本申請要求于2015年7月31日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2015-0108919號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引證結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車體組裝系統(tǒng)，更具體地，涉及一種組裝車體的側(cè)板和頂板的頂部激光釬焊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通常，車體通過組裝在車體子過程中制造的各種面板的車體組裝過程而形成為白車身(BIW)。

車體包括：底板，形成車體框架的下側(cè)；相對的側(cè)板，形成框架的左側(cè)和右側(cè)；頂板，形成框架的上側(cè)；多個車頂縱梁；前罩板；后圍板；雜物盤等。車體的這些部件的組裝是在主裝配過程(也被稱作車體的裝配過程)中完成的。

在主裝配過程中，在通過車體組裝系統(tǒng)在將后圍板結(jié)合至底板之后，焊接并組裝相對的側(cè)板、頂板、車頂縱梁、前罩板、雜物盤等。

車體組裝系統(tǒng)通過由側(cè)懸架和側(cè)門對側(cè)板進(jìn)行限制而將側(cè)板固定至底板，并且在該車體組裝系統(tǒng)將頂板、車頂縱梁、前罩板、雜物盤等固定至側(cè)板之后，通過焊接機(jī)器人來焊接其結(jié)合部分。

在車體組裝過程中，在頂板通過點(diǎn)焊而被焊接至側(cè)板后，由樹脂制成的車頂裝飾件(roof molding)附接至側(cè)板與頂板的焊接部分。

然而，由于在常規(guī)技術(shù)中車頂裝飾件附接至側(cè)板和頂板的焊接部分，所以車輛的外觀不能令人滿意，并且由于車頂裝飾件的附接而會導(dǎo)致增加材料成本和勞動力成本。

在這個背景技術(shù)部分中公開的以上信息僅用于增強(qiáng)對本發(fā)明的背景技術(shù)的理解，并且因此其可能包含不構(gòu)成本國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于在頂部激光釬焊系統(tǒng)中對頂板進(jìn)行原始定位(home position，初始定位)和壓緊的頂部壓緊夾具(roof-pressing jig，頂壓夾具)，該頂部激光釬焊系統(tǒng)能通過對側(cè)板與頂板之間的部分進(jìn)行激光釬焊而去除車頂裝飾件(roof molding)。

頂部壓緊夾具在頂部激光釬焊系統(tǒng)中與原始定位夾具對接并且對加載在本體的相對的側(cè)板上的頂板進(jìn)行原始定位和壓緊，該原始定位夾具用于限制本體的相對的側(cè)板并對本體的相對的側(cè)板進(jìn)行原始定位，該頂部激光釬焊系統(tǒng)沿著本體的移動路徑包括釬焊區(qū)段和磨削區(qū)段以用于將頂板結(jié)合至相對的側(cè)板，頂部壓緊夾具包括：夾具框架，該夾具框架能拆卸地安裝在釬焊區(qū)段中的處理機(jī)器人上；限制襯墊，該限制襯墊安裝在夾具框架的左側(cè)和右側(cè)中的每一個處，并且該限制襯墊沿著相對的側(cè)板的長度方向支撐頂板的相對的側(cè)邊緣；以及多個真空杯，該多個真空杯安裝在夾具框架處，并且該多個真空杯通過限制襯墊真空吸附頂板的相對側(cè)的外表面。

頂部壓緊夾具還包括限位銷，該限位銷安裝成在限制襯墊的前端側(cè)在夾具框架處能豎直地移動并且該限位銷相對于形成在頂板處的限位孔從下側(cè)向上插入。

頂部壓緊夾具還包括限位銷氣缸，該限位銷氣缸連接至限位銷，使得限位銷豎直地移動并安裝在夾具框架處。

頂部壓緊夾具還包括基準(zhǔn)銷，該基準(zhǔn)銷安裝成在限制襯墊的后端側(cè)在夾具框架處能豎直地移動并且該基準(zhǔn)銷相對于形成在頂板處的基準(zhǔn)孔從上側(cè)向下插入。

頂部壓緊夾具還包括基準(zhǔn)銷氣缸，該基準(zhǔn)銷氣缸連接至基準(zhǔn)銷，使得基準(zhǔn)銷豎直地移動并安裝在夾具框架處。

多個真空杯可穿過沿著頂板的相對側(cè)邊緣在限制襯墊中連續(xù)地形成的多個穿孔，并且多個真空杯真空吸附頂板的相對的側(cè)邊緣的外表面。

在夾具框架的前端和后端中每一個的相對側(cè)固定地安裝有與側(cè)原始定位夾具對接的對接支架。

在對接支架的底表面處可安裝有橡膠墊。

在對接支架中形成有銷孔，設(shè)置在原始定位夾具中的固定銷可插入該銷孔內(nèi)。

限制襯墊可形成與頂板對應(yīng)的形狀，并且該限制襯墊由鋁制成。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，能夠通過對本體的相對的側(cè)板與頂板之間的結(jié)合部分進(jìn)行激光釬焊來去除根據(jù)常規(guī)技術(shù)的車頂裝飾件。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，能夠通過去除根據(jù)常規(guī)技術(shù)的車頂裝飾件來改進(jìn)車輛的本體的外觀、減少由于車頂裝飾件的安裝而引起的材料成本和勞動力成本。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，由于通過頂部壓緊夾具將頂板原始定位并限制至相對的側(cè)板，所以頂板與相對的側(cè)板之間的間隙通過側(cè)原始定位夾具和間隙測量單元而歸零，頂板和相對的側(cè)板被激光釬焊，并且通過焊道檢查單元自動地檢測釬焊焊道的磨削缺陷，從而能夠進(jìn)一步提升釬焊質(zhì)量。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，由于頂板可與各種各樣的車輛的本體對應(yīng)地被激光釬焊，所以能夠靈活地制造各種各樣的車輛、減少設(shè)備準(zhǔn)備時間、實現(xiàn)整個設(shè)備的重量減小和簡化以及減少初期投資和用于另外車輛的額外投資。

附圖說明

附圖旨在用作用于描述本發(fā)明的示例性實施方式的參考，并且附圖不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的技術(shù)精神。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的方框圖。

圖2和圖3是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的側(cè)原始定位夾具的立體圖，并且圖4是其側(cè)視圖。

圖5示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光焊接系統(tǒng)的側(cè)原始定位夾具的夾持件的立體圖。

圖6示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的側(cè)原始定位夾具的固定銷的立體圖。

圖7和圖8是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的頂部壓緊夾具的立體圖，并且圖9是其截面圖。

圖10示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的頂部壓緊夾具的對接支架的立體圖。

圖11示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的頂部壓緊夾具的真空杯的立體圖。

圖12示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的頂部壓緊夾具的限位銷的立體圖。

圖13示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的頂部壓緊夾具的基準(zhǔn)銷的立體圖。

圖14示出了用于應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的頂部壓緊夾具的釬焊組件的激光釬焊原理的示意圖。

圖15和圖16是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的釬焊組件和間隙測量單元的立體圖，并且圖17是其截面圖。

圖18是用于應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的釬焊組件的空氣噴射結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖19和圖20是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的結(jié)合立體圖。

圖21是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的分解立體圖。

圖22是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的組裝截面圖。

圖23是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的焊道檢查單元的示意圖。

具體實施方式

下文中將參考附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施方式。如本領(lǐng)域中那些技術(shù)人員將認(rèn)識到的，所描述的實施方式在不背離本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)可以多種不同方式修改。

