CN102427995B - 用于装配车辆乘员室的侧部的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于装配两个不同型号的乘员室侧部的设备。所述两个型号具有前部部分，所述前部部分具有延伸到后部部分中的相同构造，所述后部部分对这两个型号中的每一个都是特定的。所述设备包括支撑乘员室(A)的前部部分(A1)的大致水平的旋转板(100)，用于装配所述前部部分(A1)的装置，以及用于所述后部部分(A2)的两个装配站(200、300)，它们位于所述旋转板(100)的每一侧上，并且分别适于装配对一个车辆型号是特定的所述乘员室侧部的后部部分。本发明能够用于汽车，汽车车身的装配中，尤其是汽车乘员室的侧部的焊接中。

Description

用于装配车辆乘员室的侧部的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于装配车辆乘员室的侧部的设备，所述车辆特别是汽车。更具体地，本发明涉及一种能够通过焊接装配两个不同汽车型号的乘员室侧部的设备。本发明还涉及一种这样的方法，即，使用这种类型的单个设备通过焊接装配两个不同汽车型号的乘员室的侧部。

背景技术

所述设备应用在子单元或汽车生产线中，在该地点，在车身组件中组合涉及压力加工制成的车辆车身元件的装配的所有操作，所述装配在不同车间中的焊接操作中进行，其中一个车间指定装配底部构造和车辆乘员室的侧部。

为了在同一车间中或在同一生产线上装配两个不同型号的车身，必需在工作站改变用于每个新型号的工具，或者必须具有可用于所存在型号的许多生产线。

过去已经做了构造用于装配车身部分的工作站很多尝试，以便所述工作站可以适应几个不同的型号，并且因而改善空间和生产时间。

例如，专利说明书FR2909022描述一种使用具有N个工具的旋转板装配汽车车身型号的装置。这个装置包括具有M个工具的另一旋转板***（M等于或大于N），和两个旋转板***共用的装配机器人，能够装配至少N个不同车身型号的部分，而不考虑这些车身型号的制造顺序，并且维持所述机器人和两个***的工作极限所允许的最大生产率。

还例如，专利说明书JP10328884A2描述一种能够将一对对称板焊接到共同基部上的***。在基部的上部和下部上设置接收元件。所述下部接收元件接收左侧面板，而所述上部接收元件接收右侧面板。所述上部接收元件可以枢转到回缩的位置中，并且在这个回缩的位置中，所述上部接收元件比所述下部接收元件还低。当左侧面板被焊接时，所述上部接收元件通过传动缸枢转到所述回缩的位置中，其中，所述左侧面板安置到所述下部接收元件上。

专利说明书US6435397B2描述了现有技术中已知的另一个解决方案。根据这份文献，不同的机器人定位在旋转板上，并且从一个工作站到另一个工作站运送要装配的部件，所述工作站布置在旋转板的周围。每个机器人能够将一个部件从一个工作站运送到相邻的工作站。所述旋转板的旋转将机器人从一个工作站移动到下一个工作站。相对于所述机器人以及相对于所述旋转板，每个机器人可以独立于其他机器人进行移动。每个机器人可以包括焊接工作站，用于加工远离工作站的部件或者当它在工作站之间移动时。每个机器人在工作站之间承载不同构造的几个部件。

最后，在专利说明书US7442899B2公开了另一个实例，其描述了一种用于抓紧车身部件的***，包括夹具和紧固机构，所述车身部件尤其是组成汽车乘员室的侧部的部件。所述***包括一个或多个抓紧装置。每个装置具有框架或机架形式的结构，在所述机架内具有固定的夹持元件和可移动的夹持元件。所述夹持元件构造成带的方式，并且适应所述夹持机构的路径。所述***还包括引起所述可移动的夹持装置朝向法兰前进并且一起或连续致动它们的控制装置。这个***设计成能够在所述乘员室侧部的周缘上进行焊接操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于装配车辆乘员室的侧部的设备，尤其是用于装配汽车乘员室的侧部的设备，其能够使用在同一设备上从一个乘员室侧部型号改变到其他乘员室侧部型号的简单装置通过焊接装配两个不同汽车型号的侧部。

本发明的另一目的在于提供这样一种装配设备，其比现有技术已知的类似设备设计得更方便，并且能够实现对两个型号的乘员室侧部更短的装配时间，和对在生产线上从一个型号改变到其他型号的顺序具有良好的灵活性。

最后，本发明的另一目的在于提供这样一种用于装配两个不同汽车型号的乘员室侧部的设备和方法，其设计简单，执行容易，它们对于定位、夹持和焊接的装备以及它们的能量和水消耗是经济，尤其对于人力是经济的。

