空中存儲的車型總拼柔性成型機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車生產(chǎn)線中的汽車焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種空中存儲的車型總拼柔性成型機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]世界汽車發(fā)展的趨勢是由大批量生產(chǎn)向多品種、小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化，為了滿足汽車消費(fèi)者廣泛而多樣化的需求，適應(yīng)汽車市場的激烈競爭，世界各大汽車生產(chǎn)廠家不斷縮短車型變換周期，加快車種的更新，柔性車體焊裝線(FBL)就是為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢而設(shè)計(jì)制造的。它能在一條生產(chǎn)線上混流生產(chǎn)兩個(gè)以上車型的車體，具有換型生產(chǎn)簡單快捷、開發(fā)時(shí)間短、二次投入費(fèi)用少和生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，因此被各大汽車公司廣泛地采用。
[0003]汽車焊接生產(chǎn)線上的焊接設(shè)備主要分三類:手工焊接設(shè)備、自動焊專機(jī)及焊接機(jī)器人。手工焊接是通過工人操作點(diǎn)焊鉗完成焊接工作，因其獨(dú)立性較強(qiáng)，便于安裝、調(diào)整及維修，并且價(jià)格低廉，所以有著比較廣泛的應(yīng)用。自動焊專機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動作簡單、程序基本固定、制造成本及維修費(fèi)用高，所以只有在單一品種、產(chǎn)量極高的汽車焊接生產(chǎn)線上采用。焊接機(jī)器人是一種機(jī)體獨(dú)立、動作自由度較多、程序可靈活變更、自動化程度高的操作機(jī)械，是全柔性的焊接設(shè)備?，F(xiàn)在的焊接機(jī)器人具有功能多用、重復(fù)定位精度高、抓取重量大、運(yùn)動速度快、動作穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢，決定其是柔性設(shè)備的最佳選擇。
[0004]車型定位夾具是車身總成及其分總成完成裝焊工作所用的定位與夾緊機(jī)械，它與車身總成件的外型接觸，不同的車型具有不同的外型，因此要使工裝夾具具有柔性去適應(yīng)多品種及換型生產(chǎn)是相當(dāng)困難的。目前，在國外一些汽車廠的柔性裝焊生產(chǎn)線上，工裝夾具的柔性多數(shù)是以替換柔性方式實(shí)現(xiàn)的。主要采用以下幾種形式實(shí)現(xiàn)裝焊夾具的更換:1、旋轉(zhuǎn)分度工作臺；2、滾筒式工作臺；3、臺車式隨行夾具；4、自動更換式裝焊夾具，在車身總成裝焊線上，輥床滑橇貫通式輸送系統(tǒng)具有承載力大、穩(wěn)定性好、機(jī)動性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、易于制造等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。在這種傳輸方式下采用更換裝焊夾具實(shí)現(xiàn)多品種生產(chǎn)比較方便。車身總成生產(chǎn)線一般采用門式夾具，它是將車身總成組裝定位夾具制造成兩個(gè)側(cè)面夾具框架，每條生產(chǎn)線可以安裝多種車型夾具框架，以組織任意混流生產(chǎn)。換型生產(chǎn)時(shí)，可以更換新車型的夾具框架。
[0005]目前，車型定位夾具自動更換的主要方式有如下幾種:
[0006]A、采用旋轉(zhuǎn)分度工作臺作為車型定位夾具框架存放庫，回轉(zhuǎn)到所需車型定位夾具框架存放位置通過平移到車身裝焊工位；只能滿足4車型混流生產(chǎn)，采用A方式的車型定位夾具存放系統(tǒng)需要22mX 18m的空間進(jìn)行車型定位夾具的擺放，占地面積較大，而且能夠焊接的車型少；
[0007]B、采用滾筒式工作臺作為車型定位夾具框架存放庫，翻轉(zhuǎn)到所需夾具框架存放位置后，再通過平移到車身裝焊工位，采用B方式的車型定位夾具存放系統(tǒng)，雖然只需要22mX 13m的空間進(jìn)行車型定位夾具的擺放，但是由于滾筒式工作臺的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且制造成本較高，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的投資成本增加，而且需要在生產(chǎn)線上設(shè)置很高的滾筒式工作臺，具有安全隱患；
[0008]C、是通過左右兩個(gè)能夠在X及Y向運(yùn)動的小車平移搬運(yùn)的方式更換夾具框架，采用C方式的車型定位夾具存放系統(tǒng)，至少需要29mX 18m的空間進(jìn)行車型定位夾具的擺放，占地面積非常大，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的投資成本過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種空中存儲的車型總拼柔性成型機(jī)。
