汽车仪表板模块机械手、车辆总装线及相应装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种汽车仪表板模块机械手、车辆总装线及车身仪表板模块装配方法。所述车身仪表板模块机械手包括：精确定位机构(1)；以及浮动机构(2)，其能够在浮动状态和锁止状态之间切换，在浮动状态，浮动机构(2)平衡车身仪表板模块(3)的重量，并允许车身仪表板模块相对于精确定位机构(1)运动，以调整车身仪表板模块的位置；在锁紧状态，浮动机构(2)阻止车身仪表板模块相对于精确定位机构(1)运动。本发明专利技术的汽车仪表板模块机械手通过精确定位机构与浮动机构的有机结合，可实现人工调整汽车仪表板模块的位置，尤其是Z向位置，从而能够适应实际装配过程中车身的实际位置，提高工作效率，满足定位精度的要求。

Automobile instrument panel module, manipulator, vehicle assembly line and corresponding assembly method

The invention discloses a method for assembling an automobile instrument panel module, a manipulator, a vehicle assembly line and an automobile body instrument panel module. The mechanical module body dashboard hand includes precise positioning mechanism (1); and (2), the floating mechanism can be switched between the floating state and the locking state, in the state of floating, floating mechanism (2) balance the car dashboard module (3) weight, and allow the body relative to the precise instrument panel module the positioning mechanism (1) movement, to adjust the body position in the dashboard module; locking, floating mechanism (2) prevents the body panel module relative to the precise positioning mechanism (1) movement. The organic combination of mechanical module of the invention of automobile dashboard hand through accurate positioning mechanism with floating mechanism, can realize the manual adjustment of automobile dashboard modules, especially to the Z position, which can adapt to the actual position of the body in actual assembly process, improve work efficiency, meet the accuracy requirements.

【技术实现步骤摘要】
汽车仪表板模块机械手、车辆总装线及相应装配方法
本专利技术涉及汽车装配
，特别是涉及一种汽车仪表板模块机械手、具有其的车辆总装线及相应的装配方法。
技术介绍
