一种用于白车身焊装生产线的风车柔性定位装置

摘要

本发明公开了一种用于白车身焊装生产线的风车柔性定位装置，包括转台机架，所述转台机架的一侧设有竖向布置并可转动的风车转盘，所述转台机架设有驱动所述风车转盘转动的驱动装置，所述风车转盘的盘体上设有均匀布置的多个定位工位，所述的定位工位上安装有可拆卸的夹紧工件的定位机构，所述风车转盘与所述转台机架之间设有控制所述风车转盘转位的工位切换机构，在所述转台机架与所述风车转盘之间设有自动急停机构。本发明的结构简单，维护保养容易，价格低廉，易于控制，通用性好，能适应多个平台多车型切换的柔性定位。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车自动焊装的柔性生产领域，更具体地说，它涉及一种用于白车身焊装生产线的风车柔性定位装置。

背景技术

目前，世界汽车发展的趋势是由大批量生产向多品种、小批量生产转化，为满足汽车消费者广泛而多样化的需求，适应汽车市场的激烈竞争，世界各大汽车生产厂家不断缩短车型变换周期，加快车种的更新，为适应这一发展趋势，能在一条生产线生产多个车型的白车身柔性焊装生产线被各大汽车公司广泛采用。

白车身柔性焊装生产线的关键技术是对不同车型进行定位和夹紧，传统的定位方式为固定式，通过固定在底板上的定位机构来定位车身定位孔，但此种机构定位孔位置大小固定，只能适用于同一定位孔尺寸的单一车型平台，下一车型的变化需要迁就定位孔位置和尺寸大小，不利于车型的多样化。

现在使用较多的定位方式为可切换的柔性定位方式，采用多轴伺服柔性定位单元定位对车身及其零部件进行柔性定位，该种方式定位车型平台种类多，理论上在行程范围内可以定位任意尺寸位置的车型，但多轴伺服柔性定位单元结构复杂，控制困难，造价较高，维修保养困难，且针对的车身定位孔直径大小不能改变，不能对应不同孔径的多车型生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供了一种定位简单、结构可靠、易于控制、通用性好、价格低廉、能适应多个平台多车型切换的用于白车身焊装生产线的风车柔性定位装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于白车身焊装生产线的风车柔性定位装置，包括转台机架，所述转台机架的一侧设有竖向布置并可转动的风车转盘，所述转台机架设有驱动所述风车转盘转动的驱动装置，所述风车转盘的盘体上设有均匀布置的多个定位工位，所述的定位工位上安装有可拆卸的夹紧工件的定位机构，所述风车转盘与所述转台机架之间设有控制所述风车转盘转位的工位切换机构，在所述转台机架与所述风车转盘之间设有自动急停机构。

进一步的，所述定位机构包括在所述定位工位上安装有可调位的与所述风车转盘贴合连接的安装面板和在所述安装面板的面板上垂直凸出的可拆卸的安装支架，所述安装支架的一侧安装有与工件相感应的传感装置，所述安装支架的另一侧安装有可拆卸的可与工件相适应的夹紧装置。

更进一步的，所述的传感装置包括在所述安装支架上安装有可调位的感应器支架和在所述感应器支架上设有的定位感应器；所述的夹紧装置包括在所述安装支架上位置安装有的可调的销钉支架和在所述销钉支架上设有可与工件的定位孔相适配的销钉。

更进一步的，所述的安装支架包括竖向设置的立板和在立板的一端向一侧翻折设置的与所述安装面板连接的翻折部，所述的安装支架为“L”板结构。

作为进一步的改进，所述工位切换机构包括在所述转台机架的侧部设有的多个可与各个所述定位工位分别对应的转盘位置感应器，各个所述定位工位上均设有可与与其对应的所述转盘位置感应器相适应的感应结构，所述感应结构为在与各个所述定位工位对应的所述风车转盘的后端面上凸出设置的感应圆柱。

更进一步的，所述风车转盘的外缘设有多个分别与各定位工位对应设置的销孔，所述转台机架上设有可与所述销孔相适配的检修插销机构，所述插销机构包括在所述转台机架的顶端设有的插销导向座，所述插销导向座上设有一插销传感器，所述的转台机架上设有一插销支架，在所述插销支架上设有检修插销。

作为更进一步的改进，所述自动急停机构包括在所述风车转盘的后端设有的挡位凸起，所述转台机架的顶部设有可与所述挡位凸起相适应的挡位感应器。

作为更进一步的改进，所述驱动装置包括伺服电机和固定在所述转台机架上的底座减速机，所述底座减速机的一端设有与所述伺服电机相连的减速机，所述底座减速机的另一端与所述的风车转盘连接。

