CN108622231B - 车辆部件安装***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车身部件安装***及其控制方法。所公开的车身部件安装***用于将车身部件自动安装在沿着转移线转移的车身上，其包括：对准夹具，该对准夹具设置在转移线的一侧处并且对准从托盘取出的车身部件的位置；夹持夹具，该夹持夹具设置在安装机器人的臂部的前端上，并且在夹持由对准夹具对准的车身部件的状态下，该夹持夹具通过移动安装机器人而将车身部件移动至车身；加压浮动单元，该加压浮动单元能旋转地设置在夹持夹具的两侧上以弹性支撑车身部件的两侧，并且加压浮动单元是相对于车身的两侧能偏心地调节的；工具，该工具设置在接合机器人的臂部的前端上，并且该工具通过移动接合机器人而移动以将车身部件组装在车身上。

Description

车辆部件安装***及其控制方法

相关申请的交叉引证

本申请要求于2017年3月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0036106号的优先权和权益，其全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及一种车身部件安装***。更具体地，本发明涉及用于在车身上安装移动车身部件(诸如，门、引擎盖、行李箱盖以及尾门等)的车身部件安装***及其控制方法。

背景技术

通常，车辆由车辆制造商通过批量生产的所有过程中组装各种车身部件的若干过程制造。

具体地，在制造车辆的第一步骤中，在压制过程中生产车身面板之后，将所生产的车身面板转移到车身车间中，并且组装车身的每个部件以生产BIW(白车身)状态的车身。

在主体过程中，将门、引擎盖、行李箱盖、尾门以及挡泥板等附接至完成的车身，并且在喷漆过程中对车身进行喷漆。随后，在组装车间中将发动机、变速器以及内部构件和外部构件与喷漆的车身组装以完成车辆。

此外，诸如面板等的部件通过压制过程制造，并且在被固定期间在车身组装车间中安装在面板夹具设备上。随后，执行组装、焊接、密封以及卷边加工，并且在喷漆过程中执行喷漆。

此处，诸如门、引擎盖、行李箱盖以及尾门的各种车身部件通过传统安装夹具移动至车身。因此，操作者用螺栓手动地安装部件或者通过使用机器人自动地组装。

根据以上描述的传统车身部件安装***，当车身沿着转移轨道转移至原位置(home-position)时，设定安装夹具或通过机器人移动的夹具通过操作组装机器人而将面板移动至车身并且完成车身部件的安装。

然而，根据以上描述的传统车身部件安装***，难以对车身在移动车身部件(诸如，门、引擎盖、行李箱盖和尾门等)所安装的位置上的分配做出响应。车身的该分配产生安装故障，并且在通过夹具或夹持设备安装原位置的车身部件时，组装分配总是被设定为移动一预定位置。因此，所完成的车辆的产品质量劣化。

在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并且因此，它可包含并不构成已为该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的示例性实施方式提供了一种车身部件安装***及其控制方法，以用于根据安装有移动车身部件(诸如门、引擎盖、行李箱盖和尾门等)的车身的位置来精确调节车身部件的位置，并且用于将车身部件自动安装在车身上。

