用于组装多种型号的车身的设备和方法

摘要

本发明涉及一种主要用于机动车辆的用于组装多种车身型号的设备，该设备包括具有N个工具的转动盘系统(30)，其特征在于，它包括具有M个工具的另一转动盘系统(40)，其中M大于N，还包括所述两个转动盘系统(30，40)共有的组装机器人(85)，以用于独立于所述车身型号的制造顺序组装至少N种不同车身型号的部件，同时保持由机器人(85)和这两个系统(30，40)的特性所允许的最大速率。

说明书

技术领域

本发明涉及用于组装车身，特别是机动车辆车身的设备。更确切地说，本发明涉及用于组装多种不同型号的车身的设备。

背景技术

车身车间的组装站是庞大的。它们所包括的工具一般专门用于单一型号的车身。因此，为了在同一个车间内制造不同型号的车身，必需针对每个新型号的车身改变组装站的工具，或者为每个车身型号设置一条生产线。然而，这类解决方案是不合适的。

因此，使用能够适合不同的车身型号的组装站可以节省空间并且节省时间。

车身车间内对于制造的约束、特别是关于制造这些车身型号的顺序的约束意味着组装站必须极其灵活。一个组装站必须能够绝对地以任何顺序来组装不同型号车身的部件，特别是必须能够依次地组装多个相同的部件。

从现有技术中已知多种解决方案。

文献FR-2728186公开了一种用于组装N种车身型号的设备。这种设备包括一个组装区和一个焊接区。这两个区通过货盘在其上移动的多个引导路径连接在一起。这些引导路径的一部分是移动的，因此允许将称为等待段的多个固定段连接起来。这些等待段能够在车身部件被运送到组装或焊接区之前存放货盘上的这些车身部件。这些货盘对于每个车身型号是专用的。

为了能够制造N种车身型号而对于制造这些车身型号的顺序没有任何约束，必需设置2N个存放区和2N个货盘。从而，这个设备非常庞大。此外，因为这些货盘对于每个车身型号是专用的，所以用于分选这些货盘的系统很复杂。

还存在使用转动盘的设备。图1示出这种设备1的一个实例。转动盘9总体呈正方形。它由四件工具7组成，在这些工具上可悬挂车身部件8。一件工具7专用于一个型号的车身。图中示出不同车身型号的两个部件A和B。这种设备1由车身部件8的装载/卸载区3以及组装区5组成。部件的装载/卸载由一操作人员4完成。组装通过机器人6进行。转动盘9的转动允许这些车身部件8从一个区移动到另一个区。

然而，为了能够在不受所期望的不同车身型号的制造顺序约束的情况下制造车身部件8，特别是为了依次组装多个相同的部件，该装置能够仅用于制造两种不同的车身类型。依次制造多个相同部件一般会引起时间的损失。因为，如果系统不能很好地配合，组装机器人不得不等待装载与刚组装的部件相同的一个新部件。因此，该自动装置不能以由其特性所允许的最大速率运行。因此，转动盘9必须具有用于各车身型号的两个专用工具。如果制造这些车身型号的顺序是A-A-A-B，则在机器人6组装第一个部件A时，操作人员4正在从专用工具7上卸载刚被组装的部件A，以便给它装上一个待组装的部件A。完成该操作后，转动盘9枢转180°。机器人6可以组装新部件A，并且操作人员4从专用工具上卸载刚组装的部件A，以便给它装上一个待组装的部件A。接下来，转动盘9枢转90°，以便将待组装的部件B定位在机器人6前。当机器人6正在组装部件B时，操作人员4从专用工具7上卸载先前组装的部件B，以便给它装上一个待组装的部件B。

这种解决方案允许同时组装，也就是说，一个部件被组装同时一个先前组装好的部件被卸载。然而，这种解决方案不允许所制造的车身型号在数量上存在大的差异。

此外，多个焊接机器人被专门用于一个单个的组装装置。从而，这种解决方案对于这种多个组装装置的使用是昂贵的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提出一种组装设备，该设备在多种车身型号的制造中允许更大的灵活性，就所占用的面积而言做出节省并且允许制造工具的最佳使用。

为此，本发明的一个主题是用于组装多种车身型号、特别是多种机动车辆车身型号的设备，该设备使用一具有N个工具的转动盘(转动台)系统，其特征在于，该设备包括另一具有M个工具的转动盘系统，M大于N，以及包括这两个转动盘系统共有的一组装机器人(自动装置)，以允许对至少N个不同车身型号的部件进行组装而与这些车身型号的制造顺序无关，同时保持由该机器人以及这两个系统的特性所允许的最大速率。

此外，该设备还可具有下列特征之一：

-转动盘系统是叠置的；

-该设备包括至少一个装载/卸载区和一个组装区；

-装载和卸载是在组装区进行的；

-组装技术可以选自例如焊接，激光焊接，电弧焊，使用栓销(螺栓)的组装，使用铆钉的组装，使用卡接(压接，clinchage)、粘合剂、胶粘剂的组装；

-装载/卸载是通过单个操作人员和/或通过装卸机器人进行的。

本发明的另一个主题是制造至少N种车身型号、特别是机动车辆车身型号的方法，其特征在于，分别具有N个和M个工具的第一转动盘系统和第二转动盘系统共用一个机器人，其中M大于N，在该机器人组装第一转动盘系统的一个工具上的一个车身部件期间，第二转动盘系统转动确定的角度或者处于装载过程中。