本文中所使用的術(shù)語僅用于描述具體實施方式的目的，而非旨在限制本發(fā)明。除非上下文另有明確說明，否則如本文所用的單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)進(jìn)一步理解的是，當(dāng)在本說明書中使用時，術(shù)語“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”規(guī)定存在所闡述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但并不排除存在或附加有一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出的術(shù)語的任意及全部組合。在整個說明書中，除非明確相反描述，術(shù)語“包括(comprise)和諸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的變形將被理解為意味包含所闡述的元件但不排除任何其他元件。另外，在本說明書中描述的術(shù)語“單元(unit)”、“件(-er)”、“物(-or)”和“模塊(module)”表示用于處理至少一種功能和操作的單元，并且可通過硬件組件或軟件組件及其組合而實施。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可體現(xiàn)為計算機(jī)可讀介質(zhì)上的非易失性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機(jī)可讀介質(zhì)的實例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM，磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡以及光學(xué)數(shù)據(jù)儲存裝置。計算機(jī)可讀介質(zhì)還可分布 在與網(wǎng)絡(luò)連接的計算機(jī)系統(tǒng)中，使得計算機(jī)可讀介質(zhì)以分布方式(例如，通過遠(yuǎn)程信息服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN))存儲和執(zhí)行。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的方框圖。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)100使用夾具來限制并焊接主裝配部件，并且其可應(yīng)用于組裝車體的車體組裝線的主裝配過程。

此外，在車體組裝線的主裝配過程中，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)100基于具有相對的側(cè)板3的本體1而可應(yīng)用于將頂板5結(jié)合至相對的側(cè)板3的過程。

本文中，本體1可為這樣一種本體，其中，相對的側(cè)板3被組裝至預(yù)定結(jié)構(gòu)，例如，其中側(cè)板3被組裝至底板(未示出)的相對側(cè)。本體1可通過滑架而沿著輸送線7移動。

在車輛組裝中，本體1的寬度方向通常被稱作L方向，本體1的移動方向被稱作T方向，并且本體1的高度方向被稱作H方向。然而，在本發(fā)明的示例性實施方式中，方向參考并未根據(jù)LTH方向規(guī)定而設(shè)定，而是分別規(guī)定為本體的寬度方向、移動方向和高度方向。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)100被配置成使得本體1的相對的側(cè)板3和頂板5通過激光釬焊方法而結(jié)合在一起，以便可以去除車頂裝飾件。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)100可沿著本體1的移動路徑而配置為釬焊區(qū)段8和磨削區(qū)段9。

例如，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)100在釬焊區(qū)段8中通過激光釬焊方法可對本體1的相對的側(cè)板3與頂板5之間的結(jié)合部進(jìn)行結(jié)合。

另外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)100在磨削區(qū)段9中可對釬焊部分的位于相對的側(cè)板3與頂板5之間的釬焊焊道進(jìn)行磨削。

為了這個目的，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)100包括：側(cè)原始定位夾具200、頂部壓緊夾具300、釬焊組件400、間隙測量單元500、磨削組件600以及焊道檢查單元700。

上文描述的部件可全部安裝在主裝配過程的車體組裝線中的過程框架內(nèi)，或者可以分別地安裝在分開的過程框架內(nèi)。

在本發(fā)明的示例性實施方式中，側(cè)原始定位夾具200設(shè)置成限制本體1的相對的側(cè)板3，使得相對的側(cè)板3定位在預(yù)定位置，相對的側(cè)板被配置在釬焊區(qū)段8中并且安裝在本體1的移動路徑的相對側(cè)。

基于預(yù)定類型車輛的通過輸送線7的移動路徑移動至釬焊區(qū)段8的本體1，側(cè)原始定位夾具200可夾持本體1的相對的側(cè)板3并且可將相對的側(cè)板3定位在預(yù)定位置處，該預(yù)定位置是原始位置。

此外，側(cè)原始定位夾具200可限制相對的側(cè)板3以與不同類型車輛的本體1對應(yīng)，并且其根據(jù)由間隙測量單元500測量的側(cè)板3與頂板5之間的間隙值可將相對的側(cè)板3原始定位在一預(yù)定位置，后文將詳細(xì)描述間隙測量單元。

如本文中所使用的，術(shù)語“原始位置(home position)可被定義為當(dāng)通過側(cè)原始定位夾具200使相對的側(cè)板3在本體1的寬度方向連續(xù)移動時側(cè)板3與頂板5之間的間隙為零的位置。

例如，側(cè)原始定位夾具200限制相對的側(cè)板3并且根據(jù)由間隙測量單元500測量的間隙值而原始定位相對的側(cè)板3，從而確保了相對的側(cè)板3與頂板5之間的零間隙。另外，術(shù)語“限制”可被定義為夾持相對的側(cè)板3。

在本發(fā)明的示例性實施方式中，側(cè)原始定位夾具200設(shè)置在移動路徑的相對側(cè)，本體1的移動路徑在該相對側(cè)之間。為了方便，現(xiàn)將僅描述安裝在移動路徑的一側(cè)的原始定位夾具200。

圖2和圖3是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的側(cè)原始定位夾具的立體圖，并且圖4示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的側(cè)原始定位夾具的側(cè)面示意圖。

參考圖2至4，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的側(cè)原始定位夾具200包括：基部框架210、移動框架220、柱框架230、支撐框架240和夾持件250。

基部框架210設(shè)置成對移動框架220、柱框架230和支撐框架240進(jìn)行支撐，并且該基部框架在釬焊區(qū)段8中安裝在移動路徑的相對側(cè)，本體1的移動路徑在該相對側(cè)之間。

基部框架210包括子元件，諸如用于對移動框架220進(jìn)行支撐的多種支架、支撐塊、板、殼體、蓋、墊圈等。然而，因為子元件用于將移動框架220安裝在基部框架210中，所以除了例外情況之外，子元件在本發(fā)明的示例性實施方式中總體上被稱為基部框架210。

移動框架220安裝在基部框架210處以能在本體1的寬度方向上往復(fù)運(yùn)動。移動框架220安裝成能在設(shè)置于基部框架210中的多個導(dǎo)軌221上滑動地移動。

導(dǎo)軌221沿著本體1的移動方向以一預(yù)定距離彼此間隔開，該導(dǎo)軌安裝在基部框架210的頂表面，并且該導(dǎo)軌延伸地布置在本體1的寬度方向上。滑動件223安裝在移動框架220的底表面上。每個滑動件223滑動地耦接至導(dǎo)軌221。

本文中，用于使移動框架220在本體1的寬度方向上往復(fù)運(yùn)動的第一驅(qū)動部件225安裝在基部框架210處。第一驅(qū)動部件225被配置成將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿涌蚣?20的線性運(yùn)動。

第一驅(qū)動部件225包括：第一伺服馬達(dá)227，安裝在基部框架210處；以及導(dǎo)向螺紋件229，連接至第一伺服馬達(dá)227處并且大體上螺紋固定至移動框架220。

第一伺服馬達(dá)227可固定地安裝在基部框架210的頂表面上。導(dǎo)向螺紋件229可連接至第一伺服馬達(dá)227的驅(qū)動軸并且可螺紋固定至與移動框架220的底表面固定的預(yù)定塊(未示出)。

柱框架230沿著本體1的移動方向安裝在移動框架220的每個相對側(cè)，并且其固定地安裝在移動框架220的豎直方向上。

作為用于大體支撐后文將描述的夾持件250的框架，支撐框架240沿著相對的側(cè)板3的長度方向(即，沿著本體1的移動方向)延伸地布置并且連接至柱框架230。

夾持件250設(shè)置成限制相對的側(cè)板3并基于通過間隙測量單元500測量的間隙值而原始定位相對的側(cè)板3。

夾持件250設(shè)置成復(fù)數(shù)形式，該夾持件沿著本體1的移動方向安裝在支撐框架240上，并且該夾持件安裝成能在本體1的寬度方向上往復(fù)運(yùn)動。

作為用于對相對的側(cè)板3的上側(cè)進(jìn)行限制的夾持件，夾持件250(如圖5所示)可由夾持柱體251操作并且可夾持相對的側(cè)板3的上側(cè)。由于夾持件250基于本領(lǐng)域中眾所周知的公開技術(shù)而配置為夾持裝置，所以在本說明書這省略了其詳細(xì)描述。

