一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台的制作方法

本发明属于汽车顶盖焊接领域，尤其涉及一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台。

背景技术：

顶盖总成件的焊接一般都会放在一个单独的拼台完成，我们称之为顶盖分拼台。顶盖分拼台的设计目的就在把顶盖和顶盖上的横梁、支架或其它小件包括螺柱销钉焊合成一个顶盖总成。由于顶盖属白车身外部覆盖件，面积大、造型复杂，单是实现一种车型的顶盖总成自动焊，拼台的设计结构已经比较复杂，要实现顶盖总成的柔性焊接，对顶盖分拼台的设计要求会更高，目前已有的柔性顶盖分拼台有以下几种：

第一种是把同一车型的天窗和非天窗版的顶盖总成放在同一个拼台焊接，通过焊钳电缆的合理布置可实现自动化焊接。由于是同一种车型，除了天窗外，顶盖的外观完全一致，所以除了天窗部分的工装需要设计成可切换的机构外，其余大部分的定位工装和焊钳都可以共用。它是在单一车型的顶盖自动焊拼台上的工装改进。

第二种设计结构是通过把两车型顶盖反向布置，同时在高度上拉开一定距离，通过拼台上工装夹具的摆动和滑动等方式来实现两种不同车型的柔性焊装，这种分拼台的设计结构比较复杂，无法实现自动化焊接，同时两车型顶盖的反向布置对物料的输送和缓冲也提出了更高要求。

第三种柔性顶盖分拼台是最近车身大柔性线上常常用到的一种设计结构，它打破传统地在平面上设置各种支撑的定位方式,改为在空间上设置两根旋转轴,将横梁定位机构安装在旋转轴上,流水槽的定位通过二级夹紧机构实现压紧和打开，实现了由平面定位到空间定位的转变,充分利用了空间,可实现多种车型顶盖的柔性。这种顶盖分拼台的柔性可以很好，但由于结构过于紧凑复杂，无法布置焊钳和电缆，无法实现自动化焊接。同时由于这种柔性台要求使用特殊的扁平气缸才能实现柔性切换，成本也会很高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台，旨在解决不能进行多种车型顶盖同时使用一种自动焊接台来完成焊接工作的技术问题。

本发明是这样实现的，一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台，所述自动焊接台包括拼台底板，设置在拼台底板上且设置在拼台底板两端的起到固定顶盖纵梁的第一纵梁模块、第二纵梁模块、第三纵梁模块及第四纵梁模块，设置在拼台底板上且设置在拼台底板两侧的起固定顶盖横梁的第一顶盖横梁模块、第二顶盖横梁模块、第三顶盖横梁模块、第四顶盖横梁模块、第五顶盖横梁模块、第六顶盖横梁模块、第七顶盖横梁模块及第八顶盖横梁模块，设置在拼台底板上且设置在拼台底板两侧的起固定顶盖流水槽的第一流水槽模块、第二流水槽模块、第三流水槽模块、第四流水槽模块、第五流水槽模块、第六流水槽模块、第七流水槽模块、第八流水槽模块、第九流水槽模块及第十流水槽模块，设置在拼台底板上且设置在拼台底板两侧的起到顶盖自动焊接的第一自动焊模块、第二自动焊模块、第三自动焊模块、第四自动焊模块、第五自动焊模块、第六自动焊模块、第七自动焊模块及第八自动焊模块，设置在拼台底板上的起到为各个模块供电的变压器，设置在拼台底板上的连接变压器的过渡铜排，及连接过渡铜排与各个模块之间的软电缆。

本发明的进一步技术方案是：所述第一纵梁模块、第二纵梁模块、第三纵梁模块及第四纵梁模块结构相同，其包括第一固定座，设置在第一固定座上的第一定位块，设置在第一定位块一侧的第一气缸、第二气缸及感应开关，设置在第一气缸的连杆上且活动连接的第一压头，所述第一压头中间部位通过铰链与所述第一定位块活动连接，置在第二气缸的连杆上且活动连接的第二压头，设置在第一定位块顶端一侧的与所述第一压头配合使用的第一压块，及设置在第一定位块顶端另一侧的与所述第二压头配合使用的第二压块，所述第一定位块上设置有第三定位销，所述第二压块上设置有第二导向杆，所述感应开关与所述第一气缸及所述第二气缸电连接。