为了实现这些目标，本发明的目的是一种用于装配两个不同车辆型号的乘员室侧部的设备，所述车辆尤其是汽车，其中，所述两个车辆型号的车辆乘员室侧部具有带有延伸到后部部分的相同构造的前部部分，所述后部部分对于两个型号中的每一个型号都是特定的，并且这个新的设备包括支撑乘员室侧部的前部部分的大致水平的旋转板，用于装配所述前部部分的装置，以及用于装配所述后部部分的两个工作站，所述工作站分别位于所述旋转板的两侧，每个工作站设计成用于装配对一个车辆型号特定的乘员室的后部部分。

设置成用于将所述旋转板从旋转板的第一位置旋转到旋转板的第二位置的装置，其中，在所述旋转板的第一位置，第一车辆型号的乘员室侧部（A）的后部部分与第一工作站重合，用于装配第一车辆型号的乘员室侧部；在所述旋转板的第二位置，所述第二车辆型号的乘员室侧部（B）的后部部分与第二工作站重合，用于装配第二车辆型号的乘员室侧部。

这个用于旋转所述旋转板的装置包括用于控制旋转的电动机形式的装置和用于将旋转运动机械地传递到旋转板的冠齿轮和小齿轮形式的装置。

设置用于使所述旋转板在所述第一位置中不动的装置，该装置优选包括前行以接合在构建于所述旋转板内的凹口中的推杆（ram）。

所述推杆前行以接合在所述旋转板上的凹口中，是优选通过气压缸致动的。

所述乘员室侧部的前部部分以已知的方式使用气动夹持元件定位和紧固在所述旋转板上。

所述乘员室侧部的前部部分分别由前门的一部分和所述乘员室的侧部的中央支柱形成，并且是所述后部部分分别由所述中央支柱后面的乘员室侧部的部分（即朝向车辆后部）形成。

所述旋转板有利地安装在球轴承上，所述球轴承又安装在所述旋转板的就座摇台上。

本发明的另一目的是一种用于装配两个不同车辆型号的车辆乘员室的侧部的方法，所述车辆尤其是汽车，所述两个车辆型号的车辆乘员室侧部具有前部部分，所述前部部分具有延伸到后部部分的相同构造，所述后部部分对两个型号中的每个型号都是特定的，并且这个新方法包括下述步骤的组合：

-借助于操纵器，操作员将第一型号的乘员室侧部装载到与上述设备大致一致的设备的旋转板上，并且使所述旋转板在第一车辆型号的乘员室侧部的后部部分与所述第一装配站相重合的第一位置中不动，以便通过焊接第一型号的乘员室侧部进行装配，

-完成在所述第一型号的乘员室侧部的前部和后部上的所述焊接装配操作，

-如果后续的乘员室侧部是不同型号的乘员室侧部，操作员使所述旋转板旋转大约180°，并且使所述旋转板在第二车辆型号的乘员室侧部的后部部分与所述第二装配站相重合的第二位置不动，以便通过焊接所述第二型号的乘员室侧部进行装配，以及