如上所描述，夾持件250在支撐框架240處安裝成能在本體1的寬度方向上往復(fù)運(yùn)動，并且為了這個目的，在支撐框架240中設(shè)置有第二驅(qū)動部件253，該第二驅(qū)動部件用于使夾持件250在本體1的寬度方向上往復(fù)運(yùn)動。

第二驅(qū)動部件253包括：第二伺服馬達(dá)255，安裝在支撐框架240處；以及線性運(yùn)動(LM)引導(dǎo)件257，連接至第二伺服馬達(dá)255并且對夾持件250進(jìn)行固定。

第二伺服馬達(dá)255固定地安裝在支撐框架240處。LM引導(dǎo)件257接收第二伺服馬達(dá)255的扭矩并且通過所接收的扭矩使夾持件250在本體1的寬度方向上往復(fù)運(yùn)動。

LM引導(dǎo)件257可通過動力傳輸單元(諸如帶或齒輪)連接至第二伺服馬達(dá)255。LM引導(dǎo)件257包括：滾珠螺桿256，連接至第二伺服馬達(dá)255的驅(qū)動軸；移動塊258，該移動塊螺紋固定至滾珠螺桿256并且連接至夾持件250；以及軌道構(gòu)件259，能滑動地耦接至移動塊258。

通過在前后方向上旋轉(zhuǎn)第二伺服馬達(dá)255，夾持件250可通過LM引導(dǎo)件257而在本體1的寬度方向上線性往復(fù)運(yùn)動。

如此，夾持件250被配置成通過第二驅(qū)動部件253而在本體1的寬度方向上往復(fù)運(yùn)動的原因在于，在通過夾持件250限制相對的側(cè)板3的狀態(tài)下使相對的側(cè)板3在本體1的寬度方向上連續(xù)移動。

例如，在限制相對的側(cè)板3的狀態(tài)下，夾持件250根據(jù)由間隙測量單元500測量的間隙值通過第二驅(qū)動部件253而使相對的側(cè)板3在本體1的寬度方向上連續(xù)移動，這樣使得側(cè)板3與頂板5之間的間隙可為零。

在本示例性實施方式中，如上所描述，配置成通過第一驅(qū)動部件225而在本體1的寬度方向上往復(fù)運(yùn)動的移動框架220將夾持件250移動至與不同種類車輛的本體1對應(yīng)的預(yù)定位置處。

此外，在本示例性實施方式中，安裝有夾持件250的支撐框架240通過驅(qū)動馬達(dá)241而可旋轉(zhuǎn)地安裝在柱框架230處。

支撐框架240由柱框架230可旋轉(zhuǎn)地支撐并且可由驅(qū)動馬達(dá)241旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動馬達(dá)241可通過支架固定地安裝至柱框架230。

支撐框架240被配置成通過驅(qū)動馬達(dá)241而旋轉(zhuǎn)地安裝在柱框架230處的原因在于，根據(jù)對應(yīng)的車輛而選擇性地使用夾持件250的與不同種類車輛的本體1對應(yīng)的不同結(jié)構(gòu)。

本文中，夾持件250可具有與各個種類車輛的本體1對應(yīng)的不同結(jié)構(gòu)以能分別限制不同種類車輛的相對的側(cè)板3，并且該夾持件可安裝在支撐框架240的任一側(cè)或至少一側(cè)。

例如，與一種車輛對應(yīng)的夾持件250沿著本體1的移動方向安裝在支撐框架240的一側(cè)，并且與每一不同種類車輛對應(yīng)的夾持件250可沿著本體1的移動方向安裝在支撐框架240的另一側(cè)。

另外，由于支撐框架240由驅(qū)動馬達(dá)241旋轉(zhuǎn)，所以與不同種類車輛的本體1對應(yīng)的不同結(jié)構(gòu)的夾持件250布置在對應(yīng)種類車輛的相對的側(cè)板3的側(cè)面。

此外，如圖6所示，用于與稍后將進(jìn)一步描述的頂部壓緊夾具300(參考圖1)對接的支撐支架233安裝在每個柱框架230處。

與頂部壓緊夾具300耦接以固定頂部壓緊夾具300的固定銷235安裝在支撐支架233處。固定銷235可插入頂部壓緊夾具300的與支撐支架233相對的對接部分中。

對頂部壓緊夾具300的銷連接部分進(jìn)行限制的銷夾持件237(即，對接部分)安裝在柱框架230的支撐支架233處。在固定銷235耦接至頂部壓緊夾具300的對接部分的狀態(tài)下，銷夾持件237連同頂部壓緊夾具的銷連接部分一起可限制固定銷235。

本文中，銷夾持件237可根據(jù)銷夾持氣缸238的操作而旋轉(zhuǎn)，并且該銷夾持件可連同頂部壓緊夾具300的銷連接部分一起通過銷夾持氣缸238的操作壓力而限制固定銷235。

參考圖1，在本發(fā)明的示例性實施方式中，頂部壓緊夾具300設(shè)置成使用處理機(jī)器人301來原始定位加載在本體1的相對的側(cè)板3上的頂板5并壓緊頂板5。頂部壓緊夾具300可拆卸地安裝在處理機(jī)器人301處并且被配置成能夠?qū)又辽鲜鰝?cè)原始定位夾具200。

本文中，頂板5可對準(zhǔn)頂部對準(zhǔn)夾具101，該頂板通過頂部加載夾具103而從頂部對準(zhǔn)夾具101卸載，并且該頂板被加載在本體1的相對的側(cè)板3上。

頂部對準(zhǔn)夾具101將頂板對準(zhǔn)在一預(yù)定位置，并且頂部對準(zhǔn)夾具安裝在釬焊區(qū)段8與磨削區(qū)段9之間。頂部加載夾具103可拆卸地安裝在前述處理機(jī)器人301處。

頂部對準(zhǔn)夾具101包括：基準(zhǔn)銷，該基準(zhǔn)銷保持頂板5的參考位置；以及保持件，該保持件支撐頂板5的邊緣。頂部加載夾具103包括：基準(zhǔn) 銷，該基準(zhǔn)銷保持頂板5的參考位置；以及夾持件，該夾持件限制頂板5的邊緣。

由于頂部對準(zhǔn)夾具101和頂部加載夾具103的結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域中是眾所周知的，所以在本說明書中省略了其詳細(xì)的描述。

處理機(jī)器人301可通過換刀裝置來給頂部加載夾具103、頂部壓緊夾具300和點(diǎn)焊槍(未示出)換刀。

圖1中示出的參考標(biāo)號105表示安裝有點(diǎn)焊槍且對頂板5和前后車頂縱梁進(jìn)行點(diǎn)焊的焊接機(jī)器人，并且該焊接機(jī)器人105設(shè)置在釬焊區(qū)段8中。

圖7至圖9是示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的頂部壓緊夾具的視圖。

參考圖7至圖9，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部壓緊夾具300包括夾具框架310、限制襯墊320、真空杯330、限位銷340以及基準(zhǔn)銷360。

夾具框架310可拆卸地安裝在處理機(jī)器人301的臂端處。夾具框架310包括主框架311和子框架313，該子框架一體地連接至主框架311的前端和后端。

主框架311形成為梯形形狀，并且該主框架包括與處理機(jī)器人301的臂端結(jié)合的機(jī)器人耦接部315。子框架313形成為“一”形形狀，并且該子框架沿著左/右方向(本體的寬度方向)布置在主框架311的前端和后端。

本文中，與前述側(cè)原始定位夾具200的支撐支架233對接的對接支架317固定地安裝在前后夾具框架310中每一個的相對側(cè)，即，每個子框架313的相對側(cè)。橡膠墊318安裝在對接支架317的底表面。當(dāng)對接支架317 對接至支撐支架233時，橡膠墊318用于緩沖對接支架317與支撐支架233的碰撞。

