布置在主體結(jié)構(gòu)模塊6中間，可沿主體結(jié)構(gòu)模塊6軸線方向移動，主體結(jié)構(gòu)模塊6的前端設(shè)置有工裝模板切換模塊5,各模塊間通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化控制。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的柔性定位夾緊工裝模板模塊1由平模板7、弧模板8、縱向升降氣缸9、夾緊氣缸10、彎梁夾緊氣缸11、縱向支撐板12組成，弧模板8的一側(cè)設(shè)置有彎梁夾緊氣缸11,且平模板7上對稱設(shè)置有兩個夾緊氣缸10和兩個縱向支撐板12,平模板7的內(nèi)部設(shè)置有縱向升降氣缸9,所述的柔性定位夾緊工裝模板模塊1通過各氣缸聯(lián)動及單獨(dú)動作實(shí)現(xiàn)適應(yīng)不同型號空調(diào)平頂與彎梁的定位夾緊功能。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工裝模板運(yùn)送模塊2由基座a-1、導(dǎo)軌a-2、運(yùn)動機(jī)構(gòu)13和可升降夾持機(jī)構(gòu)14組成，導(dǎo)軌a-2鋪設(shè)在基座a-1上，運(yùn)動機(jī)構(gòu)13安裝在導(dǎo)軌a-2上，運(yùn)動機(jī)構(gòu)13上設(shè)置可升降夾持機(jī)構(gòu)14，所述的工裝模板運(yùn)送模塊2既可快速調(diào)整工裝模板位置，又可與工裝模板切換模塊5互聯(lián)，運(yùn)送等待下線的工裝模板15或等待上線工作的工裝模板16。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工裝模板定位模塊3由基座連接板17、零點(diǎn)定位鎖緊盤18、導(dǎo)軌鎖19、滑塊20、快插接頭板21、鎖緊盤固定板22、零點(diǎn)定位銷23組成，所述的工裝模板定位模塊3上的第一導(dǎo)軌b-2鋪設(shè)在第一主體結(jié)構(gòu)基座b-1上，導(dǎo)軌鎖19與滑塊20安裝在第一導(dǎo)軌b-2上，零點(diǎn)定位鎖緊盤18嵌在鎖緊盤固定板22內(nèi)，并與基座連接板17螺栓連接安裝在滑塊20與導(dǎo)軌鎖19上，定位銷23安裝在柔性定位夾緊工裝模板模塊1上，通過零點(diǎn)定位銷23插入零點(diǎn)定位鎖緊盤18完成工裝模板定位功能。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的車頂輔助支撐模塊4由基座板24、橫向移動機(jī)構(gòu)25、縱向舉升機(jī)構(gòu)26、縱向支撐機(jī)構(gòu)27、柔性承托板28組成，所述的橫向移動機(jī)構(gòu)25布置在基座板24內(nèi)腔，縱向舉升機(jī)構(gòu)26通過導(dǎo)軌滑塊與基座板組成運(yùn)動副，縱向支撐機(jī)構(gòu)27與柔性承托板28固定在縱向舉升機(jī)構(gòu)26上，通過縱向舉升機(jī)構(gòu)26與縱向支撐機(jī)構(gòu)27的氣缸的伸縮運(yùn)動實(shí)現(xiàn)不同型號車頂邊梁的定位功能，并可通過橫向移動機(jī)構(gòu)將整體移動至主體結(jié)構(gòu)縱梁下方，不干擾焊接工作。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工裝模板切換模塊5由桁架機(jī)器人29、弧模板庫30、平模板庫31組成，工裝模板切換模塊5上設(shè)置有桁架機(jī)器人29，且所述的桁架機(jī)器人29的一側(cè)設(shè)置有弧模板庫30和平模板庫31，所述的工裝切換模塊5通過桁架機(jī)器人29抓手抓取模板放置在基準(zhǔn)位，通過工裝模板運(yùn)送模塊2將平模板與弧模板運(yùn)送至各自位置，并將原有模板運(yùn)出至基準(zhǔn)位，由桁架機(jī)器人29抓取，放回在模板庫中，實(shí)現(xiàn)模板切換功能。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工裝模板切換模塊5中的桁架機(jī)器人29，所實(shí)現(xiàn)的功能不限于桁架機(jī)器人，其余能實(shí)現(xiàn)自動化上料的設(shè)備皆可滿足。

本發(fā)明的有益效果：

1、柔性化：本發(fā)明專機(jī)柔性化設(shè)計(jì)，適應(yīng)多個類型車頂組焊定位。

2、高效率：工裝切換、工裝位置調(diào)整、車頂定位鎖緊全部程序化，一鍵自動控制，無需人工參與。

3、高精度：工裝運(yùn)送、工裝位置調(diào)整采用伺服機(jī)構(gòu)調(diào)整，定位精度為±0.05mm范圍內(nèi)。

4、良好適應(yīng)性：當(dāng)車頂工件出現(xiàn)制造誤差，需要微小調(diào)整個別工裝時(shí)，無需傳統(tǒng)機(jī)械式剛性工裝那樣大拆大卸，只需通過控制系統(tǒng)單獨(dú)調(diào)整即可。

