專利名稱：用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可應用于車輛制造的底盤裝配線的完整底板焊接系統(tǒng)。
背景技術：
通常，車輛制造過程包含車輛的諸多部件的組裝。特別是，在底盤組裝工序中，通過壓制生產(chǎn)的底盤板組裝成底盤作為白車身，并且底板、門、行李箱蓋、發(fā)動機罩以及擋泥板隨后安裝在其上。近來，輸送托架系統(tǒng)已用于各種車輛的底盤組裝工序，以迅速滿足由于車型改變而帶來的需求。這種車輛輸送托架系統(tǒng)將底盤板和部件輸送至對應于各種車輛類型的工序以使工序自動化。在典型的托架系統(tǒng)中，在底盤制造廠中在部件被夾持到底盤上的同時，夾具和部件在兩道工序之間移動。術語“完整底板”此處的意思是形成底盤底側的前部、中部和后部底板部件的組裝已完成的狀態(tài)。除了使用輸送托架系統(tǒng)的組裝工序，典型的車輛制造過程還包含焊接工序。圖1 示出常規(guī)的完整底板焊接生產(chǎn)線，其包括點焊工序10和關鍵焊接工序11，并在很大程度上倚靠機器人。常規(guī)的完整底板焊接系統(tǒng)存在一些問題。首先，在新車型要求車輛板件的尺寸和形狀的相當大調整的情況下，不容易重新設計現(xiàn)有的與機器人行為有關的焊接相關程序。其次，關鍵焊接工序要求使用四個機器人的自動焊槍，因此投資成本會增加并且維護和修理該系統(tǒng)會變得困難。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)，其要求通過組合用于部件焊接的幾個外部單元而獲得的新穎類型的完整底板關鍵焊接系統(tǒng)，其中每個單元包括配置成根據(jù)車型確定焊點的三軸滑動單元、部件固定銷夾具、和配置成焊接部件的自動單側點焊槍，該完整底板焊接系統(tǒng)主動地適應各種車型并提高整個焊接工序的效率。一方面，本發(fā)明提供了一種用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)，其適于在根據(jù)車型確定和調整焊點的位置之后執(zhí)行焊接操作，并且包括至少一個外部單元，用于焊接布置在完整底板焊接生產(chǎn)線的關鍵焊接工序中的多個部件并且具有自動點焊槍，該外部單元配置成根據(jù)車型確定位置并且從完整底板的三個側邊進入完整底板以執(zhí)行焊接操作；用于安裝外部單元的支柱結構；和配置成控制外部單元的控制器。優(yōu)選地，外部單元包括三軸滑動單元，具有X軸線性運動部、Y軸線性運動部和Z 軸線性運動部，并且配置成根據(jù)車型確定位置；部件固定銷夾具，安裝在三軸滑動單元的Y 軸線性運動部的一端，并且配置成調整部件的位置；安裝在三軸滑動單元的Y軸線性運動部上的自動槍線性運動部；安裝在自動槍線性運動部的一側與自動槍線性運動部交叉的伺服電機；以及自動單側點焊槍，安裝在自動槍線性運動部上與自動槍線性運動部一起移動， 并且配置成在X軸方向上移動的同時執(zhí)行焊接操作。
根據(jù)本發(fā)明的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)具有以下優(yōu)點。第一，密封側焊接/背板焊接外部單元安裝在完整底板焊接生產(chǎn)線的完整底板關鍵焊接工序中以執(zhí)行焊接操作，以便根據(jù)車型單側搜尋并進入焊點，使得能夠容易地適應車型的變化。第二，由于總共六個部件焊接外部單元根據(jù)焊點的順序執(zhí)行焊接操作，因此可有效地執(zhí)行焊接操作。特別是，與通過現(xiàn)有機器人的自動焊接相比，設備的投資成本可大幅降低，同時與維護和修理相關的管理效率能夠提高。第三，六個部件焊接外部單元分別布置在完整底板的三個側邊，由此與工廠布局的設計相關的自由度能夠提高。例如，布局上的空間占有率能夠降低。


