技术领域本发明涉及用于在机动车车身的顶部组装车顶的组装站以及实施这种组装站的方法。
背景技术：
这种组装站用于实施例如在文件WO2010106263中描述的与车顶的激光焊接相关的焊接操作。
技术实现要素：
本发明尤其旨在改进现有的解决方法。本发明力求例如允许高质量地放置车顶以同样对其进行高质量地焊接。因此，本发明涉及一种用于在机动车车身的顶部上安装车顶的组装站，其包括具有通过至少一个后横梁来连接的上侧梁的车身的两侧边，组装站包括用于定位车顶的工作台，以便通过确保在车身上放置车顶和对车顶后部的构形(conformation)，使车顶可经由车顶放置系统来操作。工作台接近于电点焊站并且系统与操作用自动装置相连，以便该系统能够在工作台上夹持车顶，并且以便经由操作用自动装置将车顶带向电点焊站，电点焊站一方面具有至少用于将车顶后部焊接在后横梁上的点焊自动装置，并且另一方面电点焊站在车身的运输线上是在将车顶的侧缘焊接到侧梁的激光焊接室的上游。在根据本发明的组装站的各种实施方式中，还可以借助于以下设置中的任一种或其组合：-点焊自动装置还用于在如后横梁一样与车身的上侧梁连接的前横梁上焊接车顶前部；-车顶放置系统包括对车顶后部构形的装置，用于平贴(plaquer)在后横梁上，从而通过在后横梁上焊接车顶后部来组装；-对车顶后部构形的装置包括在未启动位置和启动位置之间枢转的构形组件，在启动位置处设成车顶后部平贴在后横梁上；-设置集装箱(conteneur)用于供应工作台，以便提供型钢车顶以及玻璃车顶，用于装卸的自动装置位于这些集装箱和工作台之间；-用于车顶的定位工作台包括框架，其总体上沿着倾斜平面并且包括车顶滑动构件，以由重力通过滑动至抵靠在工作台的限位块构件上来使车顶固定，这些定位构件配置成支承(enappui)接收车顶的两个相邻的边缘；-工作台具有其周缘(pourtour)，周缘是脱离的(dégagé)，以当通过车顶放置系统来夹持车顶时允许容易地进入，工作台的周缘具有被定位的限位块构件通过的段(segment)；-工作台具有其限位块构件，限位块构件相对于倾斜的平面被局部地设置并且其一方面包括确定靠着工作台的下部横向端的下线的下限位块构件，其另一方面包括确定靠着工作台的下纵向端的侧线的侧限位块构件。另外，本发明还涉及一种在机动车车身的顶部上组装车顶的方法，方法在根据本发明的组装站中实施。方法包括：-在定位工作台上卸下待组装在车身上的车顶的步骤；-在车身上放置车顶的步骤，在步骤中，与车顶放置系统结合的操作用自动装置起作用，同时确保车顶在车身上的放置以及对车顶后部的构形；-将车顶后部点电焊接接到车身顶部的后横梁的步骤，所述步骤通过点焊自动装置来实现，然后使系统相对于配备有车顶的车身脱离；-将车身移动到运输线上的步骤，所述步骤将具有车顶的车身从电点焊站传送到激光焊接室中；-通过将车顶的侧缘激光焊接在车身的侧边顶部的侧梁上来纵向焊接车顶的步骤。在根据本发明的方法的各种实施方式中，还可以借助于以下设置中的任一种或其组合：-对车顶后部进行点电焊接的步骤由将车顶前部点电焊接到车身顶部的前横梁来补全；-其中对车顶后部的构形包括，在将车顶后部平贴在后横梁上产生变形，同时在车顶放置系统中包括，向通过使车顶后部从其未启动位置变为其启动位置，来使对车顶后部构形的装置向下枢转；-卸载到工作台上的车顶在平面的滑动构件上滑动然后停留在限位块构件处的步骤，因此在滑动结束处预先定位车顶；-在放置车顶的步骤中，操作用自动装置使系统靠近预定位在工作台上的车顶，通过自动装置移动的系统拿起车顶，然后，相对于车身的侧边顶部的侧梁和相对于车身顶部的后横梁而分别侧向自动定心和纵向安置，从而将车顶放置在车身顶部。