更进一步的，所述的驱动装置呈竖向布置并且嵌入式安装在所述转台机架内，所述的转台机架的一侧设有与所述驱动装置相适应的容纳槽。

有益效果

与现有技术相比，本发明的用于白车身焊装生产线的风车柔性定位装置的有益效果如下：(1)、定位简单、结构可靠、易于控制、通用性好、能适应多个平台多车型切换的焊装生产线车身柔性定位；(2)、可与不同车型的车身定位孔进行定位，解决了白车身焊装生产线切换车型平台时由于定位孔径的大小或位置不一致所引起的无法定位的问题，极大的降低了新车型新平台开发的成本；(3)、无需人工控制，反应迅速，控制精准，智能化生产管理；(4)、可以对不同车型的车身进行定位夹紧，切换迅速、准确，操作简单，极大的提高了生产效率；(5)、遇到故障时，风车转盘能够及时停止转位，避免线缆的多次绕颈，防止产生事故，避免造成损失。

附图说明

图1是本发明的用于白车身焊装生产线的风车柔性定位装置的结构示意图；

图2是本发明中风车转盘的结构放大示意图；

图3是本发明中定位机构的结构放大示意图。

图中：1、风车转盘；2、转台机架；3、驱动装置；301、伺服电机；302、减速机；303、底座减速机；4、定位工位；5、定位机构；501、安装支架；502、感应器支架；503、定位感应器；504、销钉支架；505、销钉；506、安装面板；6、插销导向座；7、销孔；8、感应结构；9、转盘位置感应器；10、插销传感器；11、插销支架；12、检修插销；13、挡位凸起；14、挡位感应器；15、容纳槽；16、转盘位置感应器支架；17、底座。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本发明的具体实施方式是这样的：如图1-3所示，一种用于白车身焊装生产线的风车柔性定位装置，包括转台机架2，转台机架2底部设有底座17，通过底座17平稳支撑定位装置，转台机架2的一侧设有竖向布置并可转动的风车转盘1，转台机架2设有驱动风车转盘1转动的驱动装置3，风车转盘1的盘体上设有均匀布置的多个定位工位4，定位工位4上安装有可拆卸的夹紧工件的定位机构5，各定位工位4上的定位机构5不同，可与不同车型的车身定位孔进行定位，根据不同车型的定位需求更换定位机构5，使风车柔性定位装置的适用范围更广，解决了白车身焊装生产线切换车型平台时由于定位孔径的大小或位置不一致所引起的无法定位的问题，极大的降低了新车型新平台开发的成本，风车转盘1与转台机架2之间设有控制风车转盘1转位的工位切换机构，还包括在转台机架2与风车转盘1之间设有的自动急停机构，还包括控制驱动装置3、工位切换机构以及自动急停机构运转的控制单元，无需人工控制，反应迅速，控制精准，智能化生产管理；定位工位4通过驱动装置3和工位切换机构进行快速切换，以对不同车型的车身进行定位夹紧，风车转盘1切换迅速、准确，操作简单，极大的提高了生产效率；使用自动急停机构使工位切换机构遇到故障时，风车转盘1能够及时停止转位，避免风车转盘1不停转动造成线缆的多次绕颈和防止产生事故，避免造成损失；只需更换定位机构的零部件即可满足不同车型的生产，维修保养方便且制造成本较低。

在本实施例中，如图3所示，风车转盘1上设有4个定位工位4，定位机构5包括在定位工位4上安装有可调位的与风车转盘1贴合连接的安装面板506和在安装面板506的面板上垂直凸出的可拆卸的安装支架501，安装面板506可根据车型需求，设置不同的长度尺寸，在竖直方向(即坐标Z方向)进行调整，满足定位要求；根据车型需求，选用不同尺寸设置的安装支架501安装在安装面板506上，即可调整安装支架501的垂直凸出于安装面板506的位置，即可调整安装支架501在两个横向方向的定位位置(即坐标Y方向和X方向)，对于不同车型，如果Z向方向不同，可以通过调节安装面板506的长度来满足Z向的定位，通过调节安装支架501的尺寸，来满足不同车型对于XY向定位孔位置的需求；安装支架501的一侧安装有与工件相感应的传感装置，安装支架501的另一侧安装有可拆卸的可与工件相适应的夹紧装置，传感装置包括在安装支架501上安装有可调位的感应器支架502和在感应器支架502上设有的定位感应器503；夹紧装置包括在安装支架501上位置安装有的可调的销钉支架504和在销钉支架504上设有可与工件的定位孔相适配的销钉505。由于风车转盘1有多个方向位置变化，故销钉505有多种直径大小可以选择，并且配合安装面板506以及安装支架501的尺寸设计，风车转盘1每转动一个工位角，便能根据对应车型定位孔尺寸定位车身及其零部件，可对多种车型进行柔性定位。