現(xiàn)在將參照附圖中示出的某些示例性實施例詳細說明本發(fā)明的上述和其它特征， 附圖在下文中僅以例示的方式給出且因此不限制本發(fā)明，并且其中圖1是示出常規(guī)的完整底板焊接生產(chǎn)線的俯視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的部件焊接外部單元的透視圖；圖3A至3C是分別示出圖2的部件焊接外部單元的X軸、Y軸和Z軸的操作狀態(tài)的透視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的部件焊接外部單元的焊線的俯視圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的部件焊接外部單元安裝在焊接生產(chǎn)線中的狀態(tài)的俯視圖；并且圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的部件焊接外部單元的操作和焊接狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式以下，將參照附圖詳細說明本發(fā)明的示例性實施例，使得所屬領域的技術人員能夠容易地實現(xiàn)本發(fā)明。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的部件焊接外部單元的透視圖。如圖2中所示，完整底板焊接系統(tǒng)包括用于執(zhí)行焊接操作的部件焊接外部單元 15、用于支承部件焊接外部單元15的支柱結構(未示出)、以及用于控制部件焊接外部單元 15的控制器(未示出)。完整底板焊接系統(tǒng)適于在確定根據(jù)車型而有所不同的焊點并調整部件的位置之后執(zhí)行焊接操作。特別地，部件焊接外部單元15布置在完整底板焊接生產(chǎn)線的關鍵焊接工序11中。 不同于使用機器人的常規(guī)焊接系統(tǒng)，部件焊接外部單元15布置在完整底板的三個側邊，并且適于焊接單向進入關鍵焊接工序11的部件的焊點。這種部件焊接外部單元15，S卩，密封側和背板焊接外部單元可用于各種車型。各單元包括配置成根據(jù)車型確定完整底板的位置的三軸滑動單元18，部件固定銷夾具19，和配置成將密封側部件焊接到底板部件并將背板部件焊接到底板部件的自動單側點焊槍14。部件焊接外部單元15的詳細結構如下。三軸滑動單元18在開始焊接操作之前調整部件(即，完整底板)的位置。當安裝在完整底板托架12上的完整底板沿著焊接生產(chǎn)線被輸送至關鍵焊接工序11時，三軸滑動單元18在X軸、Y軸和Z軸方向上操作以固定完整底板的位置。為了實現(xiàn)這一目的，三軸滑動單元18包括可在各自的方向上移動以根據(jù)車型確定完整底板的位置的X軸線性運動部18a和電機23a、Y軸線性運動部18b和電機23b、 以及Z軸線性運動部18c和電機23c。即，X軸運動導向部2 平行于X軸方向安裝在適于支承三軸滑動單元18的支柱結構16的前表面上。X軸線性運動部18a和電機23a連接于X軸運動導向部25a以便能夠沿著X軸運動導向部2 在X軸方向上移動。Z軸運動導向部25c平行于Z軸方向安裝在X軸線性運動部18a上。Z軸線性運動部18c和電機23c連接于Z軸運動導向部25c以便能夠沿著Z軸運動導向部25c在Z軸方向上移動。Y軸運動導向部2 平行于Y軸方向安裝在Z軸線性運動部18c上。Y軸線性運動部1 8b和電機2 連接于Y軸運動導向部25b以便能夠沿著Y軸運動導向部2 在Y 軸方向上移動。因此，三軸滑動單元18通過線性運動部的移動而如圖3A至3C中所示進行操作， 以使用部件固定銷夾具19調整完整底板的位置。例如，如圖3A中所示，如果電機23a操作，則X軸線性運動部18a沿著X軸運動導向部2 在X軸方向上移動。 作為結果，所有的X軸線性運動部18a和電機23a，Z軸線性運動部18c和電機23c， Y軸線性運動部18b和電機23b，自動單側點焊槍14，以及部件固定銷夾具19均通過電機 23a的操作在X軸方向上移動。如圖;3B中所示，如果電機23c操作，則Z軸線性運動部18c沿著Z軸運動導向部 25c在Z軸方向上移動。作為結果，所有的Z軸線性運動部18c和電機23c，Y軸線性運動部18b和電機23b， 自動單側點焊槍14，以及部件固定銷夾具19均通過電機23c的操作在Z軸方向上移動。如圖3C中所示，如果電機2 操作，則Y軸線性運動部18b沿著Y軸運動導向部 2 在Y軸方向上移動。作為結果，所有的Y軸線性運動部18b和電機23b，自動單側點焊槍14，以及部件固定銷夾具19均通過電機23b的操作在Y軸方向上移動。部件固定銷夾具19直接插入到完整底板的位置調整孔(未示出)中以固定完整底板，并且安裝在三軸滑動單元18的Y軸線性運動部18b的一端，使得部件固定銷夾具19 通過三軸滑動單元18的操作搜尋用以固定完整底板的固定點。自動單側點焊槍14在X軸方向上移動的同時，對完整底板的焊點執(zhí)行焊接操作。 為了實現(xiàn)這一目的，沿著X軸方向延伸的自動槍線性運動部21設置在Y軸線性運動部18b 上與Y軸線性運動部18b交叉，并且伺服電機20安裝在自動槍線性運動部21的一側以操作自動槍線性運動部21。自動單側點焊槍14安裝在自動槍線性運動部21上一起移動，以便在X軸方向上移動的同時對焊點執(zhí)行焊接操作。