如圖10所示，在對接支架317處形成銷孔319，側(cè)原始定位夾具200的固定銷235插入該銷孔中。例如，當(dāng)對接支架317對接至側(cè)原始定位夾具200的支撐支架233時，固定銷235與對接支架317的銷孔319結(jié)合。

“對接”可被定義為當(dāng)頂部壓緊夾具300對頂板5進(jìn)行原始定位和壓緊時對接支架317定位在支撐支架233處的狀態(tài)。

限制襯墊320沿著相對的側(cè)板3的長度方向支撐加載在本體1的相對的側(cè)板3上的頂板5以及頂板5的相對的側(cè)邊緣。

限制襯墊320固定地安裝在夾具框架310的主框架311的左側(cè)和右側(cè)中的每一個處，并且該限制襯墊沿著主框架311的長度方向布置。限制襯墊320形成為與頂板5對應(yīng)的形狀。

限制襯墊320由鋁或具有良好導(dǎo)熱性的類似材料制成，使得當(dāng)頂板5與相對的側(cè)板3通過激光釬焊結(jié)合時不會產(chǎn)生過熱。

真空杯330真空吸附頂板5的相對的側(cè)邊緣的外表面，并且該真空杯安裝在夾具框架310的與限制襯墊320對應(yīng)的主框架311處。

如圖11所示，真空杯330穿過多個穿孔325并且可真空吸附頂板5的相對的側(cè)邊緣的外表面，該多個穿孔沿著頂板5的相對的側(cè)邊緣連續(xù)地形成在限制襯墊320中。

真空杯330沿著主框架311的長度方向彼此間隔地安裝在夾具框架310的主框架311中，并且該真空杯通過固定至主框架311的固定支架331而被安裝。

本文中，安裝桿333固定地安裝在固定支架331處。安裝桿333的上端固定至固定支架331，并且安裝桿333的下端布置在限制襯墊320的穿孔325中。真空杯330安裝在安裝桿333的下端。真空杯330可通過彈簧335連接至安裝桿333的下端。

如圖12所示，當(dāng)頂板5通過限制襯墊320和真空杯330而被限制時，限位銷340從其上側(cè)至其下側(cè)插入到形成在頂板5中限位孔6a中，以用于限制頂板5。限位銷340安裝成在夾具框架310的主框架311處在限制襯墊320的前端側(cè)的能豎直地移動。

基準(zhǔn)銷氣缸341安裝在夾具框架310處，使得限位銷340可豎直地往復(fù)運(yùn)動。基準(zhǔn)銷氣缸341連接至限位銷340并且固定地安裝在夾具框架310的主框架311處。

基準(zhǔn)銷氣缸341包括限位銷操作桿343，該限位銷操作桿通過氣壓或液壓而前后移動。用于支撐頂板5的底表面并固定限位銷340的限位支架345安裝在限位銷操作桿343處。限位支架345具有平的頂表面。限位銷340固定地安裝在限位支架345的頂表面處。

因此，在本發(fā)明的示例性實施方式中，當(dāng)限位銷氣缸341的限位銷操作桿343在向下地移動向前的狀態(tài)下向上地移動向后時，頂板5的底表面可由限位支架345支撐，并且同時，限位銷340可插入頂板5的限位孔6a中以限制頂板5。

如圖13所示，當(dāng)頂板5通過限制襯墊320、真空杯330和限位銷340而被限制時，基準(zhǔn)銷360從頂板的下側(cè)至頂板的上側(cè)插入到形成在頂板5處的基準(zhǔn)孔6b中?；鶞?zhǔn)銷360安裝成在夾具框架310的主框架311處在限制襯墊320的后端側(cè)能豎直地移動。

基準(zhǔn)銷氣缸361安裝在夾具框架310處，使得基準(zhǔn)銷360可豎直地往復(fù)運(yùn)動。基準(zhǔn)銷氣缸361連接至基準(zhǔn)銷360并且固定地安裝在夾具框架310的主框架311處。

基準(zhǔn)銷氣缸361包括基準(zhǔn)銷操作桿363，該基準(zhǔn)銷操作桿通過氣壓或液壓而前后移動?；鶞?zhǔn)銷360安裝在基準(zhǔn)銷操作桿363處。

因此，在本示例性實施方式中，雖然頂板5通過限制襯墊320、真空杯330和限位銷340而被限制，但當(dāng)基準(zhǔn)銷氣缸361的基準(zhǔn)銷操作桿363在向上地移動向后的狀態(tài)下向下地移動向前時，基準(zhǔn)銷360可插入頂板5的基準(zhǔn)孔6b中以保持頂板5的參考位置。

如圖1和圖14所示，在本發(fā)明的示例性實施方式中，當(dāng)使用激光(該激光為熱源)時，釬焊組件400釬焊由頂部壓緊夾具300彼此壓緊的頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分。

釬焊組件400安裝在釬焊區(qū)段8的側(cè)原始定位夾具200側(cè)的一對釬焊機(jī)器人401中的每一個處。釬焊機(jī)器人401安裝在每個側(cè)原始定位夾具200側(cè),本體1的移動路徑在側(cè)原始定位夾具200之間。

本文中，釬焊組件400可通過使用激光作為熱源來融化填充金屬，并且該釬焊組件可釬焊頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分。

例如，釬焊組件400將由激光振蕩器振蕩的連續(xù)波Nd:YAG激光光束403照射至頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分，以融化填充金屬的填充焊絲405，從而釬焊頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分。

圖15至圖17是示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的釬焊組件和間隙測量單元的視圖。

參考圖15至圖17，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的釬焊組件400包括釬焊支架410、激光頭430和送絲裝置450。

釬焊支架410安裝在釬焊機(jī)器人401的臂前端。釬焊支架410設(shè)置成能由釬焊機(jī)器人401旋轉(zhuǎn)，并且該釬焊支架可通過釬焊機(jī)器人401而沿著頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分移動。

通過考慮激光頭430的易于受外部因素(諸如振動)影響的特性，釬焊支架410直接安裝在釬焊機(jī)器人401的臂部上。釬焊支架410大體形成形形狀并且包括安裝在其邊緣的加強(qiáng)板411以用于減小其邊緣的弱度。

激光頭430將激光光束照射至頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分，并且該激光頭安裝在釬焊支架410處。激光頭430可為Nd:YAG光學(xué)頭，其沿著頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分照射由激光振蕩器振蕩的連續(xù)波Nd:YAG激光光束，該激光振蕩器由控制器控制。

本文中，由激光振蕩器振蕩的激光在由光學(xué)系統(tǒng)聚焦的狀態(tài)下從激光頭430照射至頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分

送絲裝置450將填充金屬的填充焊絲405饋送至從激光頭430照射的激光光束的聚焦位置。送絲裝置450設(shè)置在釬焊支架410中。

由于激光頭430和送絲裝置450被配置為基于本領(lǐng)域中眾所周知的公開技術(shù)的激光光學(xué)頭設(shè)備和送絲裝置，所以在本說明書中省略了其詳細(xì)的描述。

參考圖1和圖15至圖17，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的間隙測量單元500測量頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配間隙，在通過釬焊組件400的激光頭430和送絲裝置450對頂板5和相對的側(cè)板3進(jìn)行激光釬焊之前，其由頂部夾持夾具300壓緊。

間隙測量單元500測量通過頂部壓緊夾具300壓緊的頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配間隙并且將測量值輸出至控制器(未示出)。

本文中，控制器可根據(jù)頂板5與相對的側(cè)板3之間的由間隙測量單元500測量的匹配間隙值來控制側(cè)原始定位夾具200的操作。

例如，控制器根據(jù)頂板5與相對的側(cè)板3之間的由間隙測量單元500測量的間隙值將控制信號應(yīng)用于側(cè)原始定位夾具200的第二驅(qū)動部件253，以使側(cè)原始定位夾具200的對相對的側(cè)板3進(jìn)行限制的夾持件250能在本體1的寬度方向上移動。