附图说明后文对作为非限定性的示例并参照附图给出的实施方式之一的描述使得本发明的其它目的、特征和优点得以显现，在附图中：图1示出了用于车辆车身的元件组装链的根据本发明的站，其包括为了车顶的放置及对车顶的构形的车顶放置系统。图2是部分地示出了车顶放置系统以及在车辆车身的侧边的两根上侧梁上的安装过程中的车顶的截面类型的主视图。图3是部分地示出了在车辆车身的侧边的两根上侧梁上安装的车顶的截面类型的主视图。图4是分解地示出了车顶、车辆车身的两侧边的上部和车身的后横梁的四分之三后视和俯视立体图。图5是示出了由与车辆车身的两侧边和车身的后横梁搭接(accostage)的所述系统承载的车顶的四分之三后视和俯视立体图。图6是示出了例如由用于放置车顶的系统支承的车顶的仰视图。图7是示出了所述系统的细节的四分之三后视和俯视立体图。图8是部分地示出了搭接在车身的后上横梁上和车身的侧边的两根上侧梁中的一根上侧梁上的车顶沿着横向和纵向的截面的截面类型的主视图。图9A是示出了用于安装车顶的系统和车辆的车顶的细节(例如将车顶焊接到车身的后上横梁的动作)的四分之三后视和俯视立体图。图9B是部分地示出了与图9A所示的标记有关的变形地平贴在车身的后上横梁上和车身的侧边的两根上横梁之一上的车顶沿着横向和纵向的截面的截面类型的主视图。图10是示出了用于放置车顶的系统的仰视图。图11是示出了用于放置车顶的系统的细节的仰视和后视立体图。图12是示出了根据本发明的用于在组装站中定位车顶的工作台的俯视和后视立体示意图。图13是示出了根据本发明的在组装站中支承车顶的定位工作台的后视和俯视立体示意图。图14是根据图13的示出了根据本发明的定位工作台的细节即车顶的侧限位块的示意图。图15是示出了基本上平的车顶的同时示意性地示出了车辆车身的相应横梁上的车顶的焊接位置的图。具体实施方式参考附图，标记10表示在车辆的车身11的元件组装链中的车顶组装站，特别地用于组装车辆车身的上部。该站10用于在车辆车身11的其余部分组装车顶13并包括焊接的操作。在不同的图中，相同的标记表示相同或相似的元件。在后文的描述中，表示为纵向的方向对应于在此作为参考系使用的车辆的前进轴线。该轴线对应于还被认为是用于根据本发明的系统的方向，其中该系统是通过如当其被安置在车辆车身的上方时来选取的。此处使用水平方向和竖直方向的概念是为了简化对描述的理解，而不应该被理解为对尤其关于在组装站中移动的用于放置车顶的系统的方向的限制。车身11通常包括车身的两侧边15，其上部一方面具有上侧梁15B，车顶13的侧缘13L纵向地置于该上侧梁上，并且其上部另一方面包括后上横梁17，车顶后部横向地置于该后上横梁上。侧梁可以被称为车身的侧边的上拱架。图2、图3和图4很好地示出了车身的这些元件。车顶通常具有横向地置于车身上(即在本说明书的范围内未示出的前上横梁上)的其前端。车顶13在基本水平的其主板13H的后端处一方面包括基本竖直的横向缘13V，其通过向下延伸来直接与主板接合，并且另一方面包括后沟槽13G，其基本水平地延伸来与前述竖直的横向缘的后部和下部接合。构成车顶的水平缘的沟槽13G包括两个凸缘13B，其临近于车顶的侧端以构成用于进入车辆后备箱的栏板(hayon)型的后开口的固定铰链(charnière)的刚性部分。对应于车顶后部，后上横梁17包括前水平壁板(pan)17H、竖直中壁板17V和后水平壁板17P。后水平壁板17P包括铰链的基座的两个凸缘17B，用于与安装在前述车顶的沟槽中的固定铰链的凸缘13B相对应。当组装车辆时，这些后上横梁17的壁板与主板的后部、竖直横向缘以及车顶后沟槽相对应。用于该组装的技术是通过点电焊接的技术。