一种用于机动车车身装配系统的托台化构架系统，在该构架系统中，托台以及安置在其上的车身结构被定位在构架站的滚珠上，以建立竖向Ｚ维度，使托台在纵向Ｘ和横向Ｙ维度上自由浮动，此后由构架站的门架中的一个门架携带的定位器接合托台并且锁定到其上，从而与所述一个门架的精确可获得的Ｘ和Ｙ定位相对应，在焊接站处在Ｘ和Ｙ维度上精确地定位托台和车身结构。
【技术实现步骤摘要】
附图说明图11、12及13是在构架站中使用的定位器的更详细视图；00311图14是构架站的部分立面视图。具体实施例方式[00321在图l和2中示意看到的机动车装配系统中，形成机动车 车身组件17的松散地装配的车身元件被定位在托台结构18上，并且 经轨道、滚柱等被运送到构架站10，在该处车身结构被精确地定位在 站10的台架结构12上，左和右门架14、 16被横向向内移动，以使得 由各门架携带的工具卡具11与车身组件17形成夹持接合，并且携带 焊枪15的焊接机器人13被编程用来对车身组件的松散组装元件进行 焊接操作，以形成焊接的刚性车身组件。[0033本专利技术涉及一种方法和设备，该方法和设备用来方便有效 地保证车身组件17在竖向(Z)、水平(X)及横向(Y)维度上被精 确地定位在站10处，以保证进行精确的焊接操作。[0034本专利技术的具体车身装配系统，如在图3-14中最清楚看到 的那样，包括托台结构18和构架站10，该构架站10包括左门架结构 14、右门架结构16以及定位在它们之间的台架结构12。13[0035托台结构18 (图8和9)包括托台顶部结构20;多个 立柱22，从托台顶部结构向上延伸，布置在横向和纵向间隔开的位置 处;定位销24，在各立柱的上端部处；及立柱基础结构26，位于顶部 结构20下面。将理解，包括多个松散地装配的车身元件的机动车车身 结构17被定位在立柱22上，使定位销24被接纳在车身结构的元件中 的适当孔径中，并且携带车身结构的托台结构借助于滚柱或其它适当 的输送装置而被运送到构架站。当定位在构架站中时，托台在Z向或 竖向维度上由多个滚珠28 (图8、 9、 13及14)定位，这些滚珠28 由垫30携带，该垫30安装在台架结构12的立柱32的顶部上。各滚 珠位于与托台的所需Z向尺寸相对应的公共平面中。例如，如表示的 那样，三个垫30和三个滚珠28可以定位在沿台架结构的每一侧的纵 向间隔开位置处，从而总共有六个用于托台滚珠支撑点。每个滚珠与 垫34的下侧34a相接合，该垫34安装在沿托台顶部结构20的纵向边 缘20a的适当外侧位置处，从而滚珠确立托台的Z向尺寸，但托台在 XY平面中可以自由浮动。每个滚珠为了绕滚珠中心28a的转动运动 被安装在相应垫30的球形承窝30a中，以便于托台的横向和纵向浮动 或不规则运动，并且每个垫34的底面提供允许托台在滚珠上在X和Y 方向上充分不规则运动的充分表面。[0036左边门架14(图3、 4、 8、 9及10 )包括为了相对于基座 结构横向移动而安装的主体敞开框架门架结构36、由该门架结构的下 部向前部分14a携带的四路定位器38、及由该门架结构的下部向后部 分14b携带的双路定位器40。[0037四路定位器38 (图5、 7、及12 )包括U形鞍座42和夹 具44。鞍座42定尺寸成骑跨在立柱22上，并且包括在周向上相间隔 地布置的多个滚柱46，这些滚柱46定位成与在立柱的外侧圆周部分 上的在周向上间隔开的多个点相接合。夹具44被枢转地安装在支架 47上，用于在图5中的44a处看到的缩回位置与在图5中的44b处看 到的操作位置之间移动，在该操作位置处，夹具借助于支架47携带的 动力缸48的作用已经转动到这样的位置其中夹具的自由端部所携带的垫51与在立柱上的在周向上间隔开的另一个点相接合。将认识到， 与夹具44协同作用的鞍座42用来在构架站处按照与门架的已知并且 可精确实现的XY定位相对应的X和Y向尺寸，精确地定位托台并且 定位在托台上的车身结构17。包括支架47和鞍座42的四路定位器38 利用例如向内延伸支柱50，被适当地并且刚性地安装在门架14上。0038双路定位器40 (图6、 7及11)包括定位垫52，用来接 合在立柱22上的外则圆周点；以及夹具54，安装在支架55上，用于 在缩回位置54a与操作位置54b之间枢转运动，在该操作位置54b中， 由夹具携带的垫56接合在立柱22上的内侧圆周点，该内侧圆周点与 在立柱22上垫52的接合点径向相对。