因此，在本發(fā)明的示例性實施方式中，基于頂板5與相對的側(cè)板3之間的由間隙測量單元500測量的間隙值，能夠通過側(cè)原始定位夾具200使相對的側(cè)板3在本體1的寬度方向上連續(xù)移動并進(jìn)行原始定位，并且頂板5與相對的側(cè)板3之間的間隙可為零。

間隙測量單元500安裝在釬焊組件400的釬焊支架410處。間隙測量單元500包括第一輪廓傳感器510，該第一輪廓傳感器掃描頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配部分并且測量匹配部分的間隙。

第一輪廓傳感器510使用激光裂隙來掃描頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配部分并且測量匹配部分的間隙。例如，第一輪廓傳感器510基于頂板5的直線部分設(shè)定虛擬參考線并且計算在虛擬的參考線上產(chǎn)生的輪廓的距離，從而測量頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配間隙。

由于輪廓傳感器是基于眾所周知的公開技術(shù)配置的輪廓傳感器，所以在本說明書中省略了其詳細(xì)的描述。

本文中，第一輪廓傳感器510通過傳感器支架511安裝在釬焊組件400側(cè)的釬焊支架410處。傳感器支架511固定第一輪廓傳感器510并且安裝成能夠相對于釬焊支架410而前后移動。

為了這個目的，操作氣缸520固定地安裝在釬焊支架410處。操作氣缸520包括由氣壓或液壓操作桿521前后移動的操作桿521。固定有第一輪廓傳感器510的傳感器支架511連接至操作桿521的前端。因此，傳感器支架511可通過操作氣缸520而前后移動。

另外，用于對通過操作桿521前后移動的傳感器支架511進(jìn)行引導(dǎo)的一對導(dǎo)向桿525安裝在操作氣缸520處。導(dǎo)向桿525能滑動地插入操作氣缸520的主體中，并且該導(dǎo)向桿通過固定塊527耦接至操作桿521的前端。固定塊527連接操作桿521的前端和導(dǎo)向桿525的前端，并且該固定塊固定至傳感器支架511。

在通過釬焊組件400激光釬焊頂板5和相對的側(cè)板3之前，傳感器支架511可通過操作氣缸520向前移動，以通過第一輪廓傳感器510測量頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配間隙。

當(dāng)相對的側(cè)板3和頂板5被釬焊組件400激光釬焊時，傳感器支架511通過操作氣缸520而向后移動，從而防止干擾釬焊組件400。

如圖18所示，當(dāng)頂板5和相對的側(cè)板3被釬焊組件400激光釬焊時，將空氣噴射至頂板5與相對的側(cè)板3之間的釬焊部分中的鼓風(fēng)機(jī)550安裝在傳感器支架511中。

也就是說，鼓風(fēng)機(jī)550將空氣噴射至頂板5與相對的側(cè)板3之間的釬焊部分側(cè)，以防止外來材料附接至頂板5與相對的側(cè)板3之間的激光釬焊部分。

鼓風(fēng)機(jī)550接收由空氣壓縮機(jī)(未示出)提供的預(yù)定壓力的空氣以能將該空氣噴射至頂板5與相對的側(cè)板3之間的釬焊部分中。

例如，鼓風(fēng)機(jī)550可在與從釬焊組件400的激光頭430照射的激光光束的照射方向垂直的方向上噴射空氣。

為了這個目的，在傳感器支架511中形成連接至鼓風(fēng)機(jī)550的空氣噴射通道555。空氣噴射通道555沿著從激光頭430照射的激光光束的照射方向形成，并且該空氣噴射通道設(shè)置有在與激光光束的照射方向垂直的方向上敞開的通道。

參考圖1，在本發(fā)明的示例性實施方式中，磨削組件600磨削頂板5與相對的側(cè)板3之間的由釬焊組件400激光釬焊的釬焊部分的釬焊焊道(未示出)。

磨削組件600可在頂板5和相對的側(cè)板3在本體移動路徑的釬焊區(qū)段8中被釬焊組件400完全激光釬焊并且然后本體1沿著本體移動路徑移動至磨削區(qū)段9的情況下磨削釬焊焊道。

本文中，磨削組件600設(shè)置在本體移動路徑的磨削區(qū)段9中的一對磨削機(jī)器人601的每一個中。磨削機(jī)器人601分別安裝在本體1的移動路徑的相對側(cè)，本體1的移動路徑在該相對側(cè)之間。

在這種情況下，磨削組件600可通過磨削機(jī)器人601而沿著預(yù)定教導(dǎo)路徑移動，并且該磨削組件可磨削頂板5和相對的側(cè)板3的釬焊部分的釬焊焊道。

圖19和圖20示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的結(jié)合立體圖，圖21示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的分解立體圖，并且圖22示出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的磨削組件的組裝截面圖。

參考圖1和圖19至圖22，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的磨削組件600包括：磨削支架610、磨削馬達(dá)620、砂輪630、輪罩640、移動板650、壓力控制氣缸660以及止動氣缸670。

磨削支架610安裝在磨削機(jī)器人601的臂前端以能由磨削機(jī)器人601旋轉(zhuǎn)，并且該磨削支架可通過磨削機(jī)器人601而沿著頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分移動。

磨削馬達(dá)620使稍后將進(jìn)一步描述的砂輪630旋轉(zhuǎn)，并且該磨削馬達(dá)安裝成能在磨削支架610的參照視圖的豎直方向上移動。

砂輪630設(shè)置成磨削所激光釬焊的頂板5和相對的側(cè)板3的釬焊焊道。砂輪630形成盤形形狀并且可耦接至磨削馬達(dá)620的驅(qū)動軸621以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)頂板5和相對的側(cè)板3的結(jié)合部分的釬焊焊道通過砂輪630來磨削而不干擾磨削馬達(dá)620的豎直運(yùn)動時，覆蓋砂輪630的輪罩640用于收集分散的磨塵粒。

輪罩640形成為殼體，當(dāng)該輪罩完全包圍與磨削馬達(dá)620的驅(qū)動軸621耦接的砂輪630時，其下部是敞開的并且固定地安裝在磨削支架610上。

本文中，砂輪630由輪罩640內(nèi)部的磨削馬達(dá)620旋轉(zhuǎn)，并且該砂輪可通過輪罩640的下敞開部磨削釬焊焊道。

在輪罩640處形成第一導(dǎo)向槽641，該第一導(dǎo)向槽引導(dǎo)磨削馬達(dá)620的豎直運(yùn)動而不干擾磨削馬達(dá)620的豎直運(yùn)動。第一導(dǎo)向槽641形成在輪罩640的從輪罩640的下敞開部向上與磨削支架610固定的一個表面中。

此外，當(dāng)頂板5和相對的側(cè)板3的結(jié)合部分的釬焊焊道通過砂輪630磨削時，用于吸入分散的磨塵粒的入口645安裝在輪罩640處。

入口645將分散的磨塵粒吸入輪罩640內(nèi)部并且將其排出輪罩640的外部，并且例如，該入口可通過塵粒排出管線(未示出)連接至真空泵(未示出)。

在磨削支架610與輪罩640之間安裝有移動板650，該移動板相對于磨削支架610支撐磨削馬達(dá)620并且引導(dǎo)磨削馬達(dá)620的豎直運(yùn)動。

移動板650通過襯套651連接至磨削馬達(dá)620的驅(qū)動軸621，并且該移動板安裝成能在磨削支架610的豎直方向上移動。

安裝在磨削馬達(dá)620的驅(qū)動軸621處且能旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動軸621的襯套651設(shè)置為柱形的轉(zhuǎn)動支撐件。

對于如上所描述移動板650的豎直運(yùn)動，一對導(dǎo)軌塊653安裝在磨削支架610的與移動板650對應(yīng)的一個表面處。另外，滑動地耦接至導(dǎo)軌塊653的一對滑塊655安裝在移動板650的與導(dǎo)軌塊653對應(yīng)的一個表面處。

本文中，由于磨削馬達(dá)620通過驅(qū)動軸621上的襯套651連接至移動板650，所以其可通過導(dǎo)軌塊653和滑塊655而相對于磨削支架610在豎直方向上移動。

例如，磨削馬達(dá)620可通過其自身重力向下移動并且通過預(yù)定的外力向上移動，并且磨削馬達(dá)620的最低移動位置和最高移動位置可由單獨(dú)的止動件確定，例如，由設(shè)置在導(dǎo)軌塊653的上側(cè)和下側(cè)的止動件突出部確定。

在磨削支架610中形成有第二導(dǎo)向槽615，該第二導(dǎo)向槽用于豎直地引導(dǎo)襯套651而不干擾磨削馬達(dá)620的豎直運(yùn)動。

第二導(dǎo)向槽615形成為從磨削支架610的與移動板650對應(yīng)的一個表面的下側(cè)向上延伸，以能夠豎直引導(dǎo)磨削馬達(dá)620的驅(qū)動軸621上的襯套651.

