本發(fā)明涉及車輛車頂組焊專用設備領域，屬于車輛車體制造技術領域。

背景技術：

車輛屬于品種多、小批量生產的產品，車輛的車頂組焊，一類車型對應一套工裝。目前，大多采用機械式剛性工裝，當切換生產車型時，需要人工方式將適應原車型的機械式剛性工裝全部拆除，將適應預產車型的機械式剛性工裝全部安裝，并調整好合適的位置，在實際生產中，因設備本身精度差、人工調整耗時的問題，造成不同車型換產時耽誤大量生產時間，無法滿足生產周期。此種傳統(tǒng)的機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，成為產品質量和生產進度的制約瓶頸。

技術實現(xiàn)要素：

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

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

進一步優(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的一側設置有彎梁夾緊氣缸11,且平模板7上對稱設置有兩個夾緊氣缸10和兩個縱向支撐板12,平模板7的內部設置有縱向升降氣缸9,所述的柔性定位夾緊工裝模板模塊1通過各氣缸聯(lián)動及單獨動作實現(xiàn)適應不同型號空調平頂與彎梁的定位夾緊功能。

進一步優(yōu)選，所述的工裝模板運送模塊2由基座a-1、導軌a-2、運動機構13和可升降夾持機構14組成，導軌a-2鋪設在基座a-1上，運動機構13安裝在導軌a-2上，運動機構13上設置可升降夾持機構14，所述的工裝模板運送模塊2既可快速調整工裝模板位置，又可與工裝模板切換模塊5互聯(lián)，運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、零點定位鎖緊盤18、導軌鎖19、滑塊20、快插接頭板21、鎖緊盤固定板22、零點定位銷23組成，所述的工裝模板定位模塊3上的第一導軌b-2鋪設在第一主體結構基座b-1上，導軌鎖19與滑塊20安裝在第一導軌b-2上，零點定位鎖緊盤18嵌在鎖緊盤固定板22內，并與基座連接板17螺栓連接安裝在滑塊20與導軌鎖19上，定位銷23安裝在柔性定位夾緊工裝模板模塊1上，通過零點定位銷23插入零點定位鎖緊盤18完成工裝模板定位功能。

進一步優(yōu)選，所述的車頂輔助支撐模塊4由基座板24、橫向移動機構25、縱向舉升機構26、縱向支撐機構27、柔性承托板28組成，所述的橫向移動機構25布置在基座板24內腔，縱向舉升機構26通過導軌滑塊與基座板組成運動副，縱向支撐機構27與柔性承托板28固定在縱向舉升機構26上，通過縱向舉升機構26與縱向支撐機構27的氣缸的伸縮運動實現(xiàn)不同型號車頂邊梁的定位功能，并可通過橫向移動機構將整體移動至主體結構縱梁下方，不干擾焊接工作。

進一步優(yōu)選，所述的工裝模板切換模塊5由桁架機器人29、弧模板庫30、平模板庫31組成，工裝模板切換模塊5上設置有桁架機器人29，且所述的桁架機器人29的一側設置有弧模板庫30和平模板庫31，所述的工裝切換模塊5通過桁架機器人29抓手抓取模板放置在基準位，通過工裝模板運送模塊2將平模板與弧模板運送至各自位置，并將原有模板運出至基準位，由桁架機器人29抓取，放回在模板庫中，實現(xiàn)模板切換功能。

進一步優(yōu)選，所述的工裝模板切換模塊5中的桁架機器人29，所實現(xiàn)的功能不限于桁架機器人，其余能實現(xiàn)自動化上料的設備皆可滿足。

本發(fā)明的有益效果：

1、柔性化：本發(fā)明專機柔性化設計，適應多個類型車頂組焊定位。

2、高效率：工裝切換、工裝位置調整、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：工裝運送、工裝位置調整采用伺服機構調整，定位精度為±0.05mm范圍內。

4、良好適應性：當車頂工件出現(xiàn)制造誤差，需要微小調整個別工裝時，無需傳統(tǒng)機械式剛性工裝那樣大拆大卸，只需通過控制系統(tǒng)單獨調整即可。

附圖說明：

為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為工裝模板運送模塊的結構示意圖；

圖3為工裝定位模塊的結構示意圖；

圖4為車頂輔助支撐模塊的結構示意圖；

圖5為工裝模板切換模塊的結構示意圖。

圖6為工裝模板運送模塊和工裝模板定位模塊安裝在主體結構模塊的結構示意圖。

圖7為柔性定位夾緊工裝模板弧模板的結構示意圖；

圖8為柔性定位夾緊工裝模板平模板的結構示意圖。

具體實施方式：

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

進一步優(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的一側設置有彎梁夾緊氣缸11,且平模板7上對稱設置有兩個夾緊氣缸10和兩個縱向支撐板12,平模板7的內部設置有縱向升降氣缸9,所述的柔性定位夾緊工裝模板模塊1通過各氣缸聯(lián)動及單獨動作實現(xiàn)適應不同型號空調平頂與彎梁的定位夾緊功能。

