通过升降圆台快速更换工具的机动车辆车身元件焊接方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车身元件组装流水线的大体领域，所述流水线尤其但不唯一用于配备在车辆制造工厂内。
[0002]更具体地，本发明涉及适用于制造机动车辆车身侧部的焊接组装设备的配置，以及能够通过这种设备来实施的组装方法。
【背景技术】
[0003]已知使用自动化流水线来组装车辆零件。
[0004]通常，将待组装零件布置在成型工具上，所述成型工具包括的底架支承有不同的定位和紧固构件，例如柱销、活钩等，以在例如通过焊接来最终固定之前，能够将所述零件暂时保持在组装构造中。
[0005]可以理解，需要采用涉及车辆(四门轿车、双门轿车、宽敞性小汽车、旅行汽车等)型号和轮廓的成型工具，更具体地，在改变制造范围的情况下需要更换工具。
[0006]为此，已知在组装线边缘设置包括一排固定储存平板的储存区，多轴自动手臂式的自动操控装置可将从组装线上提取的工具放置在所述固定储存平板上，然后提取用于在所述组装线上替换所述工具的另一工具。
[0007]这些设备通常是令人满意的，然而这些设备可具有一些缺点。
[0008]更具体地，自动手臂通常具有良好的精确度和极佳的重复性，然而对于所述自动手臂的搬运能力、或对于所述自动手臂的执行速率而言，尤其在所述自动手臂需要传送具有大惯性的重物时存在一些限制。
[0009]更换工具的时间有时可造成停机，影响生产率。
[0010]另外，沿组装线的储存区和自动操控装置的增多趋向于使所述组装线的占地面积以及实施和运行成本明显增加。
[0011]而且尤其通过文件US-2008/0220955已知，在占据组装位的输送导轨端部处使用圆台型旋转储存区，所述旋转储存区装有多个平板，所述多个平板可移动地安装在多个储存导轨上并且每个平板都可接收成型工具和待组装零件组。
[0012]为了更换工具，需要在圆台上使在组装线上接合的平板回到原处并且使所有平板枢转，以使支承合适工具的平板与输送导轨对齐，然后使该新选择的平板在所述输送机上接合以向相关位置运送工具。
[0013]然而，这种储存和运输方法可同样具有一些缺点。
[0014]首先，该方法需要在每次更换工具时使载有输送平板和装在输送平板上的工具的旋转储存区刻板地移动。实施很重的整体的移动因此要求大量消耗能量，并且需要减缓速率以对于惯性效应保持对所述移动的控制。
[0015]其次，使用的旋转储存区需要在地面上抽出很大空间，以能够使平板移动而不干扰所述储存区的周围环境，更具体地，不干扰邻近的自动装置或输送导轨。然而，可以理解，这样的展开与希望得到结构紧凑的设备以使相关工厂范围内生产区域密度最大化是相矛盾的。
[0016]最后，无论所考虑的哪种方法，成型工具从工具储存区到组装位的传送必要地导致机械基准的变化，因此可具有关于面对自动组装装置的工具的定位精确度和重复性的难度。
[0017]而且，有时不足的是需要在定位有效精确度、即组装质量和执行速率之间找到折衷，与任选添加的对齐装置相关联的设备的复杂性和体积能够改善所述精确度，所述执行速率可被实施这种附加对齐装置影响。
【发明内容】
[0018]因此，本发明的目的在于改善上面提及的缺点，并且提供一种新颖的设备和新颖的组装方法，所述设备和组装方法对于适度的成本和体积来说能够实现高速率的可靠生产。
[0019]本发明的目的通过用于组装车身零件的设备来实现，所述设备包括:设置有自动焊接装置型自动组装部件的至少一个组装位；设置有加载部件加载位，所述加载部件用于向所述设备供应待组装零件；能够从加载位向组装位运送成型工具的输送机，所述成型工具设置用于根据预定组装构造来接收、成型和紧固需被彼此组装的至少一组拆分的零件，其特征在于，所述设备包括成型工具的自动更换位，所述自动更换位包括具有竖直轴的自动升降转台，所述转台一方面具有旋转轴基本竖直的运输转子，所述运输转子具有围绕所述旋转轴分布并且每个都设置用于接收成型工具的多个工具架，所述转子配置用于通过围绕其轴线的适当角度移动来选择性地带动与输送机垂直的每个工具架，以及所述转台另一方面具有至少一个升降构件，所述至少一个升降构件能够使与输送机垂直的至少一个工具架竖直移动，以能够交替地取下在所述输送机上的工具或将新的工具放置在所述输送机上。