壓力控制氣缸660控制砂輪630相對于頂板5和相對的側(cè)板3的釬焊部分的釬焊焊道的磨削壓緊力。

壓力控制氣缸660固定地安裝在磨削支架610處并且連接至移動板650。壓力控制氣缸660通過安裝支架661安裝在磨削支架610的上端，并且該壓力控制氣缸可通過壓力控制桿663連接至移動板650。

壓力控制氣缸660可根據(jù)電壓和電流通過將預(yù)定氣壓施加至壓力控制桿663來控制砂輪630相對于釬焊焊道的磨削壓緊力，壓力控制氣缸是成比例壓力控制器以能在大約0bar至10bar的壓力下進(jìn)行控制。

止動氣缸670選擇性地限制移動板650的豎直運(yùn)動并且固定地安裝在磨削支架610處。也就是說，止動氣缸670通過以上所描述的其自身重力和外力限制磨削馬達(dá)620的豎直運(yùn)動。

止動氣缸670包括止動操作桿671，該止動操作桿穿過磨削支架610以相對于移動板650向前或向后操作。因此，在磨削支架610的安裝止動氣缸670的部分中形成穿孔673，止動操作桿671穿過該穿孔。

摩擦墊675安裝在移動板650的與止動操作桿671的前端對應(yīng)的一個表面處。摩擦墊675緊密接觸止動操作桿671的前端，從而通過其自身重力和外力限制磨削馬達(dá)620的豎直運(yùn)動。例如，摩擦墊675可由諸如鐵氟龍的橡膠材料制成。

如上所描述，磨削馬達(dá)620可通過其自身重力和外力的豎直運(yùn)動而豎直移動并且磨削馬達(dá)620通過其自身重力和外力可由止動氣缸670限制的原因在于，當(dāng)釬焊焊道被砂輪630磨削時減少砂輪630的磨損。

此外，由于磨削組件600沿著預(yù)定教導(dǎo)路徑由磨削機(jī)器人601移動并且釬焊焊道被砂輪630磨削，所以砂輪630的磨削表面應(yīng)當(dāng)始終在預(yù)定位置處磨削釬焊焊道。

然而，當(dāng)砂輪重630新安裝在磨削馬達(dá)620處時，砂輪630的磨削表面定位在低于釬焊焊道的位置的較低位置處。

在本發(fā)明的示例性實施方式的情況下，移動板650連同砂輪630一起使磨削馬達(dá)620向上移動并且由單獨(dú)的支撐件603通過將外力施加至砂輪630而件砂輪630的磨削表面定位在一預(yù)定位置處。另外，磨削馬達(dá)620的運(yùn)動由止動氣缸670限制，并且磨削馬達(dá)620可固定至砂輪630的磨削表面的預(yù)定位置。

相反，當(dāng)砂輪630出現(xiàn)磨損而釬焊焊道被砂輪630磨削時，砂輪630的磨削表面定位在比釬焊焊道的位置高的較高位置處。

在這種情況下，當(dāng)通過止動氣缸670釋放磨削馬達(dá)620的運(yùn)動限制時，磨削馬達(dá)620通過其自身重力連同砂輪630一起向下移動，并且砂輪630的磨削表面由支撐件603定位在一預(yù)定位置處。另外，磨削馬達(dá)620的運(yùn)動由止動氣缸670限制，并且該磨削馬達(dá)可固定至砂輪630的磨削表面的預(yù)定位置。

止動氣缸670可通過一傳感器(未示出)來操作，該傳感器基于磨削表面的相對于砂輪630的預(yù)定位置來感測磨削表面。

參考圖1和圖19至圖22，焊道檢查單元700設(shè)置成檢查通過本發(fā)明的示例性實施方式中的磨削組件600來磨削的釬焊焊道。也就是說，焊道檢查單元700自動檢查由磨削組件600磨削的釬焊焊道的缺陷。

焊道檢查單元700安裝在磨削組件600處并且可沿著頂板5和相對的側(cè)板3的釬焊部分的所磨削的釬焊焊道而由磨削機(jī)器人601移動。

如圖23所示，焊道檢查單元700包括安裝支架710、視覺相機(jī)730以及第二輪廓傳感器750。

安裝支架710固定地安裝在磨削組件600的磨削支架610處。安裝支架710可通過磨削機(jī)器人601而連同磨削支架610一起旋轉(zhuǎn)。

視覺相機(jī)730固定地安裝至安裝支架710，該視覺相機(jī)對所磨削的釬焊焊道進(jìn)行視覺成像并且將所視覺成像的數(shù)據(jù)輸出至上述控制器。

本文中，將光照射至所磨削的釬焊焊道的照明單元731安裝在安裝支架710處。照明單元731固定地安裝在視覺相機(jī)730的視覺成像區(qū)域中的安裝支架710處。

控制器可通過分析從視覺相機(jī)730傳輸?shù)囊曈X數(shù)據(jù)來計算所磨削的釬焊焊道的寬度等，并且該控制器可通過將所計算的值與所磨削的釬焊焊道的參考值對比來檢測所磨削的釬焊焊道的缺陷。

視覺相機(jī)730在釬焊焊道被釬焊組件600磨削之前視覺成像出本體1的諸如前玻璃安裝孔和中柱側(cè)的釬焊部分的預(yù)定參考點(diǎn)，并且該視覺相機(jī)可將所視覺成像的數(shù)據(jù)輸出至控制器。也就是說，視覺相機(jī)730可在釬焊焊道被磨削組件600磨削之前檢測本體1的位置。

控制器可通過分析從視覺相機(jī)730傳輸?shù)囊曈X數(shù)據(jù)來計算本體1的位置值，并且該控制器可通過將所計算的值與本體的參考位置值對比來檢測所磨削的釬焊焊道的缺陷。

第二輪廓傳感器750與視覺相機(jī)730一起固定地安裝在安裝支架710處，該第二輪廓傳感器掃描所磨削的釬焊焊道以測量所磨削的釬焊焊道的高度等。

第二輪廓傳感器750可使用激光裂隙來掃描所磨削的釬焊焊道并且可測量釬焊焊道的高度等。例如，第二輪廓傳感器750將所磨削的釬焊焊道的截面檢測為二維輪廓形狀并且將所檢測的信號輸出至控制器。

控制器可通過分析從第二輪廓傳感器750傳輸?shù)乃鶛z測的信號來計算所磨削的釬焊焊道的高度等，并且該控制器殼通過將所計算的值與所磨削的釬焊焊道的參考值對比來檢測所磨削的釬焊焊道的缺陷。