汽车仪表板模块机械手是用于将汽车仪表板模块从存放位置输送至车身部件上装配位置的重要工装。在现有技术中，一种汽车仪表板模块机械手仅提供助力，仅用于减轻操作人员的劳动强度，不对汽车仪表板模块的最终操作位置进行定位，因此自动化程度低。另一种汽车仪表板模块机械手采用开环控制，以开环方式直接将汽车仪表板模块输送至预先确定位置。此种技术方案要求总装过程中的车身部件具有极高的一致性。一旦车身部件的累计装配误差超过设定值，即车身部件上的实际装配位置与所述预先确定位置之间的距离超标，将导致装配失败，严重时将损坏汽车仪表板模块及汽车仪表板模块机械手。第三种汽车仪表板模块机械手采用闭环控制，自动检测汽车仪表板模块与在车辆上的最终装配位置之间的距离或偏差，并根据所述距离或偏差调整汽车仪表板模块的位置。此种技术方案的适应性较强，但是结构复杂且成本极高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车仪表板模块机械手来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。为实现上述目的，本专利技术提供一种车身仪表板模块机械手，所述车身仪表板模块机械手包括：精确定位机构；以及浮动机构，其一端连接至所述精确定位机构的输出端，另一端与夹持车身仪表板模块的前端夹具连接，所述浮动机构能够在浮动状态和锁止状态之间切换，在所述浮动状态，所述浮动机构平衡所述车身仪表板模块的重量，并允许所述车身仪表板模块相对于所述精确定位机构运动，以调整所述车身仪表板模块的位置；在锁紧状态，所述浮动机构阻止所述车身仪表板模块相对于所述精确定位机构运动。优选地，所述浮动机构包括：主浮动气缸，用于平衡车身仪表板模块的重量，及实现对所述车身仪表板模块相对于精确定位机构的Z向浮动。优选地，所述浮动机构进一步包括竖直设置的锁位气缸，用于将前端夹具相对于所述精确定位机构锁定在设定的Z向位置。优选地，所述锁位气缸包括第一锁位气缸和第二锁位气缸，通过所述第一锁位气缸和第二锁位气缸的对顶将所述前端夹具相对于所述精确定位机构锁定在设定的Z向位置。优选地，所述车身仪表板模块机械手进一步包括释放开关，用于释放所述锁位气缸，启动浮动装配功能。优选地，所述精确定位机构采用丝杠机构进行传动。优选地，所述精确定位机构包括PLC和伺服电机，所述PLC以设定的程序控制所述伺服电机，以实现精确定位机构的输出端的自动精确停位。本专利技术还提供一种车辆总装线，所述车辆总装线包括如上所述的车身仪表板模块机械手。本专利技术还提供一种车身仪表板模块装配方法，所述车身仪表板模块装配方法包括：步骤S1：以设置在浮动机构输出端的前端夹具夹持车身仪表板模块，并将浮动机构设置在锁止状态；步骤S2：借助于与浮动机构的根端连接的精确定位机构将车身仪表板模块精确定位至理论安装位置；步骤S3：将浮动机构从锁止状态切换至浮动状态；步骤S4：由操作者将车身仪表板模块从理论安装位置调整至实际安装位置；步骤S5：将浮动机构从浮动状态切换至锁止状态；其中，所述浮动机构能够在浮动状态和锁止状态之间切换，在所述浮动状态，所述浮动机构平衡所述车身仪表板模块的重量，并允许所述车身仪表板模块相对于所述精确定位机构运动，以调整所述车身仪表板模块的位置；在锁紧状态，所述浮动机构阻止所述车身仪表板模块相对于所述精确定位机构运动。优选地，所述浮动机构包括：主浮动气缸，用于平衡车身仪表板模块的重量，及实现对所述车身仪表板模块相对于精确定位机构的Z向浮动。优选地，所述浮动机构进一步包括竖直设置的锁位气缸，用于将前端夹具相对于所述精确定位机构锁定在设定的Z向位置。优选地，所述锁位气缸包括第一锁位气缸和第二锁位气缸，通过所述第一锁位气缸和第二锁位气缸的对顶将所述前端夹具相对于所述精确定位机构锁定在设定的Z向位置。优选地，在所述步骤S1中，将浮动机构输出端设置在浮动行程的中点位置。本专利技术的汽车仪表板模块机械手通过精确定位机构与浮动机构的有机结合，可实现人工调整汽车仪表板模块的位置，尤其是Z向位置，从而能够适应实际装配过程中车身的实际位置，提高工作效率，满足定位精度的要求。附图说明图1是根据本专利技术一实施例的汽车仪表板模块机械手在工装状态的示意图，其中示出了汽车仪表板模块。图2是图1所示汽车仪表板模块机械手的另一示意图。图3是图1所示汽车仪表板模块机械手的示意性原理图。附图标记：1精确定位机构23第二锁止气缸2浮动机构24连接板21主浮动气缸3汽车仪表板模块22第一锁止气缸4前端夹具具体实施方式在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。由于模块化装配具有提高装配效率，减少主线投资等优势，已逐渐成为汽车装配的趋势，并且模块的集成化程度越来越高。汽车仪表板模块由狭义的仪表模块：仪表横梁+空调+仪表线束+仪表板本体+组合仪表，发展为广义的仪表模块：狭义仪表模块+车身主线束+真空助力器总成+前围中板总成。