本发明的进一步技术方案是：所述第一顶盖横梁模块、所述第二顶盖横梁模块、所述第三顶盖横梁模块、所述第四顶盖横梁模块、所述第五顶盖横梁模块、所述第六顶盖横梁模块、所述第七顶盖横梁模块及所述第八顶盖横梁模块结构相同，其包括第二固定座，设置在第二固定座上的第一连接板，设置在第一连接板顶端一侧面的第三气缸，设置在第三气缸上且连接第三气缸连杆的第二定位块，所述第二定位块上设置有第一定位销，设置在第一连接板顶端另一侧面配合第二定位块使用的第一限位块，设置在第一连接板上的第二连接板，设置在第二连接板顶端一侧面的第四气缸，设置在第四气缸上且连接第四气缸连杆的第三定位块，所述第三定位块上设有第二定位销，设置在第二连接板顶端另一侧面配合第三定位块使用的第二限位块。

本发明的进一步技术方案是：所述第一流水槽模块、所述第二流水槽模块、所述第三流水槽模块、所述第四流水槽模块、所述第五流水槽模块、所述第六流水槽模块、所述第七流水槽模块、所述第八流水槽模块、所述第九流水槽模块及所述第十流水槽模块结构相同，其包括第三固定座，设置在第三固定座上的第三连接板，设置在第三连接板一侧的第五气缸及第六气缸，设置在第三连接板另一侧的第七气缸，设置在第五气缸上且连接第五气缸连杆的第三压头，设置在第六气缸上且连接第六气缸连杆的第四压头，设置在第七气缸上且连接第七气缸连杆的第三压块，设置在第三压块上的配合第三压头使用的第五定位块及配合第四压头使用的第六定位块，所述第三压头的中间部位活动连接所述第三连接板，所述第四压头的中间部位活动连接所述第三连接板，所述第三连接板上设置有配合第三压块使用的第三限位块，所述第三压块的一端设置有第一导向杆。

本发明的进一步技术方案是：所述第一自动焊模块、所述第二自动焊模块、所述第三自动焊模块、所述第四自动焊模块、所述第五自动焊模块、所述第六自动焊模块、所述第七自动焊模块及所述第八自动焊模块结构相同，其包括第四固定座，设置在第四固定座上的x向滑移导轨、第八气缸及配合第八气缸使用的x向限位块，设置在x向滑移导轨上的滑移安装座，所述第八气缸的连杆与所述滑移安装座连接，设置在滑移安装座上的第九气缸及配合第九气缸使用的y向限位块，设置在第九气缸上连接第九气缸连杆的第四连接板，设置在第四连接板上焊钳底座，设置在焊钳底座上的第十气缸，设置在第十气缸上且连接第十气缸连杆的焊钳，设置在焊钳底座上配合焊钳使用的固定架。

本发明的进一步技术方案是：所述自动焊接台还包括设置在拼台底板中间部位的第一贴胶模块、第二贴胶模块、第三贴胶模块及第四贴胶模块。

本发明的进一步技术方案是：所述第一贴胶模块、所述第二贴胶模块、所述第三贴胶模块及所述第四贴胶模块结构相同，其包括第五固定座，设置在第五固定座上的支座，设置在支座一侧面上的第十一气缸，设置在第十一气缸上且连接第十一气缸连杆的过渡座，及设置在过渡座上的贴胶托盘。

本发明的有益效果是：能进行多种车型顶盖同时使用一种自动焊接台来完成焊接工作，提出一种全新的顶盖柔性自动焊接台设计方式，通过合理布局顶盖位置和设计工装结构可以实现不同车型顶盖分拼的柔性自动化焊接，为今后其它柔性车型的自动焊设计提供了借鉴，新设计的滑移自动焊结构简单，允许一个方向有微小变化的情况下，满足两个方向的运动可调，保证自动焊接的稳定性，采用模块化、系统化的集成设计，由气控、电控来控制工装运动，生产节拍高，可以给其他柔性生产线的设计开发提供借鉴，合理利用场地，通过共线生产节约大量成本，采用自动化的焊接设计和贴胶工装，可以方便员工操作，节省人力成本和提高生产节拍，拼台工装结构简单，日常操作、保养和维修都很方便，维修周期短。加工制造成本低廉，便于广泛使用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台的结构图；