由于輪廓傳感器是以基于本領(lǐng)域中眾所周知的公開技術(shù)配置的輪廓傳感器，所以本說明書中省略了其詳細(xì)的描述。

本文中，在安裝支架710中形成光束穿孔717，從第二輪廓傳感器750照射的掃描光束(激光裂隙)穿過該光束穿孔。

現(xiàn)在將參考上述附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)的操作。

首先，在本發(fā)明的示例性實施方式中，本體1通過在本體組裝線的主裝配過程中的滑架(未示出)而沿著輸送線7被移動至釬焊區(qū)段8的側(cè)原始定位夾具200，其中該本體的相對的側(cè)板3裝配至預(yù)定結(jié)構(gòu)。

本文中，側(cè)原始定位夾具200的移動框架220通過第一驅(qū)動部件225而沿著本體1的寬度方向移動遠(yuǎn)離本體1的相對的側(cè)板3。

也就是說，通過移動框架220上的柱框架230安裝在支撐框架240處的夾持件250通過移動框架220而移動遠(yuǎn)離本體1的相對的側(cè)板3。

在本發(fā)明的示例性實施方式中，支撐框架240由驅(qū)動馬達(dá)214旋轉(zhuǎn)，并且與各種車輛的本體1對應(yīng)的夾持件250定位在本體1的相對的側(cè)板3處。

在上文描述的狀態(tài)下，當(dāng)本體1定位在釬焊區(qū)段8的側(cè)原始定位夾具200側(cè)時，移動框架220通過第一驅(qū)動部件225移動至本體1的相對的側(cè)板3，并且夾持件250移動至與各種車輛的本體1對應(yīng)的預(yù)定位置。

接下來，夾持件250本身通過第二驅(qū)動部件253而沿著本體1的寬度方向向前移動至本體1的相對的側(cè)板3，并且然后，相對的側(cè)板3的上部由夾持件250夾持。

接下來，在本體1的相對的側(cè)板3被夾持件250限制的狀態(tài)下，對準(zhǔn)在頂部對準(zhǔn)夾具101的頂板5通過頂部加載夾具103而從頂部對準(zhǔn)夾具101卸載，并且然后，頂板5加載在本體1的相對的側(cè)板3上。

本文中，頂部加載夾具103在頂部加載夾具103安裝在處理機(jī)器人301上的狀態(tài)下卸載和加載頂板5。在頂板5通過頂部加載夾具103而加載在本體1的相對的側(cè)板3上的狀態(tài)下，頂部加載夾具103從處理機(jī)器人301分離，并且然后，點(diǎn)焊槍被安裝在處理機(jī)器人301上。

接下來，頂板5和前/后車頂縱梁由處理機(jī)器人301的點(diǎn)焊槍和焊接機(jī)器人105的點(diǎn)焊槍通過每一點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊。接下來，點(diǎn)焊槍從處理機(jī)器人301分離，并且然后，頂部壓緊夾具300安裝在處理機(jī)器人301上。

接下來，頂部壓緊夾具300通過處理機(jī)器人301移動至頂板5，并且然后，頂板5通過頂部壓緊夾具而被原始定位和壓緊。

當(dāng)更加詳細(xì)地描述頂部壓緊夾具300的操作時，頂部壓緊夾具300的夾具框架310通過處理機(jī)器人301而被移動至頂板5。

當(dāng)夾具框架310通過處理機(jī)器人301而相對于頂板5被壓緊時，頂板5的相對的側(cè)邊緣由限制襯墊320支撐，同時相對的側(cè)邊緣的外表面被真空杯330真空吸附。

在這些過程中，當(dāng)限位銷氣缸341的限位銷操作桿343向下地操作向前時，限位銷操作桿343向上地操作向后。

然后，安裝有限位銷340的限位支架345通過限位銷操作桿343支撐頂板5的底表面，并且限位銷430向上地插入頂板5的限位孔6a中，從而限制頂板5。

同時，當(dāng)基準(zhǔn)銷氣缸361的基準(zhǔn)銷操作桿363向上地操作向后時，基準(zhǔn)銷操作桿363向下地操作向前。

然后，基準(zhǔn)銷360通過基準(zhǔn)銷操作桿363而向下地插入頂板5的基準(zhǔn)孔6b中，以保持頂板5的參考位置。

在頂板5通過頂部壓緊夾具300而被原始定位和壓緊的過程中，夾具框架310的對接支架317可對接至側(cè)原始定位夾具200的支撐支架233。

當(dāng)對接支架317對接至支撐支架233時，支撐支架233的固定銷235耦接至對接支架317的銷孔319。支撐支架233上的銷夾持件237根據(jù)銷夾持氣缸238的操作而旋轉(zhuǎn)并且連同對接支架317一起通過銷夾持氣缸238的操作壓力來夾持固定銷235。

因此，在本發(fā)明的示例性實施方式中，加載在本體1的相對的側(cè)板3上的頂板5可通過頂部壓緊夾具300而被原始定位和壓緊。

另外，頂部壓緊夾具300的對接支架317可對接至側(cè)原始定位夾具200的支撐支架233，并且對接支架317可通過固定銷235和銷夾持件237平穩(wěn)地固定至支撐支架233。

當(dāng)頂板5被頂部壓緊夾具300壓緊時，釬焊組件400通過釬焊機(jī)器人401而被移動至頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配部分。

然后，間隙測量單元500的傳感器支架511通過操作氣缸520而被向前移動至頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配部分。

因此，固定至傳感器支架511的第一輪廓傳感器510鄰近于頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配部分，并且釬焊機(jī)器人401使第一輪廓傳感器510沿著頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配部分移動。

在這個過程中，第一輪廓傳感器510使用激光裂隙來掃描頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配部分以測量匹配部分的間隙。在這種情況下，第一輪廓傳感器510基于頂板5的直線部分設(shè)置虛擬參考線并計算在虛擬參考線上產(chǎn)生的輪廓之間的距離，從而測量頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配間隙。

第一輪廓傳感器510將頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配間隙值傳輸至控制器，并且控制器根據(jù)頂板5與相對的側(cè)板3之間所測量的間隙值將控制信號應(yīng)用于側(cè)原始定位夾具200的第二驅(qū)動部件253。

然后，對本體1的相對的側(cè)板3進(jìn)行限制的側(cè)原始定位夾具200的夾持件250通過第二驅(qū)動部件253而在本體1的寬度方向上移動，并且相對的側(cè)板3在本體1的寬度方向上連續(xù)移動并原始定位。

因此，頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配部分由釬焊組件400激光釬焊，并且匹配部分的間隙可由間隙測量單元500測量。

因此，通過由側(cè)原始定位夾具200基于頂板5與相對的側(cè)板3之間的間隙值來修正相對的側(cè)板3的位置，頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配間隙可為零。

如此，在通過修正相對的側(cè)板3的位置而使頂板5與相對的側(cè)板3之間的匹配間隙歸零的狀態(tài)下，間隙測量單元500的傳感器支架511通過操作氣缸520而向后移動。

然后，釬焊組件400通過釬焊機(jī)器人401而沿著頂板5與相對的側(cè)板3之間的所結(jié)合部分(匹配部分)移動，并且頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分由釬焊組件400激光釬焊。

在避免通過操作氣缸520干擾傳感器支架511的狀態(tài)下，釬焊組件400通過激光頭430將激光光束照射至頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分，并且通過送絲裝置450將填充焊絲405供應(yīng)至激光光束的聚焦位置。

釬焊組件400通過激光光束(該激光光束是熱源)融化填充焊絲405，并且頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分可通過所融化的填充焊絲405而被一體地釬焊。

如上所描述，當(dāng)通過釬焊組件400釬焊頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分時，在空氣噴射通道555中通過鼓風(fēng)機(jī)550供應(yīng)空氣。

通過在與激光光束的照射方向垂直的方向上注入由鼓風(fēng)機(jī)550供應(yīng)的空氣經(jīng)過空氣噴射通道555，能夠防止外來材料附接至頂板5與相對的側(cè)板3之間的激光釬焊部分。

