專利名稱:改進(jìn)的汽車車身自動(dòng)組裝及焊接工位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及帶有革新特征的自動(dòng)的汽車車身組裝及焊接工位,這些特征可使組裝及焊接操作的良好進(jìn)行,無需將車身送出工位,就得到迅速而精確的檢驗(yàn)。
在現(xiàn)有技術(shù)中,由彼此面對(duì)的成對(duì)成形架,即用于車身固定及焊接設(shè)備的活動(dòng)支承架所組成的自動(dòng)組裝及焊接工位,是眾所周知的。在成形架之間,有一條用于使車身經(jīng)受各種加工工序的輸送道。當(dāng)車身到達(dá)工位時(shí),成形架就彼此朝著地移動(dòng),以便從相反的兩側(cè)湊近車身,焊接設(shè)備則被納入對(duì)車身加工的位置。當(dāng)進(jìn)行了所計(jì)劃的操作后,成形架就退開,車身則從輸送道中自由地被輸送到下一個(gè)加工工位。
長(zhǎng)期以來,有人對(duì)此類工位的結(jié)構(gòu)提出了種種變更,主要是為了使成形架的移動(dòng)更為有效和/或更滿足于各種特殊要求。例如,有人就提出了所帶成形架圍著上水平軸線或下水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的工位,還提出了所帶成形架的方向由平行于輸送道變?yōu)榇怪庇谳斔偷肋@樣的工位,甚至還提出了所帶成形架可用取自適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)倉庫的其他成形架自動(dòng)替代這樣的工位,其目的是使該工位迅速適應(yīng)對(duì)不同車身模式所做的加工。然而,迄今所提出的這些工位的基本原理,總是相同的。
在車身的生產(chǎn)過程中,尤為重要的是要尊重精確的尺寸特性。在現(xiàn)有技術(shù)中,為了控制上述那些工位所進(jìn)行的組裝,通常是(往往以采樣的方式)把一個(gè)已組裝的車身放在測(cè)量臺(tái)上(通常是自動(dòng)地),并檢驗(yàn)按此方式進(jìn)行的各項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)是否在預(yù)定公差范圍內(nèi)。如果得出的測(cè)量結(jié)果是負(fù)的,該系統(tǒng)就停下來,并進(jìn)行檢查,以便找出是哪一部分出了錯(cuò),這種錯(cuò)誤通常是由于焊接工位中某個(gè)定位構(gòu)件來設(shè)定、有磨損或出故障導(dǎo)致的。
顯然,此種方法盡管被廣為采納,但卻是耗費(fèi)頗大的,因?yàn)槌似渌蛑?,它?huì)使安裝久久擱置。在產(chǎn)生錯(cuò)誤之后,車身不能被接受而是無用地經(jīng)受其他加工這一事實(shí)所引起的耗費(fèi),是應(yīng)當(dāng)加以考慮的。對(duì)這個(gè)問題,還必須考慮到,在某些出錯(cuò)的車身已生產(chǎn)出來之后,如果用采樣方法進(jìn)行檢查,那么,就會(huì)從統(tǒng)計(jì)方面找到錯(cuò)誤。本發(fā)明總的目的,是要用所帶成形架可實(shí)時(shí)地辨別組裝錯(cuò)誤及超出公差的產(chǎn)品尺寸參數(shù)這樣的組裝工位,來克服上述缺點(diǎn)。
鑒于這個(gè)目的,按照本發(fā)明,是尋求提供一種汽車車身的組裝及焊接工位,它包括一對(duì)彼此面對(duì)的工具支承成形架,該成形架被設(shè)計(jì)得對(duì)輸送系統(tǒng)送到成形架之間的車身進(jìn)行加工,使成形架在靜止位置與加工位置之間可以移動(dòng),在靜止位置上,車身自由地出入該工位,而在加工位置上,一些工具在車身附近以便加工車身,這種工位的特征在于至少有一些工具包括用于相面對(duì)的車身各部分的相對(duì)位置的測(cè)量裝置,且成形架具有一個(gè)介于上述加工位置與靜止位置的中間位置,使控制裝置把成形架置于該中間位置,并啟動(dòng)測(cè)量裝置以預(yù)定測(cè)量間隔來檢測(cè)車身尺寸參數(shù)的一致性,以及根據(jù)檢測(cè)結(jié)果發(fā)出車身是被接受或被拒絕的信號(hào)。
為了清晰地說明本發(fā)明的革新原理及本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具備的優(yōu)點(diǎn),下面,借助于附圖,以列舉采用上述原理的非限制性例子的方式,說明本發(fā)明的一個(gè)可用實(shí)施例。在這些附圖中