一种根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***，用于将车身部件自动安装在沿着转移线转移的车身上，该车身部件安装***包括：对准夹具，该对准夹具设置在转移线的一侧并且对准从托盘取出的车身部件的位置；夹持夹具，该夹持夹具设置在安装机器人的臂部的前端上，并且在夹持由对准夹具对准的车身部件的状态下，该夹持夹具通过移动安装机器人而将车身部件移动至车身；加压浮动单元，该加压浮动单元能旋转地设置在夹持夹具的两侧上以弹性支撑车身部件的两侧，并且加压浮动单元是相对于车身的两侧能偏心地调节的；工具，该工具设置在接合机器人的臂部的前端上，并且该工具通过移动接合机器人而移动以将车身部件组装在车身上。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，夹持夹具可包括：夹具框架，该夹具框架安装在安装机器人的臂部的前端上；以及多个夹持器，该多个夹持器在多个方向上能移动地设置在夹具框架上并且夹持车身部件。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，加压浮动单元可包括：浮动框架，该浮动框架通过气动缸在两个侧方向上能旋转地设置在夹持夹具的夹具框架处；至少一个浮动轴，该至少一个浮动轴设置在浮动框架处；管式螺栓，浮动轴位于该管式螺栓中，并且该管式螺栓沿着轴方向能移动地设置；浮动条，该浮动条螺纹耦接在管式螺栓的外周界上；触摸构件，该触摸构件与浮动条连接、能滑动地设置、并且支撑车身部件的两侧；以及弹簧构件，该弹簧构件在管式螺栓的两端与浮动框架的两侧之间安装在浮动轴上。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，浮动框架可设置为正方形框架。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，浮动轴的两端可固定在浮动框架的两侧。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，管式螺栓穿透浮动条并耦接至浮动条，并且在管式螺栓的外周界上可设置有螺纹。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，在浮动条处可设置有螺纹耦接至管式螺栓的螺纹的接合孔。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，触摸构件可包括：第一部分，该第一部分支撑浮动框架、耦接至浮动条并且为叉形形状；以及第二部分，该第二部分与第一部分一体地连接并且对车身的两侧加压。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，加压浮动单元还可包括弹性调节构件，该弹性调节构件螺纹耦接至管式螺栓的两端、支撑弹簧构件并且调节弹簧构件的弹力。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，弹性调节构件可包括螺母，该螺母螺纹耦接至管式螺栓的两端。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，螺母可包括：螺纹部分，该螺纹部分与管式螺栓的两端螺纹耦接；以及弹簧片部分，该弹簧片部分形成为在螺纹部分处弯曲并且支撑弹簧构件。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，管式螺栓可在两个方向上相对于浮动轴能旋转地设置。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，管式螺栓可通过第一驱动源而在两个方向上相对于浮动轴能旋转地设置。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，弹性调节构件可通过第二驱动源在两个方向上能旋转地设置。

进一步地，根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***还可包括：测量单元，该测量单元分别设置在转移线的上侧和夹持夹具处，并且该测量单元测量车身的位置和车身部件的位置；以及控制器，该控制器接收由测量单元测量的车身部件的位置的结果，以通过安装机器人的运动来调节车身部件的移动位置。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，测量单元可包括：第一传感器，该第一传感器设置在转移线的上侧、远离车身并且测量车身的位置；以及第二传感器，该第二传感器分别设置在夹持夹具的两侧并且测量车身与车身部件之间的间隙。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，第一传感器和第二传感器可包括视觉传感器。

进一步地，在根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***中，控制器可根据从测量单元传输的测量信号来与车身的基准位置相比较地计算车身部件的位置分配量，根据位置分配量的结果值来调节安装机器人的运动，并且调节车身部件的位置。

进一步地，根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***可将包括门、引擎盖、行李箱盖和尾门的移动车身部件安装在车身上。

进一步地，一种车身部件安装***的控制方法，该车身部件安装***用于在沿着转移线转移的车身上自动安装车身部件，该车身部件安装***的控制方法包括：步骤a，在从托盘取出的车身部件对准在对准夹具上的状态下，通过向安装机器人施加控制信号而将夹持夹具移动至对准夹具的侧面；步骤b，通过向夹持夹具的气动缸施加控制信号而通过夹持器夹持车身部件、使加压浮动单元朝向车身部件的两侧旋转、通过加压浮动单元弹性支撑车身部件的两侧并且向夹持夹具的夹持器施加控制信号；步骤c，向安装机器人施加控制信号以将夹持夹具移动至车身，并且通过测量单元测量车身的位置和车身部件的位置；步骤d，根据由测量单元测量的车身部件的位置的结果，通过安装机器人的运动来调节车身部件的移动位置；以及步骤e，向接合机器人施加控制信号以通过接合机器人将工具移动至车身部件的侧面，并且通过工具将车身部件组装至车身的步骤。