附圖說明：

為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為工裝模板運(yùn)送模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為工裝定位模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為車頂輔助支撐模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為工裝模板切換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為工裝模板運(yùn)送模塊和工裝模板定位模塊安裝在主體結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為柔性定位夾緊工裝模板弧模板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為柔性定位夾緊工裝模板平模板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1-圖8所示，本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：它包含柔性定位夾緊工裝模板模塊1、工裝模板運(yùn)送模塊2、工裝模板定位模塊3、車頂輔助支撐模塊4、工裝模板切換模塊5和主體結(jié)構(gòu)模塊6；工裝模板運(yùn)送模塊2與工裝模板定位模塊3平行布置，工裝模板運(yùn)送模塊2和工裝模板定位模塊3安裝在主體結(jié)構(gòu)模塊6上，車頂輔助支撐模塊4布置在主體結(jié)構(gòu)模塊6兩側(cè)，可回收至主體結(jié)構(gòu)模塊6下方，工裝模板運(yùn)送模塊2布置在主體結(jié)構(gòu)模塊6中間，可沿主體結(jié)構(gòu)模塊6軸線方向移動，主體結(jié)構(gòu)模塊6的前端設(shè)置有工裝模板切換模塊5,各模塊間通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化控制。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的柔性定位夾緊工裝模板模塊1由平模板7、弧模板8、縱向升降氣缸9、夾緊氣缸10、彎梁夾緊氣缸11、縱向支撐板12組成，弧模板8的一側(cè)設(shè)置有彎梁夾緊氣缸11,且平模板7上對稱設(shè)置有兩個夾緊氣缸10和兩個縱向支撐板12,平模板7的內(nèi)部設(shè)置有縱向升降氣缸9,所述的柔性定位夾緊工裝模板模塊1通過各氣缸聯(lián)動及單獨(dú)動作實(shí)現(xiàn)適應(yīng)不同型號空調(diào)平頂與彎梁的定位夾緊功能。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工裝模板運(yùn)送模塊2由基座a-1、導(dǎo)軌a-2、運(yùn)動機(jī)構(gòu)13和可升降夾持機(jī)構(gòu)14組成，導(dǎo)軌a-2鋪設(shè)在基座a-1上，運(yùn)動機(jī)構(gòu)13安裝在導(dǎo)軌a-2上，運(yùn)動機(jī)構(gòu)13上設(shè)置可升降夾持機(jī)構(gòu)14，所述的工裝模板運(yùn)送模塊2既可快速調(diào)整工裝模板位置，又可與工裝模板切換模塊5互聯(lián)，運(yùn)送等待下線的工裝模板15或等待上線工作的工裝模板16。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工裝模板定位模塊3由基座連接板17、零點(diǎn)定位鎖緊盤18、導(dǎo)軌鎖19、滑塊20、快插接頭板21、鎖緊盤固定板22、零點(diǎn)定位銷23組成，所述的工裝模板定位模塊3上的第一導(dǎo)軌b-2鋪設(shè)在第一主體結(jié)構(gòu)基座b-1上，導(dǎo)軌鎖19與滑塊20安裝在第一導(dǎo)軌b-2上，零點(diǎn)定位鎖緊盤18嵌在鎖緊盤固定板22內(nèi)，并與基座連接板17螺栓連接安裝在滑塊20與導(dǎo)軌鎖19上，定位銷23安裝在柔性定位夾緊工裝模板模塊1上，通過零點(diǎn)定位銷23插入零點(diǎn)定位鎖緊盤18完成工裝模板定位功能。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的車頂輔助支撐模塊4由基座板24、橫向移動機(jī)構(gòu)25、縱向舉升機(jī)構(gòu)26、縱向支撐機(jī)構(gòu)27、柔性承托板28組成，所述的橫向移動機(jī)構(gòu)25布置在基座板24內(nèi)腔，縱向舉升機(jī)構(gòu)26通過導(dǎo)軌滑塊與基座板組成運(yùn)動副，縱向支撐機(jī)構(gòu)27與柔性承托板28固定在縱向舉升機(jī)構(gòu)26上，通過縱向舉升機(jī)構(gòu)26與縱向支撐機(jī)構(gòu)27的氣缸的伸縮運(yùn)動實(shí)現(xiàn)不同型號車頂邊梁的定位功能，并可通過橫向移動機(jī)構(gòu)將整體移動至主體結(jié)構(gòu)縱梁下方，不干擾焊接工作。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工裝模板切換模塊5由桁架機(jī)器人29、弧模板庫30、平模板庫31組成，工裝模板切換模塊5上設(shè)置有桁架機(jī)器人29，且所述的桁架機(jī)器人29的一側(cè)設(shè)置有弧模板庫30和平模板庫31，所述的工裝切換模塊5通過桁架機(jī)器人29抓手抓取模板放置在基準(zhǔn)位，通過工裝模板運(yùn)送模塊2將平模板與弧模板運(yùn)送至各自位置，并將原有模板運(yùn)出至基準(zhǔn)位，由桁架機(jī)器人29抓取，放回在模板庫中，實(shí)現(xiàn)模板切換功能。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工裝模板切換模塊5中的桁架機(jī)器人29，所實(shí)現(xiàn)的功能不限于桁架機(jī)器人，其余能實(shí)現(xiàn)自動化上料的設(shè)備皆可滿足。

