用于自动化汽车生产线的智能定位设备及定位方法技术

本发明专利技术涉及汽车自动化生产线技术领域，具体涉及一种用于自动化汽车生产线的智能定位设备及定位方法。该设备包括智能定位系统、装夹车身构件的夹具、定位装置和移动装置。定位装置通过底板上设置的第一测距结构和第二测距结构，分别获取第一滑动板沿第一滑轨的延伸方向运动的第一位移值和第二滑动板沿第二滑轨的延伸方向运动的第二位移值。支架上设置的第三测距结构获取探头沿轴向的第三位移值。智能定位系统根据位移值和初始位置得到定位孔的偏移值。智能定位系统根据偏移值驱动工位上的执行设备重新标定车身构件的位置坐标。该设备优化了现有的机械接触式定位装置，进一步提高了车身构件的定位精度，加快了生产节拍，进一步提高了生产效率。一步提高了生产效率。一步提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
用于自动化汽车生产线的智能定位设备及定位方法


[0001]本专利技术涉及汽车自动化生产线
，具体涉及一种用于自动化汽车生产线的智能定位设备，以及该智能定位设备对车身构件的定位方法。

技术介绍

[0002]目前，在自动化汽车生产线中滑橇输送系统是应用范围最广泛的输送设备之一。滑橇输送系统承载白车身，并根据既定的工艺流程在各个工位之间运送白车身，直至完成白车身的加工和装配。其中，滑橇输送系统中集成的车身定位系统通常由柔性夹具和升降台组成。当滑橇输送机携带白车身至工作区域时，升降台将滑橇输送机降低至导向销上，进而形成对白车身的定位，同时柔性夹具对滑橇输送机实施夹紧固定。如此一来，汽车生产线的自动化程度高，可以在一条生产线上实现间歇、连续输送，易实现生产线联线输送；可以将各种车型的下车身总成线、车身主线独立布置，共同建立补焊线、调整线，易于实现生产线分期投入。
[0003]例如，中国专利文献CN107792224A中公开了一种用于车身组装系统的主装配单元及其控制方法。在形成有沿地板总成的移送路径设置的预装配区间和主装配区间的车身组装系统中，用于车身组装系统的主装配单元可设置在主装配区间中，且在主装配区间分别设置在移送路径的两侧，并在预装配区间侧围总成的下部通过预装配单元预组装到地板总成的状态下，调节侧围总成的上部，通过第二焊接机器人对侧围总成的上部和车身零部件进行后组装。
[0004]但是，上述方案中利用导向销对白车身实施定位的方法属于机械接触式定位。机械接触式定位一方面，车身输送到工作位置后，需要借助升降台将滑橇垂直下落到导向销上，会增加5秒左右的垂直输送时间，需要固定节距，进而影响自动化生产的节拍，降低了生产效率；另一方面，机械接触式定位在对较薄的钣金件实施定位的过程中，导向销对定位孔的挤压容易造成车身钣金件的变形，进而影响产品的质量。经检索，发现德国西克公司推出一套车身定位系统。该车身定位系统采用非接触式测量方式，融合机器视觉及深度学习技术，致力于提高生产柔性化、缩短生产周期、预防性维护及工业4.0的实现。该车身定位系统具有多个相机模组组成的视觉系统，通过视觉检测得到白车身上RPS参考点的位置坐标与白车身预期位置进行比较，进而得到位置偏差，从而利用位置偏差引导机器人完成精确定位。
[0005]其中，RPS参考点系统是应用于单件或总成件在产品设计、制造、检测及批量装车所有阶段中的基准点系统，可使零件设计基准点、工艺定位基准点、测量基准点相统一，实现零件精确定位，减少了因基准不统一而产生的偏差，提高了汽车的尺寸精度。
[0006]但是，上述非接触式的车身定位系统依赖于图像处理和摄影测量等技术，其检测精度受到多方面因素的影响，不如传统的机械接触式定位的检测精度高。同时，车身定位系统往往是应用于线上检测，采用视觉检测为技术核心的非接触式车身定位方案在定位过程中需要更长的时间，难以满足高速流水线上的在线检测需求。
[0007]综上所述，在自动化汽车生产线中，如何设计一种定位装置，用以优化现有的机械接触式定位装置，加快生产节拍，进一步提高效率，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，为自动化汽车生产线，提供一种定位装置，用以优化现有的机械接触式定位装置，进而进一步提高装配精度或者焊接精度，加快生产节拍，进一步提高效率。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下方案：提出一种用于自动化汽车生产线的智能定位设备，包括智能定位系统、装夹车身构件的夹具、定位装置和在自动化汽车生产线上各个工位之间按指定轨迹运动的移动装置；所述移动装置的顶部设置有承载平台，所述夹具固定安装在承载平台上，所述定位装置按照车身构件上的定位孔的位置排布；所述定位装置包括底板、第一滑动板、第二滑动板和匹配定位孔的探头，所述探头与第一滑动板的首端相连，所述第一滑动板的尾端通过第一滑轨与第二滑动板的首端相连，所述第二滑轨的尾端通过第二滑轨与底板的首端相连，所述第一滑轨的轴线与第二滑轨的轴线具有交点，所述底板的尾端连接有为探头轴向位移提供动力的伸缩装置，所述伸缩装置通过支架固定安装在承载平台上；所述底板上设置有第一测距结构和第二测距结构，所述第一测距结构用于获取第一滑动板沿第一滑轨的延伸方向运动的第一位移值，并将第一位移值传送至智能定位系统，所述第二测距结构用于获取第二滑动板沿第二滑轨的延伸方向运动的第二位移值，并将第二位移值传送至智能定位系统；所述支架上设置有第三测距结构，所述第三测距结构用于获取探头沿着轴向运动的第三位移值，并将第三位移值传送至智能定位系统；所述智能定位系统根据第一位移值、第二位移值和第三位移值得到定位孔的偏移值，所述智能定位系统根据偏移值驱动工位上的执行设备重新标定车身构件的位置坐标。