此外，该方法还可具有下列特征之一：

-在第二转动盘系统进行所述转动之后，进行下列步骤：

-从一个工具上卸载已组装的车身部件，

-将一个车身部件装载到所述工具上；

-可能地，使该转动盘系统转动确定的角度；

-该方法允许组装对称的、不同的或顺序的成对部件。

附图说明

从下面参照附图给出的说明中，本发明的其他特征和优点将变得清楚，在附图中：

-图1示出根据现有技术的组装设备从上方看去的视图，该设备包括已经说明的转动台；

-图2示出根据本发明的组装设备的等轴视图；

-图3和图4是根据图2的设备从上方看去的视图，其示出制造过程中的前两个步骤；

-图5是根据本发明的组装设备的另一实施例从上方看去的视图。

具体实施方式

图2示出根据本发明的组装设备2的总体视图。该设备2包括两个转动盘系统30和40。

转动盘30和40由多个专用工具10构成，该工具能接纳车身型号的部件15。所述工具10可以是不同的，并且用于进行不同的组装、(右/左)对称的组装和顺序的组装。

组装设备2包括两个装载/卸载区50、52以及一个组装区80。组装是由所述两个转动盘30和40共用的一个机器人85来进行的。

典型地，机器人85是焊接机器人。组装技术可以选自例如激光焊接、电弧焊、栓销式组装、铆接式组装、卡接式组装、粘接或胶接式组装。

图3示出组装设备2的从上方看去的视图。作为示例并且非限定地，转动盘30、40由四个专用工具10组成。因此，转动盘30、40的每侧对应于一个不同的车身型号。这些车身型号由字母A、B、C或D表示。

图3和图4示出使用根据本发明的组装设备、按照B-C-D-D的顺序进行制造的前两个步骤。

第一个步骤是组装转动盘40的车身部件D。在组装部件D时，转动盘30枢转以将先前组装的部件B定位在装载/卸载区50前面。然后，操作人员55将该部件B从专用工具10上卸载，以便给它装上一个待组装的新部件B。装载完成后，转动盘30枢转以将新部件B定位在组装区80前面。

然后，第二个步骤是使机器人85枢转180°，以便组装转动盘30上的部件B。在组装部件B期间，转动盘40枢转以将先前组装的部件C定位在装载/卸载区52前面。于是，操作人员55从装载/卸载区50移动到装载/卸载区52。然后他将这个部件C从专用工具10上卸载，以便给它装上一个待组装的新部件C。装载完成后，转动盘40枢转以将新部件C定位在组装区80前面。

然后，第三个步骤是使机器人85枢转180°，以便组装转动盘40上的部件C。当部件C正在组装时，转动盘30枢转以将有待组装的部件D定位在组装区80前面。

然后，第四个步骤是使机器人85枢转180°，以便组装转动盘30上的部件D。当部件D正在组装时，转动盘40枢转以将先前组装的部件D定位在装载/卸载区52前面。然后，操作人员55将该部件D从专用工具10上卸载。

然后，第五个步骤是使转动盘30枢转，以便将部件D定位在装载/卸载区50前面。操作人员55于是将该部件D从专用工具10上卸载。

转动盘30和40能够在逆时针方向和顺时针方向上无区别地枢转。在图3和图4所示的情况下，转动角度是90°或180°。这可使每个转动盘的准备时间最优。

因此，对于本领域普通技术人员来说很清楚，上面说明的具体实施方案使之有可能构建四种不同的车身型号，而同时保持由机器人85和这两个系统30和40的特性所允许的最大速率。因此，这些车身型号被连续地组装，任何可能存在的等待时间均对应于组装或旋转这些转动盘所需的时间。

刚被装载到一个专用工具10上的车身部件15并非必须在下一个步骤中被组装。

车身部件15能够在专用工具10上保留多个组装步骤(的持续时间)。这有利于在存放和搬运中更大的灵活性。

当然，本发明不限于刚刚说明的具体实施方案，而是可延伸到根据其精神的任何变型。

因此，装载和卸载可以从组装区80进行。同样，有可能只提供一个装载/卸载区和一个组装区。于是，组装区还被用于装载/卸载。

作为示例，转动盘30、40可以是包括N个专用工具的多边形。从而可将转动角度选定为使得这些工具面向相应的区域定位。因此，很清楚，本发明允许构建N种不同的车身型号，而同时保持由机器人85和这两个系统30、40的特性所允许的最大速率。

如图5所示，转动盘30和40不必是对称的。这两个转动盘30或40之一可以是一个M边的多边形，M大于N。这种装置允许组装M-N个部件-很少被组装以至于不必需要专用站的部件，而同时允许对至少N个不同的车身型号进行组装而同时保持由机器人85以及这两个系统30和40的特性所允许的最大速率。

还可设想围绕一个组装机器人设置具有至少N个工具的四个转动盘。该机器人可以移动经过每个转动盘。从而，本发明允许构建至少2N种不同的车身型号。

转动盘还可以是叠置的。这种解决方案优化了组装设备的空间。

操作人员55能够容易地被一个装卸机器人代替。

本发明还可有利地允许制造多对对称部件。为此，组装机器人的工具被适配为适合于两个部件。

因此，本发明为多种车身型号的制造提供了更大的灵活性。除了节省时间和空间外，它还允许最佳地利用至少两个转动盘上的操作人员55以及组装机器人85。