图2是本发明实施例提供的一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台的第一纵梁模块结构图；

图3是本发明实施例提供的一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台的第一顶盖横梁模块结构图；

图4是本发明实施例提供的一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台的第一流水槽模块结构图；

图5是本发明实施例提供的一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台的第一自动焊模块结构图；

图6是本发明实施例提供的一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台的第一贴胶模块结构图。

具体实施方式

附图标记：1-拼台底板2-第一纵梁模块3-第二纵梁模块4-第三纵梁模块5-第四纵梁模块6-第一顶盖横梁模块7-第二顶盖横梁模块8-第三顶盖横梁模块9-第四顶盖横梁模块10-第五顶盖横梁模块11-第六顶盖横梁模块12-第七顶盖横梁模块13-第八顶盖横梁模块14-第一流水槽模块15-第二流水槽模块16-第三流水槽模块17-第四流水槽模块18-第五流水槽模块19-第六流水槽模块20-第七流水槽模块21-第八流水槽模块22-第九流水槽模块23-第十流水槽模块24-第一自动焊模块25-第二自动焊模块26-第三自动焊模块27-第四自动焊模块28-第五自动焊模块29-第六自动焊模块30-第七自动焊模块31-第八自动焊模块32-变压器33-过渡铜排34-软电缆35-第一贴胶模块36-第二贴胶模块37-第三贴胶模块38-第四贴胶模块39-第一固定座40-第一定位块41-第一气缸42-第二气缸43-感应开关44-第一压头45-第二压头46-第一压块47-第二压块48-第三定位销49-第二导向杆50-第二固定座51-第一连接板52-第三气缸53-第二定位块54-第一定位销55-第一限位块56-第二连接板57-第四气缸58-第三定位块59-第二定位销60-第二限位块61-第三固定座62-第三连接板63-第五气缸64-第六气缸65-第七气缸66-第三压头67-第四压头68-第三压块69-第五定位块70-第六定位块71-第三限位块72-第一导向杆73-第四固定座74-x向滑移导轨75-第八气缸76-x向限位块77-滑移安装座78-第九气缸79-y向限位块80-第四连接板81-焊钳底座82-第十气缸83-焊钳84-固定架85-第五固定座86-支座87-第十一气缸88-过渡座89-贴胶托盘

图1-6示出了本发明提供的一种柔性汽车顶盖总成的自动焊接台，所述自动焊接台包括拼台底板1，设置在拼台底板1上且设置在拼台底板1两端的起到固定顶盖纵梁的第一纵梁模块2、第二纵梁模块3、第三纵梁模块4及第四纵梁模块5，设置在拼台底板1上且设置在拼台底板1两侧的起固定顶盖横梁的第一顶盖横梁模块6、第二顶盖横梁模块7、第三顶盖横梁模块8、第四顶盖横梁模块9、第五顶盖横梁模块10、第六顶盖横梁模块11、第七顶盖横梁模块12及第八顶盖横梁模块13，设置在拼台底板1上且设置在拼台底板1两侧的起固定顶盖流水槽的第一流水槽模块14、第二流水槽模块15、第三流水槽模块16、第四流水槽模块17、第五流水槽模块18、第六流水槽模块19、第七流水槽模块20、第八流水槽模块21、第九流水槽模块22及第十流水槽模块23，设置在拼台底板1上且设置在拼台底板1两侧的起到顶盖自动焊接的第一自动焊模块24、第二自动焊模块25、第三自动焊模块26、第四自动焊模块27、第五自动焊模块28、第六自动焊模块29、第七自动焊模块30及第八自动焊模块31，设置在拼台底板1上的起到为各个模块供电的变压器32，设置在拼台底板1上的连接变压器32的过渡铜排33，及连接过渡铜排33与各个模块之间的软电缆34。现有的顶盖分拼台可以实现单一的全柔性或单一车型顶盖自动焊，但无法实现两者兼容。随着现代汽车工业的飞速发展，柔性化和自动化的需求同等重要。为此，新设计的柔性汽车顶盖总成的自动焊接台就是在原有一种车型顶盖（车型a）自动焊的基础上，导入另一种车型(车型b)，通过分析两顶盖总成型面的外观和结构特点，通过模块化和集成化的工装结构设计，力求在一个顶盖分拼台上实现两种不同车型的顶盖总成自动化焊接。

首先将两车型按汽车绝对坐标导入ug数模，分析两车型顶盖的特点，发现它们的外观尺寸大致相近，通过设计一个长2500mm×宽1200mm×高400mm的拼台底板可完全包络两顶盖，将顶盖总成距离地面的高度设为900mm，方便人工安装顶盖和顶盖上的横梁。

