專利名稱：改進(jìn)的汽車車身自動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。
在現(xiàn)有技術(shù)中，由彼此面對的成對成形架，即用于車身固定及焊接設(shè)備的活動支承架所組成的自動組裝及焊接工位，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，成形架就彼此朝著地移動，以便從相反的兩側(cè)湊近車身，焊接設(shè)備則被納入對車身加工的位置。當(dāng)進(jìn)行了所計劃的操作后，成形架就退開，車身則從輸送道中自由地被輸送到下一個加工工位。
長期以來，有人對此類工位的結(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)淖詣觽}庫的其他成形架自動替代這樣的工位，其目的是使該工位迅速適應(yīng)對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)把一個已組裝的車身放在測量臺上(通常是自動地)，并檢驗按此方式進(jìn)行的各項測量指標(biāo)是否在預(yù)定公差范圍內(nèi)。如果得出的測量結(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，這種錯誤通常是由于焊接工位中某個定位構(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，但卻是耗費頗大的，因為除了其他原因之外，它會使安裝久久擱置。在產(chǎn)生錯誤之后，車身不能被接受而是無用地經(jīng)受其他加工這一事實所引起的耗費，是應(yīng)當(dāng)加以考慮的。對這個問題，還必須考慮到，在某些出錯的車身已生產(chǎn)出來之后，如果用采樣方法進(jìn)行檢查，那么，就會從統(tǒng)計方面找到錯誤。本發(fā)明總的目的，是要用所帶成形架可實時地辨別組裝錯誤及超出公差的產(chǎn)品尺寸參數(shù)這樣的組裝工位，來克服上述缺點。
鑒于這個目的，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，它包括一對彼此面對的工具支承成形架，該成形架被設(shè)計得對輸送系統(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，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的車身各部分的相對位置的測量裝置，且成形架具有一個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，并啟動測量裝置以預(yù)定測量間隔來檢測車身尺寸參數(shù)的一致性，以及根據(jù)檢測結(jié)果發(fā)出車身是被接受或被拒絕的信號。
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，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)明的一個可用實施例。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10代表整個符合本發(fā)明的工位的示意圖。工位10包括一對彼此面對的工具支承成形架11，該成形架以標(biāo)號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，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施例的加工位置與靜止位置之間移動，成形架圍著在其一個上側(cè)附近的水平軸線16轉(zhuǎn)動，且成形架由于致動器17而被指令圍著該軸線傾斜。那些工具實際上包括已知的夾持裝置，該裝置抓住車身的各個部分以便它們?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，因為就它們的一般范圍而言，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，成形架具有一個位置，該位置僅在右邊那個成形架上以點劃線描繪出來，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包括測量裝置20，該裝置用來測量彼此面對的一些車身部分的相對位置。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。這些測量裝置連接著控制裝置19，控制裝置按指令將成形架移動到中間位置，以便使車身從工具上松開，并使測量裝置讀取車身的尺寸參數(shù)以測定其是否符合預(yù)定可接受的數(shù)值。控制裝置19根據(jù)測量結(jié)果發(fā)出接受或拒絕車身的信號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時，控制裝置就會暫時啟動。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，且測量裝置會進(jìn)行測量，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，如果必要，就把車身送到一個修理工位上，該工位能被迅速檢查，且能在不可接受的錯誤之原因免除之后返回操作。
為了準(zhǔn)確地參照測量裝置20的測量結(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)點相對的空間座標(biāo)。這些在圖1中以標(biāo)號18標(biāo)示的傳感器，能檢測例如成形架圍著水平軸線16的角轉(zhuǎn)動。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圍著軸線的角轉(zhuǎn)動，而在后一種情況下，則能檢測成形架末端的線性移動，并計算出成形架的轉(zhuǎn)動情況。
傳感器18所產(chǎn)生的信號被送給補(bǔ)償裝置21，該裝置根據(jù)這些位置傳感器18的檢測記錄，修正測量裝置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)生的測量錯誤。