[0010]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0011]一種空中存儲的車型總拼柔性成型機(jī)，包括中央定位機(jī)構(gòu)和夾具存儲機(jī)構(gòu)，兩套對稱設(shè)置的所述中央定位機(jī)構(gòu)之間的區(qū)域構(gòu)成汽車裝焊工位，所述夾具存儲機(jī)構(gòu)包括升降存放庫、固定存放庫和軌道切換機(jī)構(gòu)，兩套所述升降存放庫和固定存放庫分別設(shè)置在所述中央定位機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，并沿所述汽車裝焊工位中的汽車輸送輥對稱，且所述固定存放庫位于所述升降存放庫的外側(cè)，所述軌道切換機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述中央定位機(jī)構(gòu)的上方。
[0012]具體地，以所述成型機(jī)的豎直方向?yàn)閆向，所述系統(tǒng)的汽車輸送輥方向?yàn)閄向，與所述X向和所述Z向垂直的方向?yàn)閅向，所述升降存放庫包括Z向升降機(jī)構(gòu)、升降存放軌道和X向行走機(jī)構(gòu)，所述X向行走機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述升降存放軌道上，所述升降存放軌道設(shè)置在所述Z向升降機(jī)構(gòu)上并可沿其上下移動。
[0013]具體地，所述Z向升降機(jī)構(gòu)包括升降框架、平衡塊和Z向動力裝置，所述升降框架包括兩個(gè)豎直設(shè)置的升降機(jī)構(gòu)軌道和多個(gè)固定所述升降機(jī)構(gòu)軌道的支撐立柱，所述Z向動力裝置設(shè)置在所述升降框架的底部，且其動力輸出端通過傳動帶與所述升降存放軌道連接，所述平衡塊通過連接件與所述Z向動力裝置和升降框架連接。
[0014]具體地，所述X向行走機(jī)構(gòu)包括X向行走小車和X向動力裝置，所述X向行走小車安裝在所述升降存放軌道上，并通過所述X向動力裝置帶動其沿所述升降存放軌道移動，所述X向行走小車上設(shè)置有與車型定位夾具連接的拖掛機(jī)構(gòu)，所述X向行走小車上還設(shè)置有X向行走滾輪和X向?qū)驒C(jī)構(gòu)。
[0015]拖掛機(jī)構(gòu)用于X向行走小車與車型定位夾具進(jìn)行連接，連接后通過X向行走動力裝置帶動X向行走小車做X向移動，將連接上的車型定位夾具拖拉到X向行走軌道上。
[0016]X向行走滾輪和X向?qū)驒C(jī)構(gòu)可防止X向行走小車在工作時(shí)滑出X向行走軌道，為X向行走小車做X向運(yùn)動提供了保障。
[0017]具體地，所述軌道切換機(jī)構(gòu)包括Y向?qū)к?、活動框架、Y向存放軌道和Y向動力裝置，所述Y向存放軌道安裝在所述活動框架上，所述活動框架安裝在所述Y向?qū)к壣希鯵向動力裝置安裝在所述活動框架上，并帶動所述活動框架沿所述Y向?qū)к壱苿印?br>[0018]進(jìn)一步，所述成型機(jī)還包括電氣控制裝置，所述電器控制裝置的控制端分別與所述Z向動力裝置、X向動力裝置和Y向動力裝置的控制端連接，所述X向行走機(jī)構(gòu)和所述軌道切換機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有過渡軌道。
[0019]所述每套存儲機(jī)構(gòu)的兩套移動存放機(jī)構(gòu)之間設(shè)有過渡軌道；過渡規(guī)定用于周轉(zhuǎn)不方便時(shí)形成臨時(shí)通道，方便車身定位夾具的拿取和存放。
[0020]具體地，所述中央定位機(jī)構(gòu)包括工作軌道、工作小車、工作小車動力機(jī)構(gòu)和柔性定位系統(tǒng)，所述工作導(dǎo)軌設(shè)置在兩套所述升降存放庫之間，所述工作小車設(shè)置在所述工作導(dǎo)軌上，并通過所述工作小車動力機(jī)構(gòu)帶動其在所述工作軌道上的車型定位夾具工作點(diǎn)與車型定位夾具待換點(diǎn)之間移動。
[0021]一種空中存儲的車型總拼柔性成型機(jī)的使用方法，包括以下步驟:
[0022](I)預(yù)拼完成的車身通過汽車輸送輥床輸送到汽車裝焊工位，柔性定位系統(tǒng)根據(jù)預(yù)讀出的車型情況切換至適應(yīng)當(dāng)前車身車型的位置后，進(jìn)行底部定位；
[0023](2)中央定位機(jī)構(gòu)驅(qū)動已切換到工作小車上的當(dāng)前車型的定位夾具從工作軌道的待換點(diǎn)滑動到工作點(diǎn)，并由到中央定位機(jī)構(gòu)上的柔性定位系統(tǒng)鎖緊定位，定位后機(jī)器人開始進(jìn)彳T焊接；
[0024](3)車身隨升降輥床降入夾具后，預(yù)裝工位預(yù)讀出第二車型，兩側(cè)升降存放庫通過Z向升降機(jī)構(gòu)帶動升降存放軌道提升到二層平臺；
[0025](4)位于二層的固定存放庫將所需的第二車型的定位夾具套裝在自身軌道上的X向行走小車推至軌道切換機(jī)構(gòu)，軌道切換機(jī)構(gòu)中的防滑插銷將定位夾具鎖在軌道切換機(jī)構(gòu)中的過渡軌道上；
[0026](5)軌道切換機(jī)構(gòu)通