车顶13和车身的侧边15基本上根据位于分别在每根横梁上和车顶的每个侧缘上的纵向倾斜的壁板和凸起的纵向边缘的连接的接触线11P来互相接触(图3)。接触线11P用于通过确保由激光能量来钎焊操作的自动装置31纵向焊接车顶13和上侧梁15B。这些自动装置31被安装在属于车辆车身的组装链的站10的称为“激光室”的室33中。该激光钎焊构成在如本说明书中描述的车顶组装站上实现的组装的最后步骤。车顶组装站10包括从组装链的上游的站向下游的站运输待组装的车辆车身的纵向运输线21，在运输线21上，激光室33在本说明书描述的车顶组装站的出口的旁边。车顶组装站10在运输线21上入口旁边包括用于放置车顶并对其构形的放置系统23。装配该系统23以在最初的操作中允许车顶13关于车身的侧边的上部的侧梁15B自动侧向定心的定位。同样地，在车顶组装站10的入口，在车顶放置系统23呈线性地，点焊自动装置25确保将车顶的前部和后部相对地点焊接到与车身的侧边的上部连接的前横梁和后横梁17。在所示的示例中，如图1所示，点焊自动装置25在运输线21的右边，并且用于放置车顶的系统23在该运输线的左边。另外，在根据本发明的系统23的侧面，车顶组装站10包括接近于车顶定位工作台29的装有型钢车顶的集装箱27T和装有玻璃车顶的集装箱27V。在工作台上的用于装载车顶的自动装置27R在集装箱和工作台之间。通常地，用于放置车顶并对其构形的用于放置车顶的系统23包括由自动装置53直接支承的上部结构51，该自动装置允许在运输线上的站处，从车顶定位工作台29向等待接近于点焊自动装置25的车顶的车辆车身11寻找车顶13。系统23用作支承车顶的工具，以在车身的侧边15之间定位车顶，然后通过点电焊来组装到横梁上。因此，车顶放置系统23包括相对于上部结构51可调节地定位的下机架54，其由该结构直接支承。另外，为了由点焊自动装置25确保的通过点焊接的组装，下机架54与对车顶13后部构形的装置50相连，以平贴在后横梁17上。在下机架的下方存在搭接于车顶的悬挂装置的吸盘(ventouse)56。上部结构51和下机架54在尺寸上基本上与纵向梁和横向梁一致。通过滚珠来允许受限制的滑动的连接装置51G插设在上部结构51和下机架54之间。上部结构51的后横向梁的侧端具有连接侧板51P，其与属于连接装置51G的固定构件联接。属于下机架54的后纵小梁54P与连接臂54B连接，该臂具有在连接侧板51P上方的外伸(porteàfaux)段，并且其与属于连接装置51G的移动构件联接。在未示出的变型中，可以为了在用于放置车顶的系统23中在上部结构51和下机架54之间能受限制的滑动地连接，而考虑所有等价的其它装置。后纵梁54P支承用于支撑的后拱形件54C，其中在拱形件的支柱的端部的下缓冲器58在其侧边界与车顶的上表面接触。这些具有吸盘56的拱形件54C通过控制车顶的变形而用于操作车顶13，例如为了避免车顶旋转(sevriller)。在下机架54的前方，具有用于支撑的相似装置，可以考虑等价的变型以与车顶对应。支柱54J可以例如替代拱形件。还将缓冲器58朝前设置并设置在车顶的半长度处。存在例如十三个如例如图6所示的吸盘56。在例如车顶后部有七个吸盘，例如在车顶后部30cm上有4个侧吸盘以及3个中心吸盘。四个吸盘例如分布在车顶前部的侧边上。另外三个吸盘例如在车顶前三分之一处，横向地分布在车顶的长度的该水平。为了在玻璃车顶的情况下使吸盘56被正确地设置，吸盘优选地与车顶的型钢部分对应，其围绕于车顶的玻璃。控制并且支承吸盘的装置56C由下机架支撑，这些装置56C中的一个装置是例如图5所示的，在图5中可以看出该装置在用于对车顶后部构形的装置50的上方。在下机架54中，后横向梁54T与用于对车顶13后部构形的装置50相连。