[0010]作为优选，移动装置为AGV运载小车，工位为车门焊接工位，车门焊接工位包括六轴机器人和供六轴机器人滑动的移动导轨，六轴机器人的底座固定安装在移动导轨上，一对移动导轨平行布设，一对移动导轨之间具有供AGV运载小车通行的运输通道，运输通道内设置有用于AGV运载小车定位的标志体。如此设置，将智能定位设备与现有的车门焊接生产线相结合，利用定位装置中的柔性探头，优化了车门的重复定位装夹的步骤，进一步提高了焊接效率，通过AGV运载小车在运输通道中的定位精度和车门相对于AGV运载小车的位置精度，保证了车门与焊接设备之间的位置精度，有利于进一步提升车门的焊接质量。
[0011]作为优选，定位装置包括罩壳，底板、第一滑动板、第二滑动板、第一测距结构和第二测距结构均位于罩壳的内部，罩壳的首端的端面上设置有供探头伸出的探测口。罩壳的设置，有利于保护第一测距结构和第二测距结构，防止设备误操作发生碰撞时，能够起到保护定位装置的核心部件的作用。尤其，当智能定位设备应用于焊接生产线时，大大降低了车间中相邻工位上焊机发出的强光对第一测距结构和第二测距结构产生的干扰，进而提高了设备运行的稳定性。
[0012]作为优选，探头具有接触段和连接段，接触段与连接段之间设置有过渡段，接触段的首端呈圆锥形或者球形，连接段的尾端固定安装在第一滑动板的首端，过渡段具有对探头形成缓冲的弹性装置。接触段的首端呈圆锥形或者球形，有利于伸缩装置驱动探头在运动过程中，探头的侧壁能够更好地与定位孔相吻合。弹性装置有利于对伸缩装置传递的轴向力形成缓冲，避免对车身构件形成冲击。
[0013]作为优选，第一测距结构包括第一测距传感器和第一挡片，第一测距传感器固定安装在底板的侧壁上，第一挡片固定安装在第一滑动板的侧壁上，第一挡片的反射面正对于第一测距传感器的检测端，第二测距结构包括第二测距传感器和第二挡片，第二测距传感器固定安装在底板的侧壁上，第二挡片固定安装在第二滑动板的侧壁上，第二挡片的反射面正对于第二测距传感器的检测端。如此设置，通过测距传感器和挡片之间的相对位置变化，分别获取第一滑动板和第二滑动板产生的第一位移值和第二位移值，进而获得车身构件上的定位孔相对于初始位置发生的变化，便于调节工位上执行设备的工作原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自动化汽车生产线的智能定位设备，其特征在于，包括智能定位系统、装夹车身构件的夹具、定位装置和在自动化汽车生产线上各个工位之间按指定轨迹运动的移动装置；所述移动装置的顶部设置有承载平台，所述夹具固定安装在承载平台上，所述定位装置按照车身构件上的定位孔的位置排布；所述定位装置包括底板、第一滑动板、第二滑动板和匹配定位孔的探头，所述探头与第一滑动板的首端相连，所述第一滑动板的尾端通过第一滑轨与第二滑动板的首端相连，所述第二滑轨的尾端通过第二滑轨与底板的首端相连，所述第一滑轨的轴线与第二滑轨的轴线具有交点，所述底板的尾端连接有为探头轴向位移提供动力的伸缩装置，所述伸缩装置通过支架固定安装在承载平台上；所述底板上设置有第一测距结构和第二测距结构，所述第一测距结构用于获取第一滑动板沿第一滑轨的延伸方向运动的第一位移值，并将第一位移值传送至智能定位系统，所述第二测距结构用于获取第二滑动板沿第二滑轨的延伸方向运动的第二位移值，并将第二位移值传送至智能定位系统；所述支架上设置有第三测距结构，所述第三测距结构用于获取探头沿着轴向运动的第三位移值，并将第三位移值传送至智能定位系统；所述智能定位系统根据第一位移值、第二位移值和第三位移值得到定位孔的偏移值，所述智能定位系统根据偏移值驱动工位上的执行设备重新标定车身构件的位置坐标。2.根据权利要求1所述的用于自动化汽车生产线的智能定位设备，其特征在于，所述移动装置为AGV运载小车，所述工位为车门焊接工位，所述车门焊接工位包括六轴机器人和供六轴机器人滑动的移动导轨，所述六轴机器人的底座固定安装在移动导轨上，一对移动导轨平行布设，一对移动导轨之间具有供AGV运载小车通行的运输通道，所述运输通道内设置有用于AGV运载小车定位的标志体。3.根据权利要求1所述的用于自动化汽车生产线的智能定位设备，其特征在于，所述定位装置包括罩壳，所述底板、第一滑动板、第二滑动板、第一测距结构和第二测距结构均位于罩壳的内部，所述罩壳的首端的端面上设置有供探头伸出的探测口。4.根据权利要求1所述的用于自动化汽车生产线的智能定位设备，其特征在于，所述探头具有接触段和连接段，所述接触段与连接段之间设置有过渡段，所述接触段的首端呈圆锥形或者球形，所述连接段的尾端固定安装在第一滑动板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马翼，
申请(专利权)人：马翼，
类型：发明
国别省市：