圖1顯示按照本發(fā)明所提供的車身組裝及焊接工位的示意剖視圖;圖2顯示裝在圖1所示工位的成形架上的一件工具的放大示意圖;以及圖3顯示圖1所示工位的成形架所用受限的操縱機(jī)構(gòu)的放大示意圖。
參看各幅圖紙。圖1顯示以標(biāo)號(hào)10代表整個(gè)符合本發(fā)明的工位的示意圖。工位10包括一對(duì)彼此面對(duì)的工具支承成形架11,該成形架以標(biāo)號(hào)12為圖示且是用于加工車身13的。車身被輸送系統(tǒng)即輸送線14送到成形架之間。還可配置其他加工裝置例如機(jī)器人加工臂15。
從圖1可見,成形架11可在靜止位置與加工位置之間移動(dòng),在以虛線顯示的靜止位置上,車身自由地出入于該工位,而在以實(shí)線顯示的加工位置上,有一些工具在車身附近以便加工車身。
為了使成形架在上述實(shí)施例的加工位置與靜止位置之間移動(dòng),成形架圍著在其一個(gè)上側(cè)附近的水平軸線16轉(zhuǎn)動(dòng),且成形架由于致動(dòng)器17而被指令圍著該軸線傾斜。那些工具實(shí)際上包括已知的夾持裝置,該裝置抓住車身的各個(gè)部分以便它們?nèi)鐦I(yè)界已知的那樣,被其他工具及機(jī)器人加工臂焊接。除了用于理解本發(fā)明之外,這些工具既未顯示,也未作更詳細(xì)的說明,因?yàn)榫退鼈兊囊话惴秶?,專業(yè)人員都知道且容易想象得到。
與本發(fā)明的原理相一致,成形架具有一個(gè)位置,該位置僅在右邊那個(gè)成形架上以點(diǎn)劃線描繪出來,它介于上述加工位置與靜止位置之間,且由控制裝置19的指令而能到達(dá)。
這個(gè)中間位置離加工位置遠(yuǎn)得足以使車身免受工具12的干擾。例如,工具移動(dòng)離加工位置的距離,有2至3公分就足夠了。
從圖2可見,至少一些工具12包括測(cè)量裝置20,該裝置用來測(cè)量彼此面對(duì)的一些車身部分的相對(duì)位置。這些裝置可以是光學(xué)裝置,或者如推薦的那樣是電感阻抗裝置。這些測(cè)量裝置連接著控制裝置19,控制裝置按指令將成形架移動(dòng)到中間位置,以便使車身從工具上松開,并使測(cè)量裝置讀取車身的尺寸參數(shù)以測(cè)定其是否符合預(yù)定可接受的數(shù)值。控制裝置19根據(jù)測(cè)量結(jié)果發(fā)出接受或拒絕車身的信號(hào)22。便利之處在于,在車身退出工位之前,當(dāng)成形架朝著靜止位置移動(dòng)時(shí),控制裝置就會(huì)暫時(shí)啟動(dòng)。換句話說,一旦車身已被工位上的各種工具處理過,成形架就離開加工位置而向中間位置移動(dòng),且測(cè)量裝置會(huì)進(jìn)行測(cè)量,于是,成形架就繼續(xù)移向靜止位置。如果車身被接受,它就沿著輸送線繼續(xù)移向下一道加工線,但卻有一些預(yù)防措施使車身在該下一道加工線上免受檢測(cè),如果必要,就把車身送到一個(gè)修理工位上,該工位能被迅速檢查,且能在不可接受的錯(cuò)誤之原因免除之后返回操作。
為了準(zhǔn)確地參照測(cè)量裝置20的測(cè)量結(jié)果,該工位有利地包括一些傳感器,這些傳感器用于讀取成形架所到達(dá)的中間位置,與所認(rèn)為不變的預(yù)定基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)的空間座標(biāo)。這些在圖1中以標(biāo)號(hào)18標(biāo)示的傳感器,能檢測(cè)例如成形架圍著水平軸線16的角轉(zhuǎn)動(dòng)。這些傳感器可安置在該軸線附近(如虛線所示),或安置在成形架的相反那一端。在前一種情況下,這些傳感器能直接檢測(cè)圍著軸線的角轉(zhuǎn)動(dòng),而在后一種情況下,則能檢測(cè)成形架末端的線性移動(dòng),并計(jì)算出成形架的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
傳感器18所產(chǎn)生的信號(hào)被送給補(bǔ)償裝置21,該裝置根據(jù)這些位置傳感器18的檢測(cè)記錄,修正測(cè)量裝置20的讀數(shù),從而修正由于成形架在中間位置上定位不精確而產(chǎn)生的測(cè)量錯(cuò)誤。