仪表板模块的尺寸及重量均在不断增加。例如，某种车型的汽车仪表板模块的最大外形尺寸达到1.45m,重量达到70Kg。不仅仪表板模块的尺寸及重量在增加，而且对于仪表板模块的装配精度要求也在不断提高。例如，对于某车型，要求汽车仪表板模块装配后Y向及Z向精度公差范围均≤1mm。模块化装配例如是指，将仪表板横梁、空调总成、线束、仪表板本体等装配为仪表板模块后，再将仪表板模块装配到白车身。对于仪表板模块装配工装或设备(例如，仪表板装配机械手或机器人)功能需要不断增加。仪表板模块装配工装或设备在减轻操作人员劳动强度的同时，还可以提高自动化程度，实现自动取料，进给、旋转、自动对中、自动定位等功能。本专利技术的车身仪表板模块机械手包括：精确定位机构和浮动机构。本专利技术的系统通过精确定位机构与浮动机构的有机结合，可实现人工调整Z向位置，从而能够适应实际装配过程中车身的位置，提高工作效率，满足定位精度的要求。图1是根据本专利技术一实施例的汽车仪表板模块机械手在工装状态的示意图，其中示出了汽车仪表板模块。图2是图1所示汽车仪表板模块机械手的另一示意图。图3是图1所示汽车仪表板模块机械手的示意性原理图。图示的车身仪表板模块机械手包括：精确定位机构1和浮动机构2。精确定位机构1通过丝杠机构的传动实现精确定位。可以理解的是，精确定位机构的X、Y、Z精确定位功能均有，但是此专利主要要求保护的是在Z向上同时满足精确定位及浮动功能，所以其他方向不予详细阐述。如果需要的话，也可以在其他方向上设置相应的调节装置来进行调节。所述浮动机构的一端连接至所述精确定位机构，另一端与机械手前端夹具连接，用于允许机械手前端夹具沿Z向相对于所述精确定位机构运动，用于带动车身仪表板模块沿Z向运动。浮动机构2的一端(通常为上端，也可以在侧端处)连接至精确定位机构1的输出端，即连接至精确定位机构1的输出构件或输出部分。该连接可以是固定连接，也可以采取可调节连接。浮动机构2的另一端与机械手前端夹具连接，用于允许机械手前端夹具沿Z向相对于所述精确定位机构1运动，用于带动车身仪表板模块沿Z向运动。浮动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车身仪表板模块机械手，其特征在于，包括：精确定位机构(1)；以及浮动机构(2)，其一端连接至所述精确定位机构(1)的输出端，另一端与夹持车身仪表板模块(3)的前端夹具(4)连接，所述浮动机构能够在浮动状态和锁止状态之间切换，在所述浮动状态，所述浮动机构(2)平衡所述车身仪表板模块(3)的重量，并允许所述车身仪表板模块相对于所述精确定位机构(1)运动，以调整所述车身仪表板模块的位置；在锁紧状态，所述浮动机构(2)阻止所述车身仪表板模块相对于所述精确定位机构(1)运动。

【技术特征摘要】
1.一种车身仪表板模块机械手，其特征在于，包括：精确定位机构(1)；以及浮动机构(2)，其一端连接至所述精确定位机构(1)的输出端，另一端与夹持车身仪表板模块(3)的前端夹具(4)连接，所述浮动机构能够在浮动状态和锁止状态之间切换，在所述浮动状态，所述浮动机构(2)平衡所述车身仪表板模块(3)的重量，并允许所述车身仪表板模块相对于所述精确定位机构(1)运动，以调整所述车身仪表板模块的位置；在锁紧状态，所述浮动机构(2)阻止所述车身仪表板模块相对于所述精确定位机构(1)运动。2.如权利要求1所述的车身仪表板模块机械手，其特征在于，所述浮动机构包括：主浮动气缸(21)，用于平衡车身仪表板模块的重量，及实现对所述车身仪表板模块相对于精确定位机构(1)的Z向浮动。3.如权利要求2所述的车身仪表板模块机械手，其特征在于，所述浮动机构(2)进一步包括竖直设置的锁位气缸，用于将前端夹具相对于所述精确定位机构锁定在设定的Z向位置。4.如权利要求3所述的车身仪表板模块机械手，其特征在于，所述锁位气缸包括第一锁位气缸(22)和第二锁位气缸(23)，通过所述第一锁位气缸(22)和第二锁位气缸(23)的对顶将所述前端夹具相对于所述精确定位机构锁定在设定的Z向位置。5.如权利要求3或4所述的车身仪表板模块机械手，其特征在于，进一步包括释放开关，用于释放所述锁位气缸，启动浮动装配功能。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙婷，宁福才，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11