進一步優(yōu)選，所述的工裝模板運送模塊2由基座a-1、導軌a-2、運動機構13和可升降夾持機構14組成，導軌a-2鋪設在基座a-1上，運動機構13安裝在導軌a-2上，運動機構13上設置可升降夾持機構14，所述的工裝模板運送模塊2既可快速調整工裝模板位置，又可與工裝模板切換模塊5互聯(lián)，運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、零點定位鎖緊盤18、導軌鎖19、滑塊20、快插接頭板21、鎖緊盤固定板22、零點定位銷23組成，所述的工裝模板定位模塊3上的第一導軌b-2鋪設在第一主體結構基座b-1上，導軌鎖19與滑塊20安裝在第一導軌b-2上，零點定位鎖緊盤18嵌在鎖緊盤固定板22內，并與基座連接板17螺栓連接安裝在滑塊20與導軌鎖19上，定位銷23安裝在柔性定位夾緊工裝模板模塊1上，通過零點定位銷23插入零點定位鎖緊盤18完成工裝模板定位功能。

進一步優(yōu)選，所述的車頂輔助支撐模塊4由基座板24、橫向移動機構25、縱向舉升機構26、縱向支撐機構27、柔性承托板28組成，所述的橫向移動機構25布置在基座板24內腔，縱向舉升機構26通過導軌滑塊與基座板組成運動副，縱向支撐機構27與柔性承托板28固定在縱向舉升機構26上，通過縱向舉升機構26與縱向支撐機構27的氣缸的伸縮運動實現(xiàn)不同型號車頂邊梁的定位功能，并可通過橫向移動機構將整體移動至主體結構縱梁下方，不干擾焊接工作。

進一步優(yōu)選，所述的工裝模板切換模塊5由桁架機器人29、弧模板庫30、平模板庫31組成，工裝模板切換模塊5上設置有桁架機器人29，且所述的桁架機器人29的一側設置有弧模板庫30和平模板庫31，所述的工裝切換模塊5通過桁架機器人29抓手抓取模板放置在基準位，通過工裝模板運送模塊2將平模板與弧模板運送至各自位置，并將原有模板運出至基準位，由桁架機器人29抓取，放回在模板庫中，實現(xiàn)模板切換功能。

進一步優(yōu)選，所述的工裝模板切換模塊5中的桁架機器人29，所實現(xiàn)的功能不限于桁架機器人，其余能實現(xiàn)自動化上料的設備皆可滿足。

本具體實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：工裝模板運送模塊2依次將等待下線的工裝15運送到基準位，由桁架機器人29負責抓取并放置在模板庫空余位置，隨后桁架機器人29依次從模板庫中抓取等待上線工作的工裝模板16，放置在基準位，工裝模板送模塊2從基準位將等待上線工作的工裝模板16運送到目標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上安裝有零點定位銷，工裝模板送模塊2上可升降夾持機構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。

所述的工裝模板運送模塊2運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：可升降夾持機構14與等待下線的工裝15或等待上線工作的工裝16連接后，可升降夾持機構14抬起，啟動運動機構10實現(xiàn)精準運送，到位后，可升降夾持機構14降下；

所述的工裝模板運送模塊2快速調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被運送到位后，可升降夾持機構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，可升降夾持機構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導軌鎖19通氣使其松開，隨后啟動運動機構13調整工裝模板定位模塊3到目標位置，然后可升降夾持機構14與等待上線工作的工裝16脫離，快插接頭版21脫離，完成快速調整任務。

本具體實施方式整個工作過程的原理為：可升降夾持機構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，可升降夾持機構14抬起，運動機構13載著等待下線的工裝模板15，行進到基準位，桁架機器人29抓穩(wěn)等待下線的工裝模板15，可升降夾持機構14降下與等待下線的工裝模板15脫離，桁架機器人29抓走等待下線的工裝模板15放回到模板庫中，運動機構13回程取下一個等待下線的工裝模板15，桁架機器人29從模板庫中抓取等待上線的工裝模板16，放置在基準位，由工裝模板運送模塊2上可升降夾持機構14夾持，運動機構13依次將等待上線的工裝模板16運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導軌鎖19通氣使其松開，啟動運動機構13調整工裝模板定位模塊3到目標位置，然后可升降夾持機構14與等待上線工作的工裝16脫離，工裝模板運送模塊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整任務。最后車頂輔助支撐模塊4橫向移動機構25將其整體移動到位，縱向舉升機構26、縱向支撐機構27伸出到指定行程，配合柔性承托板28對車頂邊梁進行支撐定位?？照{平頂上線后由縱向升降氣缸9將空調平頂頂起，隨后安裝邊梁，安裝完成后，縱向升降氣缸9攜帶空調平頂落下至縱向支撐板12上，夾緊氣缸10將空調平頂夾緊；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。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實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，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。