支承塊沈安裝在Y軸線性運動部18b的一端。自動槍線性運動部21的運動導向部21a沿著X軸方向縱長地安裝在支承塊沈上，并且自動單側點焊槍14安裝在沿著運動導向部21a移動的運動塊21b上。因此，如果伺服電機20操作，則自動單側點焊槍14與運動塊21b —起沿著X軸方向移動以固定其位置。由此，如果部件固定銷夾具19的位置通過三軸滑動單元ISaUm3和18c以及驅動電機23a、2!3b和23c的操作而被固定，從而使完整底板固定，則線性運動導向部21通過伺服電機20的操作在X軸方向上移動。于是，自動單側點焊槍14沿著X軸方向移動，從而對焊點執(zhí)行焊接操作。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的部件焊接外部單元的焊線的俯視圖。圖4示出配置成對完整底板100執(zhí)行焊接操作的六個部件焊接外部單元15的布置和焊接圖。三對部件焊接外部單元I5布置在位于關鍵焊接工序11中的完整底板100的外圍，即三個側邊，并且兩臺單側焊機2 和22b控制部件焊接外部單元15的焊接操作。此處，每對部件焊接外部單元15可安裝在單個框架結構16上。三個部件焊接外部單元I5分別連接于由控制器17控制的兩臺單側焊機2 和 22b，并且三個外部單元15以操作之間的預定時間間隔執(zhí)行焊接操作。接地裝置M以自動單側焊機2 和22b中的夾具的形式連接于底板托架12的基座。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的部件焊接外部單元安裝在焊接生產(chǎn)線中的狀態(tài)的俯視圖。如圖5中所示，完整底板焊接系統(tǒng)包括點焊工序10和關鍵焊接工序11，并且完整底板托架12沿著整個完整底板焊接生產(chǎn)線移動。在點焊工序10中自動焊槍13使用機器人執(zhí)行焊接操作，并且在關鍵焊接工序11 中三個部件焊接外部單元15執(zhí)行焊接操作。因此，當對不同車型執(zhí)行關鍵焊接工序11時，部件焊接外部單元15可通過三軸操作適當?shù)卣{整該車型的完整底板的位置，并且自動單側點焊槍在X軸方向上移動的同時可對該車型的焊點執(zhí)行焊接操作。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)的部件焊接外部單元的操作和焊接狀態(tài)的示意圖。部件固定銷夾具19a和19b的位置通過部件焊接外部單元1 和1 的三軸操作， 對于車型A固定至XI、Yl和Zl處且對于車型B固定至X2、Y2和Z2處。隨著部件固定銷夾具19a和19b被固定至完整底板，自動單側點焊槍1 和14b 根據(jù)焊點的順序在X軸方向上移動，使得對于車型A在xl、yl和Zl處且對于車型B在X2、 y2和z2處執(zhí)行焊接操作。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)包括幾組部件焊接外部單元，其各自包括配置成根據(jù)車型確定焊點的三軸滑動單元、部件固定銷夾具、和配置成焊接部件的自動單側點焊槍，使得能夠在完整底板焊接生產(chǎn)線中執(zhí)行關鍵焊接工序，從而使該系統(tǒng)與各種車型兼容并有效地執(zhí)行整個焊接工序。 已參照其優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了詳細說明。然而，本領域技術人員將會理解的是，可在這些實施例中做出變化而不脫離本發(fā)明的原理和精神，本發(fā)明的范圍限定在所附權利要求及其等效形式中。此外，可對具體情況和材料做出多種修改而不脫離本發(fā)明的本質。因此，本發(fā)明不限于優(yōu)選實施例的詳細說明，而是包括所附權利要求的范圍內的所有實施例。