夹具54借助于动力缸58在其 缩回和操作位置之间移动，该动力缸58由支架55携带，并且包括垫 52和支架55的双路定位器利用向内延伸支柱60，被刚性地和固定地 紧固到门架14上。将理解，双路定位器40用来在构架站处按与门架 的已知的并且可精确实现的Y尺寸相对应的Y尺寸，确定地定位托台 并且定位在托台上的车身结构。[0039右边门架16包括主体门架结构62，但没有与由左门架的 主体门架结构36携带的定位器38/40相对应的任何定位器。[0040每个门架，除主体门架结构36/62之外，包括动力和滑动 结构64(图3、 4、 8、 9、及IO)，以便于门架在其缩回和操作或前进 位置之间的横向移动。门架14的缩回位置在图9中看到，并且门架 14的前进或操作位置在图8中看到。这种一般类型的门架例如表示在 授予本专利技术的受让人的美国专利No. 6，173，881中。0041各种运送装置可以用来将托台结构20定位在由滚珠28形 成的Z平面上。例如，并且如在图8中示意表示的那样，在其上具有 定位的车身结构17的托台可以被定位在滚柱70上，以被定位在构架 站的台架结构12上，使垫34在滚珠28上方稍微间隔开，此后可以用 偏心装置72来降低滚柱70，并且允许各垫34坐落到各滚珠上，以建 立用于托台的Z支撑平面。[0042J在车身结构17在构架站中定位在托台20上的情况下，各滚珠28与各垫34接合以建立托台在构架站中的Z向或垂向尺寸定位， 使托台在各滚珠上在XY方向上自由浮动，并且定位器38、 40与立柱 22接合，以建立托台在构架站中的XY向尺寸定位。将理解，如结合 示意图l和2所解释的那样，门架14、 16携带适当地接合松散地装配 的车身结构17的适当夹具和/或端部操纵工具11，以便于焊接操作。 当门架从其外侧缩回位置被移动到其操作位置时，定位器38、 40随着 门架到达其操作位置，而与立柱22接合。具体地说， 一旦鞍座42和 垫52已经与相应立柱的外侧点接合，并且夹具44、 54已经被移动到 其与在相应立柱上的内侧点接合的操作位置，借助于由托台在各滚珠 28上的浮动布置所允许的托台在XY平面中的必要移动，托台就已经 移动到相对于台架结构的精确XY位置。可以理解的是，在三个方向 关系中，Z方向或位置最容易控制，从而，通过对更难管理的X和Y 向尺寸加以精确的控制，本专利技术大大地改进了系统的整体尺寸精度。 事实上，本专利技术将可精确地控制并且可精确地实现的门架的X和Y定 位转换成托台的X和Y定位。0043本专利技术的设计消除了与因为托台尺寸变化或因为托台定 位装置的磨损而造成的系统中的公差累积有关的现有技术问题，因为 托台被有效地免于XY定位操作，实现了零公差构造器(framer)。具 体地说，左构架门架和关联的车身定位器(四路和双路)，通过有效地 消除了托台尺寸变化或托台定位装置磨损带来的影响，具有有效地消 除公差累积的净效果。[0044尽管已经结合当前认为是最实用和优选的实施例描述了 本专利技术，但要理解，本专利技术不限于公开的实施例，而是相反，应当覆 盖在所附权利要求书的精神和范围内包括的各种修改和等效设计，该 范围与最广本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于在机动车车身焊接站处在纵向（Ｘ）、横向（Ｙ）及竖向（Ｚ）维度上精确地定位车身组件的方法，所述焊接站包括纵向延伸的台架和一对门架，所述一对门架位于所述台架的相对两侧上，被安装用于相对于所述台架精确横向移动，以接合并焊接车身元件，这些车身元件形成机动车车身组件，该机动车车身组件以重叠关系被安置至所述台架，所述方法包括： 设置托台； 将车身组件安置在所述托台上； 将所述托台以及安置在所述托台上的所述车身组件相对于所述台架以重叠关系纵向移动到所述焊接站中； 在Ｚ维度上将所述托台精确地定位在所述台架上，同时允许所述托台在Ｘ和Ｙ维度上浮动；以及 相对于所述台架精确地横向移动所述门架中的一个门架以接合并锁定到所述托台上，从而与所述一个门架的精确的Ｘ和Ｙ定位相对应，在所述焊接站处在Ｘ和Ｙ维度上 精确地定位所述托台和所述车身组件。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：V基利巴尔达，
申请(专利权)人：柯马公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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