當(dāng)通過釬焊組件400釬焊頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分時，在結(jié)合部分處產(chǎn)生釬焊焊道。

當(dāng)本體1的頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分完全被激光釬焊時，側(cè)原始定位夾具200和頂部壓緊夾具300定位在原始位置處。

接下來，頂部壓緊夾具300從處理機(jī)器人301分離，并且然后，點(diǎn)焊槍被安裝在處理機(jī)器人301上。然后，通過處理機(jī)器人301的點(diǎn)焊槍和焊接機(jī)器人105的點(diǎn)焊槍來點(diǎn)焊頂板5和前/后車頂縱梁。

接下來，在本體1沿著輸送線7移動至磨削區(qū)段9之后，磨削組件600通過磨削區(qū)段9中的磨削機(jī)器人601而被移動至頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分的釬焊焊道。

在磨削組件600移動至頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分的釬焊焊道之前，可在磨削馬達(dá)620上重新安裝磨削組件600的砂輪630。

在這種情況下，由于磨削組件600通過磨削機(jī)器人601而沿著預(yù)定教導(dǎo)路徑移動并且釬焊焊道由砂輪630磨削，砂輪630的磨削表面基于釬焊焊道的位置而定位在其參考位置下方。

因此，止動氣缸670的止動操作桿671向后移動以釋放磨削馬達(dá)620的運(yùn)動限制。然后，磨削馬達(dá)620經(jīng)由移動板650連同砂輪630一起通過其自身重力而向下移動。

在這種狀態(tài)下，磨削馬達(dá)620經(jīng)由移動板650連同砂輪630一起通過單獨(dú)的支撐件603將外力施加至砂輪630而向前移動，并且砂輪630的磨削表面定位在參考位置處。

接下來，止動氣缸670的止動操作桿671向前移動，并且通過與止動操作桿671的前端緊密接觸的摩擦墊675來限制磨削馬達(dá)620的運(yùn)動。

在磨削組件600移動至釬焊焊道后，安裝在磨削機(jī)器人601上的焊道檢查單元700的視覺相機(jī)730連同磨削組件600一起感測本體1的位置。

視覺相機(jī)730對本體1的前玻璃安裝孔和中柱的釬焊部分進(jìn)行視覺成像，并且將所成像的視覺數(shù)據(jù)輸出至控制器?？刂破鞣治鰪囊曈X相機(jī)730傳輸?shù)囊曈X數(shù)據(jù)以計算本體1的位置值，并且通過將所計算的位置值與參考值(本體的參考位置值)對比來補(bǔ)償磨削組件600的磨削位置。

接下來，砂輪630通過磨削馬達(dá)620旋轉(zhuǎn)，砂輪630通過磨削機(jī)器人601而沿著釬焊焊道移動，并且釬焊焊道被砂輪630磨削。

在釬焊焊道的磨削期間，磨塵粒被收集在包圍砂輪630的輪罩640中，并且磨塵粒通過輪罩640的入口645而被吸入，并且然后被排出輪罩640的外部。在本發(fā)明的示例性實施方式中，砂輪630的相對于釬焊焊道的磨削壓緊力可由壓力控制氣缸660控制。

在本發(fā)明的示例性實施方式中，隨著釬焊焊道被砂輪630磨削，砂輪630被磨損。

在這種情況下，由于磨削組件600通過磨削機(jī)器人601而沿著預(yù)定教導(dǎo)路徑移動并且釬焊焊道被砂輪630磨削，所以砂輪630的磨削表面基于釬焊焊道的位置定位在其參考位置上方。

因此，止動氣缸670的止動操作桿671向后移動以釋放磨削馬達(dá)620的運(yùn)動限制。然后，磨削馬達(dá)620連同砂輪620一起通過其自身重力向下移動，并且砂輪630的磨削表面通過支撐器603定位在預(yù)定位置處。

然后，止動氣缸670的止動操作桿671向前移動，并且通過與止動操作桿671的前端緊密接觸的摩擦墊675來限制磨削馬達(dá)620的運(yùn)動。

在釬焊焊道被磨削組件600磨削之后，磨削組件600的磨削支架610通過磨削機(jī)器人601而旋轉(zhuǎn)。

然后，焊道檢查單元700的安裝支架710連同磨削支架610一起旋轉(zhuǎn)，并且焊道檢查單元700的視覺相機(jī)730和第二輪廓傳感器750定位在所磨削的釬焊焊道側(cè)。

接下來，焊道檢查單元700通過磨削機(jī)器人601而沿著所磨削的釬焊焊道移動，并且所磨削的釬焊焊道通過視覺相機(jī)730進(jìn)行成像，并且然后，所取像的視覺數(shù)據(jù)被輸出至控制器。

控制器通過分析從視覺相機(jī)730傳輸?shù)囊曈X數(shù)據(jù)來計算所磨削的釬焊焊道的寬度，并且該控制器通過將所計算的寬度與參考寬度(所磨削的釬焊焊道的參考寬度)對比來檢測所磨削的釬焊焊道的缺陷。

當(dāng)執(zhí)行該過程時，第二輪廓傳感器750將所磨削的釬焊焊道的截面檢測為二維輪廓的形狀，并且將所檢測的信號輸出至控制器。

控制器通過分析從第二輪廓傳感器750傳輸?shù)乃鶛z測的信號來計算所磨削的釬焊焊道的高度，并且該控制器通過將計算值與參考值(所磨削的釬焊焊道的參考值)對比來檢測所磨削的釬焊焊道的缺陷。

如果通過焊道檢測單元700檢測到所磨削的釬焊焊道的缺陷，則在顯示器上顯示所檢測的缺陷，并且將所檢測的缺陷傳輸至修補(bǔ)過程和質(zhì)量歷史管理服務(wù)器。

如此，當(dāng)所磨削的釬焊焊道的缺陷檢測完成時，磨削機(jī)器人601定位在原始位置，并且結(jié)合至頂板5的本體1通過輸送線7而移動至后續(xù)處理過程。

因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的頂部激光釬焊系統(tǒng)100根據(jù)上述過程基于本體1可將頂板5激光釬焊至相對的側(cè)板3。

因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，能夠通過激光釬焊本體1的頂板5與相對的側(cè)板3之間的結(jié)合部分來去除根據(jù)常規(guī)技術(shù)的的車頂裝飾件。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，能夠通過去除根據(jù)常規(guī)技術(shù)的車頂裝飾件來改善車輛的本體的外觀、減少由于車頂裝飾件的安裝而引起的材料成本和勞動力成本。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，由于頂板5通過頂部壓緊夾具300而被原始定位并限制至相對的側(cè)板3，所以通過側(cè)原始定位夾具200和間隙測量單元500使頂板5與相對的側(cè)板3之間的間隙歸零，相對的側(cè)板3和頂板5被激光釬焊，并且通過焊道檢查單元700來自動檢測釬焊焊道的磨削缺陷，從而能夠進(jìn)一步提高釬焊質(zhì)量。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，由于頂板5可與各種各樣車輛的本體1對應(yīng)地被激光釬焊，所以能夠靈活地生產(chǎn)各種各樣的車輛、減少設(shè)備準(zhǔn)備時間、實現(xiàn)整個設(shè)備的重量減小和簡化以及減少初期投資和用于另外車輛的額外投資。

雖然已結(jié)合目前被認(rèn)為是實際的示例性實施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的技術(shù)方面不限于說明書中建議的示例性實施方式，然而，盡管理解本發(fā)明的技術(shù)方面的本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員可通過在與本發(fā)明相同的技術(shù)方面的范圍內(nèi)的修改、變化、移除和添加要素元件而建議另外的示例性實施方式，但這些實施方式也在本發(fā)明的權(quán)利的范圍內(nèi)。

雖然已結(jié)合目前被認(rèn)為是實際示例性實施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明不限于公開的實施方式，然而相反，其旨在涵蓋包含于所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。