權利要求
1.一種用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)，配置成在確定和調整根據(jù)車型而不同的焊點的位置之后執(zhí)行焊接操作，并且包括至少一個外部單元，用于焊接布置在完整底板焊接生產(chǎn)線的關鍵焊接工序中的多個部件，所述至少一個外部單元具有自動單側點焊槍，其中所述外部單元配置成根據(jù)車型確定執(zhí)行焊接操作的位置并且從所述完整底板的三個側邊安裝完整底板以便執(zhí)行焊接操作； 用于安裝所述外部單元的支柱結構；和配置成控制所述至少一個外部單元的控制器。
2.如權利要求1所述的完整底板焊接系統(tǒng)，其中所述外部單元包括三軸滑動單元，具有X軸線性運動部、Y軸線性運動部和Z軸線性運動部，并且配置成根據(jù)車型確定位置；部件固定銷夾具，安裝在所述三軸滑動單元的Y軸線性運動部的一端，并且配置成調整部件的位置；安裝在所述三軸滑動單元的Y軸線性運動部上的自動槍線性運動部； 安裝在所述自動槍線性運動部的一側與所述自動槍線性運動部交叉的伺服電機；以及自動單側點焊槍，安裝在所述自動槍線性運動部上與所述自動槍線性運動部一起移動，并且配置成在X軸方向上移動的同時執(zhí)行焊接操作。
3.如權利要求1所述的完整底板焊接系統(tǒng)，其中三個外部單元分別連接于由所述控制器控制的兩臺單側焊機，以在時間間隔內執(zhí)行焊接操作。
4.如權利要求1所述的完整底板焊接系統(tǒng)，其中設置六個外部單元使得兩個所述外部單元形成一對，其中三對外部單元安裝在所述支柱結構上并且分別布置在所述完整底板的三個側邊。
5.一種用于焊接各種車型的完整底板的完整底板焊接系統(tǒng)，包括 用于焊接各種車型的部件的多個外部單元，其中每個外部單元包括三軸滑動單元，配置成通過控制器根據(jù)車型確定所述完整底板上的一個或多個焊點， 調整所述完整底板的位置的部件固定銷夾具，以及自動單側點焊槍，配置成將密封側部件焊接到所述完整底板的底板部件，并且將背板部件焊接到所述底板部件。
6.如權利要求5所述的完整底板焊接系統(tǒng)，還包括 用于安裝所述外部單元的支柱結構。
7.如權利要求5所述的完整底板焊接系統(tǒng)，其中所述三軸滑動單元還包括X軸線性運動部、Y軸線性運動部和Z軸線性運動部，所述部件固定銷夾具安裝在所述三軸滑動單元的 Y軸線性運動部的一端，并配置成調整部件的位置；并且自動槍線性運動部安裝在所述三軸滑動單元的Y軸線性運動部上。
8.如權利要求7所述的完整底板焊接系統(tǒng)，其中每個所述外部單元還包括安裝在所述自動槍線性運動部的一側與所述自動槍線性運動部交叉的伺服電機；并且所述自動單側點焊槍安裝在所述自動槍線性運動部上與所述自動槍線性運動部一起移動，并且配置成在X軸方向上移動的同時執(zhí)行焊接操作。
9.如權利要求5所述的完整底板焊接系統(tǒng)，其中三個外部單元分別連接于由所述控制器控制的兩臺單側焊機，以在時間間隔內執(zhí)行焊接操作。
10.如權利要求5所述的完整底板焊接系統(tǒng)，其中設置六個外部單元使得兩個所述外部單元形成一對，其中三對外部單元安裝在支柱結構上并且分別布置在所述完整底板的三個側邊。
全文摘要
本發(fā)明涉及應用于車輛底盤裝配線的焊接系統(tǒng)，且更具體地涉及一種用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)。該用于各種車型的完整底板焊接系統(tǒng)適于在確定和調整根據(jù)車型而不同的焊點的位置之后執(zhí)行焊接操作，并且包括至少一個外部單元，用于焊接布置在完整底板焊接生產(chǎn)線的關鍵焊接工序中的多個部件并且具有自動點焊槍，該外部單元配置成根據(jù)車型確定位置并且從完整底板的三個側邊進入完整底板以執(zhí)行焊接操作；用于安裝外部單元的支柱結構；和配置成控制外部單元的控制器。
文檔編號B23K28/02GK102476246SQ20111021857
公開日2012年5月30日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者權泰庸 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社