本具體實(shí)施方式中所述的等待下線的工裝模板15和等待上線工作的工裝模板16之間的切換原理為：工裝模板運(yùn)送模塊2依次將等待下線的工裝15運(yùn)送到基準(zhǔn)位，由桁架機(jī)器人29負(fù)責(zé)抓取并放置在模板庫空余位置，隨后桁架機(jī)器人29依次從模板庫中抓取等待上線工作的工裝模板16，放置在基準(zhǔn)位，工裝模板送模塊2從基準(zhǔn)位將等待上線工作的工裝模板16運(yùn)送到目標(biāo)位置并將其放置在工裝模板定位模塊3中。

所述的工裝模板定位模塊3定位鎖緊原理為：等待上線工作的工裝模板16上安裝有零點(diǎn)定位銷，工裝模板送模塊2上可升降夾持機(jī)構(gòu)14攜帶其下落并放置在鎖緊盤中，鎖緊盤通過斷氣鎖緊定位銷完成定位鎖緊任務(wù)。

所述的工裝模板運(yùn)送模塊2運(yùn)送等待下線的工裝模板15或等待上線工作的工裝16的原理為：可升降夾持機(jī)構(gòu)14與等待下線的工裝15或等待上線工作的工裝16連接后，可升降夾持機(jī)構(gòu)14抬起，啟動運(yùn)動機(jī)構(gòu)10實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)送，到位后，可升降夾持機(jī)構(gòu)14降下；

所述的工裝模板運(yùn)送模塊2快速調(diào)整工裝模板定位模塊3的位置的原理為：等待上線工作的工裝模板16被運(yùn)送到位后，可升降夾持機(jī)構(gòu)14降下，等待上線工作的工裝模板16與工裝模板定位模塊3連接，可升降夾持機(jī)構(gòu)14仍然保持夾持狀態(tài)，通過快插接頭板21與工裝模板定位模塊3導(dǎo)軌鎖19通氣使其松開，隨后啟動運(yùn)動機(jī)構(gòu)13調(diào)整工裝模板定位模塊3到目標(biāo)位置，然后可升降夾持機(jī)構(gòu)14與等待上線工作的工裝16脫離，快插接頭版21脫離，完成快速調(diào)整任務(wù)。

本具體實(shí)施方式整個工作過程的原理為：可升降夾持機(jī)構(gòu)14夾持住等待下線的工裝15，工裝模板定位模塊3與等待下線的工裝模板15脫離，可升降夾持機(jī)構(gòu)14抬起，運(yùn)動機(jī)構(gòu)13載著等待下線的工裝模板15，行進(jìn)到基準(zhǔn)位，桁架機(jī)器人29抓穩(wěn)等待下線的工裝模板15，可升降夾持機(jī)構(gòu)14降下與等待下線的工裝模板15脫離，桁架機(jī)器人29抓走等待下線的工裝模板15放回到模板庫中，運(yùn)動機(jī)構(gòu)13回程取下一個等待下線的工裝模板15，桁架機(jī)器人29從模板庫中抓取等待上線的工裝模板16，放置在基準(zhǔn)位，由工裝模板運(yùn)送模塊2上可升降夾持機(jī)構(gòu)14夾持，運(yùn)動機(jī)構(gòu)13依次將等待上線的工裝模板16運(yùn)送到各個工裝模板定位模塊3中，隨后快插接頭板21與工裝模板定位模塊3導(dǎo)軌鎖19通氣使其松開，啟動運(yùn)動機(jī)構(gòu)13調(diào)整工裝模板定位模塊3到目標(biāo)位置，然后可升降夾持機(jī)構(gòu)14與等待上線工作的工裝16脫離，工裝模板運(yùn)送模塊2按照此序依次將等待上線的工裝模板16全部上線完成工裝模板切換與快速調(diào)整任務(wù)。最后車頂輔助支撐模塊4橫向移動機(jī)構(gòu)25將其整體移動到位，縱向舉升機(jī)構(gòu)26、縱向支撐機(jī)構(gòu)27伸出到指定行程，配合柔性承托板28對車頂邊梁進(jìn)行支撐定位?？照{(diào)平頂上線后由縱向升降氣缸9將空調(diào)平頂頂起，隨后安裝邊梁，安裝完成后，縱向升降氣缸9攜帶空調(diào)平頂落下至縱向支撐板12上，夾緊氣缸10將空調(diào)平頂夾緊；彎梁上線后，彎梁夾緊氣缸11工作，將放好的彎梁夾緊。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。