一种多车型车身混线成型工位夹具存储切换机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车生产线中的汽车焊接领域，具体地指一种多车型车身混线成型工位夹具存储切换机构。
【背景技术】
[0002]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，为了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，柔性车体焊装线(FBL)就是为适应这一发展趋势而设计制造的。它能在一条生产线上混流生产两个以上车型的车体，具有换型生产简单快捷、开发时间短、二次投入费用少和生产效率高的优点，因此被各大汽车公司广泛地采用。
[0003]汽车焊接生产线上的焊接设备主要分三类:手工焊接设备、自动焊专机及焊接机器人。手工焊接是通过工人操作点焊钳完成焊接工作，因其独立性较强，便于安装、调整及维修，并且价格低廉，所以有着比较广泛的应用。自动焊专机结构复杂、动作简单、程序基本固定、制造成本及维修费用高，所以只有在单一品种、产量极高的汽车焊接生产线上采用。焊接机器人是一种机体独立、动作自由度较多、程序可灵活变更、自动化程度高的操作机械，是全柔性的焊接设备。现在的焊接机器人具有功能多用、重复定位精度高、抓取重量大、运动速度快、动作稳定可靠等优势，决定其是柔性设备的最佳选择。
[0004]车型定位夹具是车身总成及其分总成完成装焊工作所用的定位与夹紧机械，它与车身总成件的外型接触，不同的车型具有不同的外型，因此要使工装夹具具有柔性去适应多品种及换型生产是相当困难的。
[0005]目前，在国外一些汽车厂的柔性装焊生产线上，工装夹具的柔性切换多数是以替换柔性方式实现的。主要采用以下几种形式实现装焊夹具的更换:1、旋转分度工作台；2、滚筒式工作台；3、台车式随行夹具；4、自动更换式装焊夹具，在车身总成装焊线上，辊床滑橇贯通式输送系统具有承载力大、稳定性好、机动性强、结构简单、易于制造等优点而被广泛采用。在这种传输方式下采用更换装焊夹具实现多品种生产比较方便。车身总成生产线一般采用门式夹具，它是将车身总成组装定位夹具制造成两个侧面夹具框架，每条生产线可以安装多种车型夹具框架，以组织任意混流生产。现有技术的定位夹具的结构如图1所示，包括夹具本体4和设置于夹具4两侧的连接板4.1，连接板4.1上开设有Z向的定位孔
4.2，用于与输送机构连接保证夹具的运输。夹具4的每侧设置有两个的沿X向布置的定位块4.3，同侧的两个定位块4.3间隔布置形成一个固定槽。换型生产时，可以更换新车型的夹具框架。
[0006]目前，车型定位夹具自动更换的主要方式有如下几种:
[0007]A、采用旋转分度工作台作为车型定位夹具框架存放库，回转到所需车型定位夹具框架存放位置通过平移到车身装焊工位；汽车总拼成型区占用3个工位，在两端工位均有一个回转台，回转台上放置有3种不同车型的夹具，在成型区布置有连接两端回转台的X向输送机构以及中间汽车总拼成型工位的Y向平移机构，当需要生产某一车型的汽车时，转台将即将生产汽车车型的夹具转运至X向的输送机构取夹具位置，X向的输送机构从回转台上取走相应车型夹具后，将夹具沿X向输送至中间成型工位的Y向平移机构上。需要切换车型时，X向输送机构将需要更换的汽车夹具从中间汽车总拼成型工位的Y向平移机构上输送至转台空位存储，并从转台上取相应生产车型的夹具至中间汽车总拼成型工位的Y向平移机构上，只能适用于三种车型，其占地面积约22mX18m ;
[0008]B、采用滚筒式工作台作为车型定位夹具框架存放库，翻转到所需夹具框架存放位置后，再通过平移到车身装焊工位。如专利号为“CN104002076A”的名为“一种用于白车身焊装总拼夹具的旋转存储机构”的中国发明专利介绍了一种夹具旋转存储装置，该装置包括从动端底座、驱动端底座以及横架在从动端底座和驱动端底座之间的旋转主体，沿旋转主体的圆周均匀布置有多个夹具放置区，每个夹具放置区均安装有一条夹具轨道，每条夹具轨道的下端面安装有将夹具固定在夹具轨道内的叉板机构，从动端底座和驱动端底座分别设置能限制旋转主体旋转的插销机构。滚筒式存储切换装置换夹具时间很短，能够快速更换夹具节省焊接时间，占地面积小于A方法中提到的装置，只需要22mX 13m的空间进行车型定位夹具的摆放，但是由于滚筒式工作台的结构比较复杂，容易出现故障后期更换维修困难，而且制造成本较高，导致整个系统的投资成本增加，而且需要在生产线上设置很高的滚筒式工作台，具有安全隐患；
[0009]C、是通过左右两个能够在X及Y向运动的小车平移搬运的方式更换夹具框架，采用C方式的车型定位夹具存放系统存放的夹具理论上可以无限多，前提是能够控制系统控制整套系统的运转，C方法中存储装置和转运轨道并列排布，需要侵占至少29mX 18m的空间进行车型定位夹具的摆放，对于现有汽车工业生产来说，提供如此大的面积进行修建生产线，显然会为生产厂家提供非常大的生产压力。为解决这一问题，有专利号为“CN104907749A”的名为“空中存储的车型总拼柔性成型机”的中国发明专利介绍了一种将轨道布置在存储装置的下方的方法，
[0010]该专利介绍的装置包括中央定位机构和夹具存储机构，夹具存储机构包括升降存放库、固定存放库和轨道切换机构，两套升降存放库和固定存放库分别设置在中央定位机构的两侧，轨道切换机构设置在中央定位机构的上方，使用方法包括根据具体的车型选择定位夹具，在对第二车型进行预读，同时提前准备所需的定位夹具，使其从固定存放库中移动至中央定位机构处，完成对夹具的更换，从而实现只需要12mX18m的空间进行车身定位夹具的摆放，结构简单，操作灵活且方便，可与生产线节拍完全吻合，实现多种车型的任意混流的同步化生产。但是该装置也存在一些问题，该装置用于存储夹具的升降存放库和固定存放库之间不能连通，夹具只能固定存在某一存放库，运转方式僵硬，夹具切换耗时耗力，拼装焊接不同夹具时需要切换汽车的焊接工位，侵占至少三个工位，一定程度上延长了工位的长度。
【发明内容】
[0011]本发明的目的就是要解决上述【背景技术】的不足，提供一种多车型车身混线成型工位夹具存储切换机构。
[0012]本发明的技术方案为:一种多车型车身混线成型工位夹具存储切换机构，包括以焊装工位为中心分置于焊装生产线两侧的四组夹具存储库；所述的夹具存储库下方安装有用于输送夹具分别沿x、Y和Z向运动的夹具输送装置，其特征在于:还包括夹具中转装置和夹具到位装置；所述的夹具中转装置和夹具到位装置固定在位于焊装生产线同侧的两组夹具存储库之间，夹具中转装置位于夹具存储库远离焊装生产线的一端用于临时存储夹具，夹具到位装置位于夹具存储库靠近焊装生产线的一端用于驱动夹具连接焊装工位，夹具到位装置、夹具中转装置的两端分别和同侧的两组夹具存储库中的夹具输送装置连接形成环形夹具输送系统。
[0013]进一步的所述的夹具输送装置包括驱动夹具沿X方向运动的X向输送机构、驱动X向输送机构沿z向运动的Z向输送机构和驱动Z向输送机构沿Y向运动的Y向输送机构；所述的Y向输送机构位于夹具存储库的正下方