该梁54T沿着水平轴线枢转地支承构形组件，其包括在未启动位置和启动位置之间转动的叉形件60。当叉形件60处于启动位置时，为了通过点焊组装，用于对车顶13后部构形的装置50平贴在后梁17上的车顶13后部。叉形件60包括主管60T，其与下机架的后横梁54T平行地横向延伸，并与该梁差不多大。叉形件60在接近于其主管60T的中间处包括两个枢转柱座60N，其朝前径向地延伸，同时在其前端部包括其枢转轴承62(palier)。对应地，后横向梁54T支承具有叉形件的枢转轴的两个底座64(图5)。叉形件60在主管60T的每个端部处包括支撑杆60L，其具有支撑缓冲器60P，以抵靠在车顶的竖直横向缘13V和沟槽13G上，从而在叉形件地启动位置处将车顶后部平贴在车辆车身的后上横梁17上。通过在叉形件60的未启动位置和启动位置之间上升或下降的叉形件的枢转由驱动装置66来驱动，其包括如在图10具体示出的以及如图11的细节的在下机架54和叉形件60下方的起重器(vérin)。起重器包括在下机架54的纵向梁之一下方固定的主体66C，以及能够在主体66C中滑动并且具有通过枢轴68(pivot)与叉形件60连接的自由端的控制杆66T。因此，夹板(chape)66P通过支承板60Q固定在主管60T下方，支承板例如被焊于该管，同时与筒的圆周的一部分连接的支墩60R联接。朝向支撑杆60L，基本上在主管60T的长度的每个四分之一处，主筒支承用于将车顶后部平贴到车身的后上横梁17上的钳口(腭式，machoire)装置72。每个钳口装置72被固定在支承板60Q上，这些装置72之一具有和与叉形件的旋转的起重器杆连接的夹板66P共用的支承板。钳口之一是当叉形件60来到启动位置时用于抵靠在车顶的凸缘13B上的上钳口72S。该上钳口72S相对于叉形件60是固定的。其它的钳口是当叉形件来到启动位置时用来在铰链的基座的凸缘17B的内表面抵靠在横梁17的下方的下钳口72N。该下钳口72N通过例如枢转装置或气动驱动装置的已知类型的夹紧装置来相对于上钳口72S是可在打开和关闭下移动的。下钳口允许局部地应用夹紧力。每个钳口装置72另外包括前缓冲器74，其在连接主板13H和竖直的横向缘13V的边13LA处抵靠在车顶上。该前缓冲器74被固定在于钳口装置72基本上径向的柱72C上，除了钳口杆的臂的支承以外，这些柱72C确保与用于在管的端部处支承对应的缓冲器的杆60L有相同的支承作用。在车顶前部，还具有钳口76，用于当点电焊接的操作时在前横梁上夹紧。这涉及如起虎钳作用的经典的钳口。用于定位车顶的工作台允许通过用于放置车顶并对其构形的系统23来在夹持前预安置每个车顶。该工作台29包括由不同高度的三个支脚132来支承的倾斜安置的框架129。在所描述的实施例中，框架129基本上是平的并且是具有纵梁和横梁的梯子类型，其支承用于车顶的滑动的构件的支承板129P，以抵靠为了支撑地接收车顶的邻接的两边而配置的限位块构件而预先安置。例如为了与车顶后部对应，框架129的下横向端支承确定下支撑线的两个下限位块134。这两个下限位块134包括基本上与框架的大体平面垂直的下限位滚筒134R。这些下限位滚筒134R被构形为抵靠在车顶的主板13H和车顶的竖直横向缘13V的连接处。另外，为了与构成车顶的边的侧缘13L对应，框架129的下纵向端在确定支撑侧线的侧向限位滚筒136R处支承两个侧向限位块构件136。这些侧向限位滚筒136R与框架的大体平面垂直。在框架的下部，在图14特别所示的示例中，存在双重的侧向限位滚筒136R，其中仅一个滚筒供使用而另一个滚筒可以在交换后替代前者。最后，限位块构件的滚筒由在框架上方局部安置的支座(例如镫，其下分支与框架相连并且其上分支自由向上)来支持。