從圖2可見,如果含有測(cè)量裝置的工具是車身加工工具,那么,就便利地把測(cè)量裝置20設(shè)計(jì)成在退出非加工位置與退出測(cè)量位置之間移動(dòng),退出非加工位置是成形架處于加工位置時(shí)的那個(gè)位置,而退出測(cè)量位置則是成形架處于中間位置時(shí)的那個(gè)位置。以這種方式,測(cè)量裝置就不干擾加工了。專業(yè)人員很容易想到可回退的傳感器。參看圖3,圖中顯示了提供在上述3個(gè)位置之間移動(dòng)的成形架操縱裝置的一個(gè)便利實(shí)施例。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例,成形架具有主移動(dòng)裝置23,用于使成形架在加工位置與靜止位置之間移動(dòng)。這些主移動(dòng)裝置可制造得帶有例如液壓的、電動(dòng)的或相似的致動(dòng)器。主移動(dòng)裝置可有足夠的移動(dòng)使成形架在加工位置與靜止位置之間移動(dòng)。
從圖3可見,主移動(dòng)裝置23連接著成形架,使受限移動(dòng)裝置24處于中間位置,后一裝置用于使成形架按照相應(yīng)于成形架在加工位置與靜止位置之間移動(dòng)的量,相對(duì)于主移動(dòng)裝置而受限移動(dòng)。在此實(shí)施例中顯示的受限移動(dòng)裝置24,包括一個(gè)主動(dòng)接頭,該接頭處于一根連桿與例如一個(gè)動(dòng)力輪構(gòu)成的曲軸之間。
動(dòng)力輪裝在成形架上,主移動(dòng)裝置23以偏心位置連接著該輪。從圖3可見,當(dāng)成形架處于加工位置例如被前止動(dòng)件26限定時(shí),動(dòng)力輪被轉(zhuǎn)動(dòng),使成形架相應(yīng)于圍主移動(dòng)裝置23的樞轉(zhuǎn)而前進(jìn)。為了使成形架移到中間位置,動(dòng)力輪轉(zhuǎn)動(dòng),使成形架回來并向主移動(dòng)裝置23的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)前進(jìn)(見圖3b)。成形架的精確位置,例如相對(duì)于止動(dòng)件26的位置,由傳感器18測(cè)量。當(dāng)已進(jìn)行了測(cè)量,就使主移動(dòng)裝置運(yùn)行,并使成形架回到靜止位置。
以這種方式,無需啟動(dòng)主移動(dòng)裝置,就可使成形架移到中間位置,因此,這實(shí)際上與常規(guī)的加工工位情況相似。
現(xiàn)在已經(jīng)清楚,采用一種加工工位達(dá)到了預(yù)定目的,這種工位也對(duì)組裝操作的精確性進(jìn)行測(cè)量。要注意的是,循環(huán)周期實(shí)際上依然與已知工位的相同,在千分之幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,并不妨礙成形架的移動(dòng)。
應(yīng)用本發(fā)明的革新原理的一個(gè)實(shí)施例已在上面做了說明,這種說明,當(dāng)然是以舉述該原理的非限制性例證進(jìn)行的,此例證屬于所要求的獨(dú)立權(quán)利范圍之內(nèi)。例如,成形架的樞轉(zhuǎn)軸線可往下一點(diǎn)兒,或可如專業(yè)人員易于想到的那樣使成形架水平移動(dòng)。如果有任何特定的移動(dòng),成形架的位置測(cè)量裝置當(dāng)然適合于此種移動(dòng)??刂蒲b置19、21要由合適的電子電路,例如合適的編程傳感器所提供,甚至能結(jié)合在工位的控制器中。
權(quán)利要求
1.汽車車身組裝及焊接工位,包括一對(duì)彼此面對(duì)的工具(12)支承成形架(11),該成形架被設(shè)計(jì)來加工車身,并由一個(gè)輸送系統(tǒng)(14)將車身送到成形架之間,成形架則在靜止位置與加工位置之間可移動(dòng),在靜止位置時(shí)車身可自由地進(jìn)出該工位,而在加工位置時(shí)工具靠近車身以便對(duì)車身加工,其特征在于至少一些工具(12)包括測(cè)量裝置(20),該裝置用于測(cè)量彼此面對(duì)的車身各部分的相對(duì)位置,且成形架具有一個(gè)介于上述加工位置與靜止位置之間的中間位置,控制裝置(19)使成形架進(jìn)入該中間位置并啟動(dòng)上述測(cè)量裝置(20),以便確定車身尺寸是否與預(yù)定測(cè)量間隔一致,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果發(fā)出車身被接受或被拒絕的信號(hào)(