[0020]本发明的目的还通过组装车身零件的方法来实现，所述方法包括:选择成型工具步骤，在该步骤中在输送机上放置成型工具，所述成型工具设置用于根据预定组装构造来接收、成型和紧固需被彼此组装的至少一组拆分的零件；加载步骤，在该步骤中根据所述组装构造将待组装零件放置在所述加载工具上；之后的组装步骤，在该步骤中根据所述组装构造例如通过焊接将所述零件彼此固定，其特征在于，所述选择步骤包括:调换成型工具的子步骤，在该子步骤中使旋转轴基本竖直的运输转子转动，所述运输转子具有每个都设置用于接收成型工具的多个工具架，以垂直于输送机带动工具架，所期望的成型工具装在所述工具架上；之后竖直移动、优选地下降移动的子步骤，在该子步骤中使工具架竖直移动，以将选定的成型工具放置在输送机上。
[0021]有利地，与旋转储存区联结的带有竖直升降机的符合本发明的运输转台的增大的活动性能够使工具架平衡并且基本水平地分布，该增大的活动性首先提供了明显的空间节省，这是由于储存区可有利地至少部分在输送机上突出，更具体地，储存区旋转移动而不干扰输送机，这能够使组装线的不同功能竖直分层，更具体地根据不同交叠位置自动更换工具。
[0022]另外，本发明能够将运输转子的功率、稳定性和良好的平衡性与轨道、旋转选择和基本竖直对接相结合，以在输送机上放置或取下工具，这是特别短暂和精确的。
[0023]此外，移动的竖直分量能够沿相对偏离并且容易控制的轨道来同时简单和快速地实现工具的接近，因此该接近是可靠、精确和可重复的。
[0024]最后如之后将详细描述的，本发明还能够通过从和向输送机运输单一的成型工具来减轻装在转子上的移动负载，而无需滑架型的多余附件。
[0025]所有这些元件有利地通过能够增加工具选择和传送动作的执行速率和/或减小所述动作的幅度或频率来促进生产速率的改善，这导致了工具更换的停产时间减少，因此更具体地，导致了设备生产能力的增强。
[0026]另外，符合本发明的配置能够限制所述设备需要布置的面积，以及限制构成所述设备的工位的复杂性和数量，这能够在使用所述设备时实现大量节省。
【附图说明】
[0027]通过阅读以下详细说明和仅作为示意性而非限制性方式给出的附图，本发明的其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中:
[0028]图1示出了符合本发明的设备实施例的整体透视图。
[0029]图2A，2B和2C示出了用于通过本发明的目标设备来彼此组装的后环、前环和蒙皮型车身零件的顶侧视图。
[0030]图3示出了符合本发明的更换位实施例，所带有的转台支承有四个工具架，其中的第一个工具架此处确保将工具布置在输送机上。
[0031]图4示出了符合本发明的工具架的详细透视图，所述工具架设置有便于使工具相对于输送机定中心的滚动轴承。
[0032]图5A和5B示出了当工具架下降并且与输送机滑架接触时选定工具的自动定中心原理的沿输送机轴线的侧向示意图。
[0033]图6示出了可用于符合本发明的设备的成型工具实施例的底侧透视图。
[0034]图7A和7B示出了在不同高度上实施连续定向操作，然后通过自动焊接装置在同一组装位上精加工的沿输送机轴线的侧视图。
【具体实施方式】
[0035]本发明涉及用于组装车身零件2，3，4的设备I。
[0036]优选地，所述车身零件2，3，4由金属制成，尤其由可焊接金属制成，但不排除所述车身零件可由玻璃、尤其是层状玻璃制成，可由聚碳酸酯或聚丙烯类的聚合物制成，甚至可由复合材料制成，所述复合材料例如为由玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺纤维增强的环氧树脂基质。
[0037]尤其可通过模制成型或冲压使这些车身零件预成型。
[0038]所述车身零件2，3，4优选地用于实施车辆、优选地机动车辆、尤其是陆上交通工具的车身或蒙皮面。
[0039]所述设备可形成机动车辆的组装设备，但不排除形成根据本发明原理实施其它结构、尤其是金属结构的设备，所述其它结构任选地用于其它工业领域，例如航空领域。
[0040]更具体地，设备I可用于车身侧部的组装，所述车身侧部包括至少一个形成蒙皮的第一钢板零件2 (图2C)、前环型的形成加强件的第二零件3 (图2A)