弯管状的钩134P允许下限位块构件的支座的支承的脱离，从而有间隙的安置车顶的后沟槽13G。其它的滚筒138是由与框架129联接的板129P支承的平的支承滚筒。设置这些平的支承滚筒138以允许车顶向如前述确定的不同的限位块构件滑动。这些滑动滚筒138基本上与框架的大体平面平行。在所描述的示例中，滚筒朝向其基本上水平的旋转轴线并彼此之间平行。装配滚筒的上接触线用以可能具有间隙地与车顶的普通凸起对应，或者与前述平的支承滚筒的轴的可能的弹性悬挂装置对应，来允许基本上竖直的行程(debattement)。在等价的变型中，如有必要，平的支承滚筒可以由在竖直的悬挂装置的支脚上安装的滚珠替代。在前述部分的说明中已经突出了车顶组装站10的工作，现在将详细描述其是如何进行的。车顶通过盛放它们的集装箱中而被供应，即装有型钢车顶的集装箱27T或装有玻璃车顶的集装箱27V。然后，自动装置27R取出每个车顶用以将其组装在车身上并且放置在定位工作台29上。车顶因此在平的滑动滚筒和限位滚筒上滑动以特别地被固定在下限位块上。因此正确地预定位车顶以便通过与用于放置车顶并对其构形的系统23相连的自动装置53来操作。然后，该自动装置53和该系统23相对于侧梁和相对于横梁而分别侧向自动定心和纵向安置而将车顶放置在车身上。连接装置51G允许受限的滑动，以在与侧梁对应的斜面之间的车顶的自动定心。对车顶13后部构形的装置50然后通过由驱动装置66的起重器实施的枢转来使对车顶后部构形的装置从其未启动位置变到其启动位置。此时车顶无论横向地还是纵向地都被恰当的安放。如图8和图9B允许理解的，构形装置50使车顶后部13轻微地向车身的后横梁17弯曲。每个下钳口72N与对应的钳口72S靠近以确保夹紧力。图9B没有示出下钳口。点电焊接通过点焊自动装置25来实现。对车顶13后部构形的装置50然后通过松开钳口再通过由驱动装置66的起重器实施的向上枢转来使对车顶后部构形的装置从其启动位置变到其未启动位置。此时使吸盘56去激活以使用于放置车顶并对其构形的系统23相对于车顶的前部和后部被焊接在横梁上的车顶分离。具有在车顶前部和后部被焊接的车顶13的车身11然后被移入激光室33中。自动装置31然后确保通过激光的钎焊操作以将车顶13的纵向缘焊接到对应的纵梁上。有利地，根据本发明的车顶组装站10特别的高效并且包括至少一个车顶集装箱、用于定位车顶的工作台29、在前部和后部进行点焊接的用于放置车顶并对其构形的系统23，以及最后在前述前部焊接和后部焊接之后参与的激光室。因为存在工作台29，该站允许使操作简化以通过具有放置和构形功能的车顶放置系统23来夹持车顶。工作台29允许在有助于夹持待安装的车顶的中间步骤中来设置在放置在车辆上前展开的车顶。工作台29的用于操作车顶的自动装置53通过前述系统23朝向车身11是容易的，并且通过将车顶初步地定位在工作台上来直接确保标记。另外，通过配置为具有脱离的周缘的工作台，从而允许当夹持车顶时使其容易地进入，工作台的单独的缘是固定位置的并且空间阻碍不大的限位块构件。工作台的周缘具有由固定位置的限位块构件通过的段。使其空间特别地畅通以使钳口装置通过。另外，由于吸盘和缓冲器的定位选择，无论是玻璃车顶还是型钢车顶都可以被操作并被组装。如已经阐释过的那样，点焊自动装置25确保将车顶车顶和前部后部点相对于连接车身的侧边上部的后横梁17和前横梁的点电焊接。这些点电焊接的操作是在车顶组装站10的入口并恰好在激光室33的上游站内实现。对车顶13后部构形的装置50当对车顶后部进行点焊操作时在其启动位置起作用。图15示出了当车顶抵靠车身的侧边和横梁时焊接的位置。在所描述的实施例中，实施四个后电焊点以固定车顶后部。