如果按两顶盖的汽车绝对坐标来设计工装夹具和自动焊，要实现柔性共线的难度很大，因为两个顶盖在x、y、z三个方向都存在较大的偏差。本设计的难点之一就是从如何从两顶盖总成外观特征以及各自内部结构来综合考虑，从而确定两顶盖总成在拼台上的工作位置。把顶盖a放在它的汽车坐标绝对位置，而把顶盖b移到相对位置。

所述第一纵梁模块2、第二纵梁模块3、第三纵梁模块4及第四纵梁模块5结构相同，其包括第一固定座39，设置在第一固定座39上的第一定位块40，设置在第一定位块40一侧的第一气缸41、第二气缸42及感应开关43，设置在第一气缸41的连杆上且活动连接的第一压头44，所述第一压头44中间部位通过铰链与所述第一定位块40活动连接，置在第二气缸42的连杆上且活动连接的第二压头45，设置在第一定位块40顶端一侧的与所述第一压头44配合使用的第一压块46，及设置在第一定位块40顶端另一侧的与所述第二压头45配合使用的第二压块47，所述第一定位块40上设置有第三定位销48，所述第二压块47上设置有第二导向杆49，所述感应开关43与所述第一气缸41及所述第二气缸42电连接。通过合理布置两车型顶盖的放置位置，可以把两车型顶盖第三定位销48做成固定的简单机构而互不干涉，通过铰链机构使第一压头44打开足够大的角度，可以避让车型a的升降，同时注意配置电控的感应开关43来识别不同车型。此纵梁模块左右对称共两套。

所述第一顶盖横梁模块6、所述第二顶盖横梁模块7、所述第三顶盖横梁模块8、所述第四顶盖横梁模块9、所述第五顶盖横梁模块10、所述第六顶盖横梁模块11、所述第七顶盖横梁模块12及所述第八顶盖横梁模块13结构相同，其包括第二固定座50，设置在第二固定座50上的第一连接板51，设置在第一连接板51顶端一侧面的第三气缸52，设置在第三气缸52上且连接第三气缸52连杆的第二定位块53，所述第二定位块53上设置有第一定位销53，设置在第一连接板51顶端另一侧面配合第二定位块53使用的第一限位块55，设置在第一连接板51上的第二连接板56，设置在第二连接板56顶端一侧面的第四气缸57，设置在第四气缸57上且连接第四气缸57连杆的第三定位块58，所述第三定位块58上设有第二定位销59，设置在第二连接板56顶端另一侧面配合第三定位块58使用的第二限位块60。顶盖横梁的定位采用第三气缸52对应顶盖总成b的顶梁的焊接，它控制第二定位块53和第一定位销54的运动，第四气缸57对应顶盖总成a的顶梁的焊接，它对应第三定位块58和第二定位销59的运动。当焊装顶盖总成b时,第三气缸52通气,第二定位块53和第一定位销54升起,第四气缸57不通气,对应的第三定位块58和第二定位销59下降,可以装焊b的横梁。当焊装顶盖总成a时，第三气缸52和第四气缸57的运动反过来。通过气控实现第三气缸52和第四气缸57的相对运动来实现柔性切换，对应的第一限位块55、和第二限位块60是控制气缸的运动行程，避免工装和工装以及工装和零件之间的相互干涉。

所述第一流水槽模块14、所述第二流水槽模块15、所述第三流水槽模块16、所述第四流水槽模块17、所述第五流水槽模块18、所述第六流水槽模块19、所述第七流水槽模块20、所述第八流水槽模块21、所述第九流水槽模块22及所述第十流水槽模块23结构相同，其包括第三固定座61，设置在第三固定座61上的第三连接板62，设置在第三连接板62一侧的第五气缸63及第六气缸64，设置在第三连接板62另一侧的第七气缸65，设置在第五气缸63上且连接第五气缸63连杆的第三压头66，设置在第六气缸64上且连接第六气缸64连杆的第四压头67，设置在第七气缸65上且连接第七气缸65连杆的第三压块66，设置在第三压块68上的配合第三压头66使用的第五定位块69及配合第四压头67使用的第六定位块70，所述第三压头66的中间部位活动连接所述第三连接板62，所述第四压头67的中间部位活动连接所述第三连接板62，所述第三连接板62上设置有配合第三压块68使用的第三限位块71，所述第三压块68的一端设置有第一导向杆72。顶盖流水槽的定位需要下部的第五定位块69、第六定位块70和上部的第三压头66、第四压头67以及y向的第三限位块71。通过第三固定座61和第三连接板62及第五气缸63、第六气缸64及第七气缸65连接第三压头66、第四压头67和第五定位块69、第六定位块70，定位车型b的工作状态时，第六气缸64带动第四压头67打开，第五气缸63带动第三压头66压紧顶盖b的流水槽，第七气缸65控制第三限位块71和第一导向杆72限住顶盖b的y向。当切换到车型a时，第六气缸64关夹，第四压头67压紧顶盖a的型面，第五汽缸63打开，第七汽缸65运动，第三限位块71和第一导向杆72移动到限制顶盖a的y向位置。顶盖侧面流水槽的其他定位工装也采用类似机构进行模块化和集成化设计,按cdls尺寸定位要求,此拼台单侧共有五套类似流水槽模块，左右对称共十套。