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工位,其特征在于在車身退出工位之前,當(dāng)成形架向靜止位置移動(dòng)時(shí),控制裝置(19)被暫時(shí)啟動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工位,其特征在于該工位包括一些傳感器(18),這些傳感器用于讀取成形架所到達(dá)的中間位置、與預(yù)定基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)的空間座標(biāo);該工位還包括補(bǔ)償裝置(21),該裝置根據(jù)上述位置傳感器的檢測(cè)記錄,處理測(cè)量裝置的檢測(cè)記錄,其方式是修正由于成形架在中間位置上定位不精確而產(chǎn)生的測(cè)量錯(cuò)誤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工位,其特征在于為了使成形架在加工位置與靜止位置之間移動(dòng),成形架圍著其上方或下方附近的水平軸線(16)轉(zhuǎn)動(dòng),且成形架受指令圍著該軸線傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的工位,其特征在于上述傳感器(18)檢測(cè)圍著上述水平軸線(16)的成形架的角轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工位,其特征在于上述至少一些工具(12)是具有測(cè)量裝置(20)的車身加工工具,該測(cè)量裝置在成形架處于加工位置時(shí)的非加工位置與成形架處于上述中間位置時(shí)的測(cè)量位置之間可移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工位,其特征在于為了提供上述中間位置,成形架,為了在加工位置與靜止位置之間移動(dòng),具有主移動(dòng)裝置(23),該裝置連接著成形架,用受控裝置(24)進(jìn)行干預(yù),使成形架按照相應(yīng)于成形架在加工位置與靜止位置之間移動(dòng)的量,相對(duì)于上述主移動(dòng)裝置而受限移動(dòng),其方式是,當(dāng)成形架處于加工位置時(shí),啟動(dòng)受限移動(dòng)裝置,使它移到中間位置,而不需要啟動(dòng)主移動(dòng)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工位,其特征在于對(duì)于每個(gè)成形架來說,受限移動(dòng)裝置包括一個(gè)接頭(25),該接頭位于連桿與曲軸之間,該曲軸位于提供主移動(dòng)裝置(23)的致動(dòng)器17與成形架之間,連桿與曲軸之間的接頭被賦能以便按指令轉(zhuǎn)動(dòng),并使成形架相對(duì)于主移動(dòng)裝置作上述相對(duì)移動(dòng)。
全文摘要
一種汽車車身組裝及焊接工位,包括一對(duì)彼此面對(duì)的工具(12)支承成形架(11),該成形架被設(shè)計(jì)來加工車身,并由一個(gè)輸送系統(tǒng)(14)將車身送到成形架之間。成形架可在靜止位置與加工位置之間移動(dòng),在靜止位置時(shí)車身可自由地進(jìn)出成形架,而在加工位置時(shí)工具靠近車身以便對(duì)車身加工。至少一些工具(12)包括測(cè)量裝置(20),該裝置用于測(cè)量彼此面對(duì)的車身各部分的相對(duì)位置,且成形架具有一個(gè)介于上述加工位置與靜止位置之間的中間位置??刂蒲b置(19)按指令使成形架進(jìn)入上述中間位置并啟動(dòng)上述測(cè)量裝置(20),以便確定車身尺寸是否與預(yù)定測(cè)量間隔一致,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果發(fā)出車身被接受或被拒絕的信號(hào)(22)。
文檔編號(hào)B62D65/00GK1302752SQ0013196
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2000年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月25日
發(fā)明者塞爾焦·卡帕, 安東尼奧·雷庫皮羅 申請(qǐng)人:先進(jìn)技術(shù)有限責(zé)任公司