在本实施例中，安装支架501包括竖向设置的立板和在立板的一端向一侧翻折设置的与安装面板506连接的翻折部，安装支架501为“L”板结构，安装支架501的立板一侧上竖向延伸的设有与感应器支架502连接的滑槽，感应器支架502可竖向方向调节的安装在安装支架501上，适应性好，安装支架501的立板另一侧设有竖向布置并多个与销钉支架504连接的螺孔，使销钉支架504可以根据销钉505的定位要求进行Z方向的调整，满足多种Z向定位需求；位于各个定位工位4处的风车转盘1上设有均匀阵列分布的柔性安装孔，以便于不同的安装面板506的安装固定。

在本实施例中，驱动装置3包括伺服电机301和固定在转台机架2上的底座减速机303，底座减速机303的一端设有与伺服电机301相连的减速机302，底座减速机303的另一端与风车转盘1连接；底座减速机303通过法兰固定在转台机架2上，通过减速机302和底座减速机303控制风车转盘1准确转位，驱动装置3反应快速、平稳，对风车转盘1定位精准。

在本实施例中，工位切换机构包括在转台机架2的侧部设有的多个可与各个定位工位4分别对应的转盘位置感应器9，各个定位工位4上均设有可与与其对应的转盘位置感应器9相适应的感应结构8，感应结构8为在与各个定位工位4对应的风车转盘1的后端面上凸出设置的感应圆柱。风车转盘1在四个方向分别设置有柔性安装孔，柔性安装孔用于安装定位机构5，当切换车型时，伺服电机301带动减速机302和底座减速机303转动，风车转盘1随之旋转90°进行切换车型定位，感应圆柱用于风车转盘1在旋转后与对应的转盘位置感应器9的感应，当感应到位置后转盘位置感应器9传递信号指令给控制单元的上位机，上位机判断车型数据而识别车型，发出对对应的车型进行夹紧定位的指令。

在本实施例中，各个转盘位置感应器9呈竖向排列的设置在转台机架2的一侧，转盘位置感应器9的数量为4个，与定位工位4的数量相对应，在转台机架2的一侧设有安装各个转盘位置感应器9的转盘位置感应器支架16，各个转盘位置感应器9可拆卸的安装在转盘位置感应器支架16上，对应于各个定位工位4上的各个感应圆柱的布置位置与各自对应的转盘位置感应器9相适应，各个感应圆柱在风车转盘1上的布置位置合理，设计巧妙，需转换不同工位时，通过转台机架2一侧的转盘位置感应器9相感应的感应圆柱即可确定所要定位的车型，智能化识别和处理工位信息，快速工位切换。

在本实施例中，风车转盘1的外缘设有多个分别与各定位工位4对应设置的销孔7，转台机架2上设有可与销孔7相适配的检修插销机构，插销机构包括在转台机架2的顶端设有的插销导向座6，插销导向座6上设有一插销传感器10，转台机架2上设有一插销支架11，在插销支架11上设有检修插销12。检修插销12一般状态下安装于插销支架11上，当设备需要检修时，将检修插销12插入插销导向座6中，并穿过风车转盘1上的销孔7，使风车转盘1固定，防止维修时因转台异常转动造成事故；插销导向座6上安装插销传感器10，用于防止在检修完后，因人为失误未拔出检修插销12，风车转盘1强行转动造成设备卡死现象。

在本实施例中，自动急停机构包括在风车转盘1的后端设有的挡位凸起13，转台机架2的顶部设有可与挡位凸起13相适应的挡位感应器14，挡位凸起13呈弧形板结构，与挡位感应器14的感应时间长，避免外物干扰，保证控制的准确性。挡位凸起13用于防止风车转盘1的过转动，当转盘位置感应器9有故障时，风车转盘1继续转动，安装在转台机架2上的挡位感应器14通过触碰挡位凸起13产生信号，传递给减速电机301，使其停止转动，防止线缆的多次绕颈、产生事故。

在本实施例中，驱动装置3呈竖向布置并且嵌入式安装在转台机架2内，转台机架2的一侧设有与驱动装置3相适应的容纳槽15，驱动装置3嵌入安装在转台机架2内，使本风车柔性定位装置的结构更加紧凑，占用空间小，环境适应能力强。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。