從圖2可見，如果含有測量裝置的工具是車身加工工具，那么，就便利地把測量裝置20設(shè)計成在退出非加工位置與退出測量位置之間移動，退出非加工位置是成形架處于加工位置時的那個位置，而退出測量位置則是成形架處于中間位置時的那個位置。以這種方式，測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個位置之間移動的成形架操縱裝置的一個便利實施例。
根據(jù)這個實施例，成形架具有主移動裝置23，用于使成形架在加工位置與靜止位置之間移動。這些主移動裝置可制造得帶有例如液壓的、電動的或相似的致動器。主移動裝置可有足夠的移動使成形架在加工位置與靜止位置之間移動。
從圖3可見，主移動裝置23連接著成形架，使受限移動裝置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的量，相對于主移動裝置而受限移動。在此實施例中顯示的受限移動裝置24，包括一個主動接頭，該接頭處于一根連桿與例如一個動力輪構(gòu)成的曲軸之間。
動力輪裝在成形架上，主移動裝置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件26限定時，動力輪被轉(zhuǎn)動，使成形架相應(yīng)于圍主移動裝置23的樞轉(zhuǎn)而前進(jìn)。為了使成形架移到中間位置，動力輪轉(zhuǎn)動，使成形架回來并向主移動裝置23的樞轉(zhuǎn)點前進(jìn)(見圖3b)。成形架的精確位置，例如相對于止動件26的位置，由傳感器18測量。當(dāng)已進(jìn)行了測量，就使主移動裝置運行，并使成形架回到靜止位置。
以這種方式，無需啟動主移動裝置，就可使成形架移到中間位置，因此，這實際上與常規(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，這種工位也對組裝操作的精確性進(jìn)行測量。要注意的是，循環(huán)周期實際上依然與已知工位的相同，在千分之幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行測量，并不妨礙成形架的移動。
應(yīng)用本發(fā)明的革新原理的一個實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)軸線可往下一點兒，或可如專業(yè)人員易于想到的那樣使成形架水平移動。如果有任何特定的移動，成形架的位置測量裝置當(dāng)然適合于此種移動。控制裝置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，包括一對彼此面對的工具(12)支承成形架(11)，該成形架被設(shè)計來加工車身，并由一個輸送系統(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，在靜止位置時車身可自由地進(jìn)出該工位，而在加工位置時工具靠近車身以便對車身加工，其特征在于至少一些工具(12)包括測量裝置(20)，該裝置用于測量彼此面對的車身各部分的相對位置，且成形架具有一個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上述測量裝置(20)，以便確定車身尺寸是否與預(yù)定測量間隔一致，并根據(jù)測量結(jié)果發(fā)出車身被接受或被拒絕的信號(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時，控制裝置(19)被暫時啟動。
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)點相對的空間座標(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記錄，處理測量裝置的檢測記錄，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)生的測量錯誤。
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，成形架圍著其上方或下方附近的水平軸線(16)轉(zhuǎn)動，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)檢測圍著上述水平軸線(16)的成形架的角轉(zhuǎn)動。
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)是具有測量裝置(20)的車身加工工具，該測量裝置在成形架處于加工位置時的非加工位置與成形架處于上述中間位置時的測量位置之間可移動。
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，具有主移動裝置(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的量，相對于上述主移動裝置而受限移動，其方式是，當(dāng)成形架處于加工位置時，啟動受限移動裝置，使它移到中間位置，而不需要啟動主移動裝置。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的工位，其特征在于對于每個成形架來說，受限移動裝置包括一個接頭(25)，該接頭位于連桿與曲軸之間，該曲軸位于提供主移動裝置(23)的致動器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，并使成形架相對于主移動裝置作上述相對移動。
全文摘要
一種汽車車身組裝及焊接工位,包括一對彼此面對的工具(12)支承成形架(11),該成形架被設(shè)計來加工車身,并由一個輸送系統(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,在靜止位置時車身可自由地進(jìn)出成形架,而在加工位置時工具靠近車身以便對車身加工。至少一些工具(12)包括測量裝置(20),該裝置用于測量彼此面對的車身各部分的相對位置,且成形架具有一個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上述測量裝置(20),以便確定車身尺寸是否與預(yù)定測量間隔一致,并根據(jù)測量結(jié)果發(fā)出車身被接受或被拒絕的信號(22)。
文檔編號B62D65/00GK1302752SQ0013196
公開日2001年7月11日 申請日期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 申請人:先進(jìn)技術(shù)有限責(zé)任公司