进一步地，在本发明的示例性实施方式的车身部件安装***的控制方法中，在步骤e之后，通过测量单元测量车身部件的安装位置，并且根据测量值偏心地调节加压浮动单元。

进一步地，在本发明的示例性实施方式的车身部件安装***的控制方法中，在步骤b中，控制信号可被施加至夹持夹具的电动缸以根据车辆种类而使夹持器在多个轴方向上移动。

进一步地，在本发明的示例性实施方式的车身部件安装***的控制方法中，在步骤c中，可通过测量单元的第一传感器测量车身的位置，并且可通过测量单元的第二传感器测量车身与车身部件之间的间隙。

进一步地，在本发明的示例性实施方式的车身部件安装***的控制方法中，在步骤d中，可根据从测量单元传输的测量信号来与车身的基准位置相比较地计算车身部件的位置分配量，可根据位置分配量的结果值调节安装机器人的运动，并且可调节车身部件的位置。

本发明的示例性实施方式提供了一种车身部件安装***及其控制方法，以用于根据安装有移动车身部件(诸如门、引擎盖、行李箱盖和尾门等)的车身的位置来调节车身部件的位置，并且用于将车身部件自动安装在车身上，因此防止安装故障和组装分配的产生以提高完成车辆的产品质量。

此外，在本发明的示例性实施方式中，确定是否产生车身部件的安装故障并且再次调节车身部件的组装位置，因此工艺的线数(line number)减少并且可以提高操作速率和组装生产力。

此外，可通过本发明的示例性实施方式获得或预测的效果将在本发明的示例性实施方式的具体实施方式中直接或隐含公开。即，由本发明的示例性实施方式预测的各种效果将在以下要描述的具体实施方式中公开。

附图说明

虽然结合目前被认为是实用的示例性实施方式描述了附图，但是应理解，本发明不限于所公开的附图。

图1是根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***的示意图。

图2a和图2b是根据本发明的示例性实施方式的应用于车身部件安装***的夹持夹具的示意图。

图3是根据本发明的示例性实施方式的应用于车身部件安装***的加压浮动单元的立体图。

图4是根据本发明的示例性实施方式的应用于车身部件安装***的加压浮动单元的侧视图。

图5是根据本发明的示例性实施方式的作为包括在应用于车身部件安装***的加压浮动单元中的弹性调节构件的螺母的视图。

图6是说明根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***的控制方法的流程图。

图7a至图7c是根据本发明的示例性实施方式的应用于车身部件安装***的加压浮动单元的模式的操作状态的视图。

具体实施方式

在下文中将参考附图更充分地描述本发明，在附图中，示出了本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员将理解的，在完全不背离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同方式修改所描述的实施方式。

附图和说明书应被视为本质上是说明性的而非限制性的。在这个说明书中，相同参考标号表示相同元件。

在附图中，每个元件的尺寸和厚度被近似示出，以用于更好理解和便于描述。因此，本发明不限于附图，并且为了清楚起见，层、膜、面板、区域等的厚度被放大。

此外，在以下详细说明中，对具有相同配置的部件给出的术语“第一”、“第二”等仅用于将一个部件与另一部件区分开，并且在以下详细说明中，这些术语并不一定表示任何顺序。

在整个说明书中，除非明确描述为相反，否则词语“包括(comprise)”及其变型“包含(comprises)”或“含有(comprising)”将被理解为暗示包括所述元件，但并不排除任何其它元件。

此外，术语“…单元”、“…装置”、“…部件”以及“…构件”表示执行至少一个功能或操作的综合配置的单元。

图1是根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***的示意图。

参考图1，根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***100可应用于车身组装线，该车身组装线调节从车身子组装线转移的某一车身部件并且将车身部件组装在车身上。

此外，根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***100可应用于用于在车身上安装移动车身部件(诸如，门、引擎盖、行李箱盖和尾门等)的过程。

然而，在本发明的示例性实施方式中，例如，将解释将行李箱盖3组装在车辆1上的过程，在该过程中，诸如地板组件、左侧组件和右侧组件、前围(cowl)、车顶纵梁和搁物盘的车身部件被完全组装。