-在所述第二型号的乘员室侧部的前部和后部进行通过焊接的所述装配操作。

这个方法优选在生产率比较慢的（约为每小时16辆）的生产线上执行。

附图说明

参照附图，根据下述优选实施例的说明，本发明的其他目的、优点和特征将变得显而易见，这些优选实施例不限制本发明申请的目的和保护范围，在附图中：

图1是在对应于本发明设备的装配位置中的第一车辆型号乘员室侧部的示意图；

图2是在图1设备上的装配位置中的第二车辆型号乘员室侧部的示意图；

图3显示用于旋转所述旋转板的装置的实例；

图4显示用于使旋转板在依据所讨论的乘员室侧部的型号的第一和第二装配位置中不动的装置的实例；

图5是图4的使旋转板不动的装置的仰视图；

图6是在根据本发明设备的位于旋转板下部的机械部件的视图，以及

图7是旋转所述旋转板的装置的旋转轴的透视图。

具体实施方式

参照图1和图2，附图显示根据本发明的用于装配乘员室侧部的设备的不同部分的示意图。

所述设备包括：

-中央部分，其在大致水平的平面中旋转，在下文中称为“旋转板”，用100总体地表示，用于支撑乘员室侧部的前部部分，

-第一装配台或装配站200，用于支撑第一车辆型号的乘员室侧部的后部部分，以及

-第二装配站300，用于支撑另一车辆型号的乘员室侧部的后部部分。

在本文件中，乘员室侧部的“前部部分”是指包括门的前部分和中央支柱的部分，乘员室侧部的“后部部分”是指位于所述中央支柱后面且朝向车辆后部的部分。

在图1中，具有行李舱的汽车型号的乘员室侧部通常用附图标记A表示，汽车型号的乘员室侧部放置在装配设备上。乘员室侧部A的前部部分A1用旋转板100支撑，同一乘员室侧部A的后部部分A2用装配站200支撑。为了在乘员室侧部A上执行焊接操作，旋转板100移动到与装配站200重合的位置。装配操作员使用操纵机器人（未显示）装载乘员室侧部的框架，除框架外的其他部件装载在旋转板100和装配站200上。控制装置设置在所述设备上，用于闭合所述夹持元件，定位销和翼片，所有这些固定装置都没有详细描述，并且仅示意性地显示在图1和图2，旋转板上的固定装置用附图标记150表示，装配设备200上的固定装置用附图标记250表示。

参照图2，为了在不同的乘员室侧部上执行相同的焊接装配操作，旋转板在它的水平平面中旋转大约180°，从而使第二车辆型号的乘员室侧部的后部部分与第二装配站300重合，其中，所述不同的乘员室侧部用附图标记B总体地表示并且属于不同的汽车型号，没有行李舱。相对于第一型号的乘员室侧部A，乘员室侧部B的前部部分B1用旋转板100支撑，但乘员室侧部B的后部部分B2用装配站300支撑。因而，为了在乘员室侧部B上执行焊接操作，旋转板100旋转到与装配站300重合的位置中。以与前面关于乘员室侧部A的描述相同的方式，装配操作员使用操纵机器人（未显示）装载乘员室侧部B的框架，除框架外的其他部件装载在旋转板100和装配站300上。设置在设备上的控制装置致动所述夹持元件、定位销和翼片的闭合，所有这些固定装置没有详细描述，仅示意性地显示于图1和图2中，在旋转板上的固定装置用附图标记150表示，装配设备300上的固定装置用附图标记350表示。

参照附图的图3，使用用于控制旋转的电动机或齿轮电动机160形式的装置和用于将旋转运动机械地传递到旋转板100的小齿轮161和冠齿轮162形式的装置，驱动旋转板100在对应于两个乘员室侧部型号的两个装配位置之间围绕其竖直旋转轴120旋转。

附图标记400表示整个装置，包括基本水平的中空支柱，旋转板100和装配站200和300安装在所述中空支柱上。

设置用于使旋转板100在第一装配位置（图1中所示的位置）和第二装配装置（图2中所示的位置）不动的装置。这些使旋转板100不动的装置包括两个可移动的推杆170（图4中只显示了这些推杆中的一个），它们围绕旋转板100大致完全相反地安置。如图5所示，这些推杆前进，以相应地接合在构建于旋转板100内的凹口180、181中。凹口180、181分别形成在凹口单元184B、184A中，它们的位置可以分别经过旋拧调整块182B、183B和182A、183A进行（纵向地和横向地）调整。

利用气压缸175致动推杆170，使推杆170前进到旋转板100内的相应凹口中。

乘员室侧部A、B的前部部分A1、B1优选经由气动夹持元件，分别定位和固定在旋转板100上。

旋转板100的旋转轴用附图标记120表示，显示在附图的图6中。缆索承载件和支撑支柱安置在球轴承125上，球轴承125本身安置在底部构造400上且支撑旋转板100，缆索承载件和支撑支柱也安置在旋转板100下面。导向件126辅助检查轴120是否适当地对中。

旋转板100的旋转轴120在附图的图7中更清晰地显示。

前面所述的设备的功能如下：

-借助于操纵器，操作员将第一型号的乘员室侧部A装载到旋转板100上，使旋转板100在如图1所示的、第一车辆型号的乘员室侧部A的后部部分与第一装配站200重合的第一位置中不动，以便通过焊接乘员室侧部A执行装配，

-完成在乘员室侧部A的前部部分A1和后部部分A2上的焊接装配操作，

-如果后续的乘员室侧部是不同型号的乘员室侧部B，操作员使旋转板100旋转（大约180°），并且使其在第二车辆型号的乘员室侧部B的后部部分与第二装配站300重合的第二位置中不动，以便通过焊接乘员室侧部B执行装配，以及

-在第二型号的乘员室侧部B的前部部分B1和后部部分B2上执行利用焊接的装配操作。

这个方法可以在生产速率比较慢（约为每小时16辆）的生产线上有利地实施。

前面所述的装配设备具有下述优点：

-它提供组织一种齐备的生产线子单元的能力，也就是说，包括关于水、空气、能量的所有的供给需求和所有必需的焊接和制造设备，根据本发明，简单地通过定位焊接设备而有利地用于制造第二型号的车身子组件，