所述第一自动焊模块24、所述第二自动焊模块25、所述第三自动焊模块26、所述第四自动焊模块27、所述第五自动焊模块28、所述第六自动焊模块29、所述第七自动焊模块30及所述第八自动焊模块31结构相同，其包括第四固定座73，设置在第四固定座73上的x向滑移导轨74、第八气缸75及配合第八气缸75使用的x向限位块76，设置在x向滑移导轨74上的滑移安装座77，所述第八气缸75的连杆与所述滑移安装座77连接，设置在滑移安装座77上的第九气缸78及配合第九气缸78使用的y向限位块79，设置在第九气缸78上连接第九气缸78连杆的第四连接板80，设置在第四连接板80上焊钳底座81，设置在焊钳底座81上的第十气缸82，设置在第十气缸82上且连接第十气缸82连杆的焊钳83，设置在焊钳底座81上配合焊钳使用的固定架84。通过第八气缸75带动滑移安装座77滑动可实现焊钳x向的滑移，通过第九气缸78来实现焊钳y向的滑移，同时为保证焊钳的焊点位置，需加y向限位块79和调整垫片来控制x向和y向的位置，避免边缘焊点。此拼台共有八套自动焊模块。

所述自动焊接台还包括设置在拼台底板中间部位的第一贴胶模块35、第二贴胶模块36、第三贴胶模块37及第四贴胶模块38。

所述第一贴胶模块35、所述第二贴胶模块36、所述第三贴胶模块37及所述第四贴胶模块38结构相同，其包括第五固定座85，设置在第五固定座85上的支座86，设置在支座86一侧面上的第十一气缸87，设置在第十一气缸87上且连接第十一气缸87连杆的过渡座88，及设置在过渡座88上的贴胶托盘89。顶盖总成主要是顶盖和横梁的焊接，除此之外，顶盖总成上的其它小件有时也会安排到顶盖分拼台来完成。比如车型a的顶盖总成上有四块减震胶需要粘贴，为此我们设计了自动贴胶托盘89。员工放顶盖前先把胶放在在贴胶托盘89上，然后放下顶盖，顶盖两边模块夹紧，第十一气缸87将贴胶托盘89顶起，贴胶托盘89上的胶自动粘贴顶盖上。贴胶托盘89和过渡座88相连的周边四颗调节螺钉可以保证托盘整体顶起的合适高度，另外四颗固定螺钉保证托盘的稳定性。此拼台上共四套贴胶工装。

模块定位是保证零件质量的基础，根据两顶盖总成在拼台上的坐标及cdls尺寸定位要求，分别对顶盖前部、后部、侧面和顶盖横梁采用模块化和集成化的设计理念，尽量保证工装的整体一致性和使用性。

布置的原则是让两顶盖高度方向基本保持一致，方便自动焊设计；宽度方向相对拼台中线是左右对称；长度方向让两顶盖横梁和减震胶位置相对错开，以便定位工装的柔性设计能进行多种车型顶盖同时使用一种自动焊接台来完成焊接工作，提出一种全新的顶盖柔性自动焊接台设计方式，通过合理布局顶盖位置和设计工装结构可以实现不同车型顶盖分拼的柔性自动化焊接，为今后其它柔性车型的自动焊设计提供了借鉴，新设计的滑移自动焊结构简单，允许一个方向有微小变化的情况下，满足两个方向的运动可调，保证自动焊接的稳定性，采用模块化、系统化的集成设计，由气控、电控来控制工装运动，生产节拍高，可以给其他柔性生产线的设计开发提供借鉴，合理利用场地，通过共线生产节约大量成本，采用自动化的焊接设计和贴胶工装，可以方便员工操作，节省人力成本和提高生产节拍，拼台工装结构简单，日常操作、保养和维修都很方便，维修周期短。加工制造成本低廉，便于广泛使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。