在这四个点中，图15中标记为217G的两个点用于将沟槽13G的端部焊接到后横梁。在四个后点中，图15中标记为217V的两个点用于将车顶的横向缘13V的端部焊接到后横梁。另外，自动装置25在车顶前部和前横梁之间实现三个前焊点220，即两个侧边点和一个中间点。在组装站10上组装车顶13的方法在以下通过对已经描述过的功能的补充来扼要说明。在组装的初步步骤中，通过装满车顶的集装箱来供应车顶，在所描述的示例中已知设置两个集装箱。无论随后出发的集装箱中的车顶是型钢的还是具有玻璃模件的，该方法对于每个车顶都是相同的。最开始采用以下步骤，在该步骤中，工作台上用于装载车顶的自动装置27R在集装箱中取出待组装在车身上的车顶13并且首先将其放置在定位工作台29上。然后采用以下步骤，在该步骤中，使通过工作台29上的用于装载的自动装置27R卸下的车顶13然后滑动到作为平的滑动构件用于的滚筒138上，再滑动到侧滚筒136R和/或下滚筒134R上，其用于至少一个限位块构件，从而使车顶的滑动停止。在滑动结束处，正确的预定位支撑在工作台29上的车顶13。在方法中，然后采用以下步骤，在该步骤中，与车顶放置系统23相连的自动装置53起作用，同时确保其在车身上的安放和其构形。在该步骤中，自动装置53使系统23接近预定位在工作台上的车顶。该系统23按照确切的定位通过由吸盘56吸住来取出车顶。然后，由自动装置53移动的系统23相对于在侧梁的汇合斜面的倾斜壁板(图2、图3和图8中的右侧)和相对于横梁(图8中的左侧)分别侧向自动定心和纵向定位，将车顶放置在车身的上部。连接装置51G允许受限制的滑动，用于在前述斜面之间车顶的自动定心。然后采用对车顶后部平贴(plaquage)变形的步骤。对车顶13后部构形的装置50通过从其未启动位置变为其启动位置来向下枢转。车顶然后根据图9B允许很好地理解的原理来横向地或是纵向地被良好放置。每个下钳口72N靠近对应的钳口72S以确保夹紧力。点电焊接的步骤在电点焊站通过电焊自动装置25来实现。在对车顶后部进行点电焊接之后，对车顶13后部构形的装置50然后通过松开钳口然后通过向上枢转来使该装置从其启动位置变为其未启动位置。在对车顶后部和车顶前部进行点电焊接之后，使系统23脱离，去激活吸盘56以使用于放置车顶并对其构形的系统23相对于前部和后部被焊接到横梁上的车顶分离。具有车顶13的车身11然后通过在运输线21上移动从电点焊站被传送到激光室33中。激光焊接的步骤然后在激光室33中实现。在该步骤中实现车顶的纵向焊接，通过将侧缘13L焊接到车身侧边的侧梁的对应的倾斜壁板上而进行。室33中的自动装置31由此确保激光钎焊操作，以将车顶的每个纵向缘焊接到对应的侧梁上。对于车顶组装站10的紧凑性有利地，工作台29接近于电点焊站。另外，用于放置车顶的系统23与操作用自动装置53相连，以便该系统能够在工作台上夹持前述车顶，并且通过前述操作用自动装置将车顶带到具有点焊自动装置25的前述站。接近对应于来自支承车顶放置系统的操作用自动装置的臂的工作行程经过的接近。车顶组装站10不仅在大小上而且在仅由电点焊站的长度和激光室的长度确定的长度上都是紧凑的。操作用自动装置53是经典类型的自动装置，其具有用于在工作台29和车身运输线21之间的车顶的三个轴线上移动的例如旋转底座和铰接臂。车顶组装站的其它自动装置也是经典类型的自动装置。使用在这些集装箱和该工作台之间插入用于装载的自动装置，将车顶集装箱相对于工作台装配，也是车顶组装站的紧凑性参数。有利地，根据本发明的站针对涉及安装紧致性、工具简化性和可靠性特别有效，特别是预定位工作台和在激光室之前的点电焊接的工具的组合。另外，该组装站及其工作方法在周期时间、成本以及对车辆组装几何学的控制的方面都有利。