-它改进了装配工作站的工效学和缩短操作时间，

-它避免了需要形成凹坑，但在现有技术中的设备为绕水平轴枢转而需要形成凹坑，

-它能够交替地和高度灵活地执行两个型号的乘员室侧部的装配（灵活“混合制造”的概念），也就是说，例如N个第一型号的乘员室侧部和16-N个第二型号的乘员室侧部，N是从0到16的所有可能组合。

当然，本发明不限制于前面为例示目的而描述和显示的实施例；本领域技术人员在不偏离本发明的保护范围和保护程度的条件下能够设想其他的实施例。

Claims (12)

1.一种用于装配两个不同车辆型号的车辆乘员室侧部的设备，所述两个车辆型号的车辆乘员室侧部(A、B)具有前部部分(A1、B1)，所述前部部分(A1、B1)具有延伸到后部部分(A2、B2)中的相同构造，所述后部部分(A2、B2)对所述两个车辆型号中的每一个车辆型号都是特定的，其特征在于，

所述设备包括水平的旋转板(100)，其支撑所述乘员室侧部(A、B)的前部部分(A1、B1)；用于装配所述前部部分(A1、B1)的装置；和用于装配后部部分(A2、B2)的两个装配站(200、300)，所述两个装配站(200、300)分别安置在所述旋转板(100)的两侧并且每个装配站都设计为装配对每个车辆型号都是特定的乘员室侧部后部部分(A2、B2)。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

设置用于从所述旋转板的第一位置将所述旋转板(100)旋转到所述旋转板(100)的第二位置的装置，其中，在所述旋转板(100)的第一位置，第一车辆型号的乘员室侧部(A)的后部部分与第一装配站(200)重合，以便装配第一车辆型号的乘员室侧部(A)，在所述旋转板(100)的第二位置，第二车辆型号的乘员室侧部(B)的后部部分与第二装配站(300)重合，以便装配第二车辆型号的乘员室侧部(B)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，

用于旋转所述旋转板(100)的装置包括电动机(160)和小齿轮(161)与冠齿轮(162)，其中，所述电动机(160)用于控制旋转运动，所述小齿轮(161)与冠齿轮(162)用于将所述旋转运动机械地传递到所述旋转板(100)。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，

设置用于使所述旋转板(100)在所述第一位置和第二位置中不动的装置，该装置包括推杆(170)，所述推杆(170)前进以接合在构建于所述旋转板(100)内的凹口(180、181)中。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述推杆(170)进入所述旋转板(100)的凹口(180、181)的运动是用气压缸(175)致动的。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述乘员室侧部(A、B)的前部部分(A1、B1)利用气动夹持元件定位和固定在旋转板(100)上。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述乘员室侧部(A、B)的前部部分(A1、B1)分别由所述乘员室侧部的前门的部分和中央支柱构成，并且所述后部部分(A2、B2)分别由位于所述中央支柱后面的乘员室侧部的部分构成。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述旋转板(100)安装在球轴承(125)上，所述球轴承(125)本身安装在形成支撑所述设备的底部构造(400)的一部分的摇台上。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述车辆型号是汽车型号。

10.一种用于装配两个不同车辆型号的车辆乘员室侧部的方法，所述两个车辆型号的车辆乘员室侧部(A、B)具有前部部分(A1、B1)，所述前部部分(A1、B1)具有延伸到后部部分(A2、B2)中的相同构造，所述后部部分(A2、B2)对所述两个车辆型号中的每一个车辆型号都是特定的，其特征在于，所述方法包括下列步骤的组合：

-借助于操纵器，操作员将第一车辆型号的乘员室侧部(A)装载到对应于前述权利要求中的任意一项所述的设备的旋转板(100)上，并且使所述旋转板(100)在所述旋转板(100)的第一位置中不动，其中在所述旋转板(100)的第一位置，第一车辆型号的乘员室侧部(A)的后部部分与第一装配站(200)重合，以便通过焊接第一车辆型号的乘员室侧部(A)进行装配，

-完成在所述第一车辆型号的乘员室侧部(A)的前部(A1)和后部(A2)上的焊接装配操作，

-如果后续的乘员室侧部是不同车辆型号的乘员室侧部(B)，所述操作员使所述旋转板(100)旋转180°，并且使所述旋转板(100)在所述旋转板(100)的第二位置中不动，其中，在所述旋转板(100)的第二位置，第二车辆型号的乘员室侧部(B)的后部部分与第二装配站(300)重合，以便通过焊接第二车辆型号的乘员室侧部(B)进行装配，以及

-在所述第二车辆型号的乘员室侧部(B)的前部(B1)和后部(B2)进行通过焊接的装配操作。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述方法在生产速率为每小时16辆车的生产线上实施。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述车辆是汽车。