换言之，在下文中，例如，将解释基于沿着通过运送线预确定的转移路线转移车辆1而在车辆1的后侧处自动组装作为车身部件的行李箱盖3的过程。

然而，本发明的范围不限于仅将诸如行李箱盖3的移动车身部件组装在车辆1上，本发明的精神可应用于将各种类型和功能的金属面板组装部件组装在车身上的情况。

传统地，在本领域中，车身转移方向是T方向，车辆宽度方向是L方向，并且车辆高度方向是H方向。然而，在本发明的示例性实施方式中，并未基于LTH方向，而是基于车身转移方向、车辆高度方向以及车辆宽度方向。

方向的描述是相对含义，并且方向可根据车身部件安装***100的基准位置而改变，因此，基准方向不一定限于本发明的示例性实施方式的基准方向。

根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***100根据车身1的车身部件(诸如，行李箱盖3)所安装的位置来精确调节车身部件的位置，并且将车身部件自动安装在车身1上。

为此，根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***100包括对准夹具10、夹持夹具20、加压浮动单元30(在下文中，参考图2a和图2b)、测量单元70、控制器80以及工具90。下面将对此进行说明。

在本发明的示例性实施方式中，对准夹具10安装在如上所述的转移线(车身转移线)的一侧处。对准夹具10将作为从托盘11取出的车身部件的行李箱盖3对准。

此处，由取出机器人13(本领域中，传统地被称为“机器人吊架”)取出装载在托盘11上的行李箱盖3，并且可通过取出机器人13将行李箱盖装载在对准夹具10上。

吊架夹具安装在取出机器人13上。吊架夹具可夹持装载在托盘11上的行李箱盖3、从托盘11取出行李箱盖3、并且将行李箱盖3装载在对准夹具10上。

对准夹具10是用于将行李箱盖3对准在一预定位置上的元件、可形成行李箱盖3的基准位置、支撑行李箱盖3的边缘部分、并且夹持该边缘部分。

取出机器人13的对准夹具10和吊架夹具在本领域中是众所周知的，因此本说明书中省去了具体描述。

图2a和图2b是根据本发明的示例性实施方式的应用于车身部件安装***的夹持夹具的示意图。

参考图1和图2a和图2b，在本发明的示例性实施方式中，夹持夹具20安装在安装机器人21(在本领域中，被称为“处理机器人”或“抓手机器人”)的臂部的前端上。

在对准在对准夹具10上的行李箱盖3被夹持的状态下，夹持夹具20将行李箱盖3移动至车身1。

夹持夹具20基本包括夹具框架23和夹持器25。夹具框架23安装在安装机器人21的臂部的前端上。夹具框架23可通过工具变换器安装在安装机器人21的臂部的前端上或者与臂部的前端分离。

夹具框架23包括各种配件，诸如支架、支撑块、板、壳体、盖和轴环等。配件是用于将夹持器等安装在夹具框架23上的元件，因此，在示例性实施方式中，除特别情况之外，配件通常被称为夹具框架23。

夹持器25夹持行李箱盖3的预定部分，并且多个地安装在夹具框架23上。该夹持器25在本领域中是众所周知的夹持设备，因此将从本说明书中省去具体说明。

此外，夹持器25可根据不同车辆种类的行李箱盖3而安装在夹具框架23上，以便在多个轴方向上移动。夹持器25可被安装成通过电动缸27在多个轴方向上移动。

该电动缸27可通过将伺服马达的旋转力转换为线性运动的众所周知的引导结构(包括盖螺杆(或滚珠螺杆)和导轨等)来移动夹持器25。

在本发明的示例性实施方式中，加压浮动单元30是用于在由夹持夹具20的夹持器25夹持行李箱盖3期间弹性支撑行李箱盖3的两侧的元件。

加压浮动单元30可旋转地安装在夹持夹具20的夹具框架23的两侧处，并且相对于行李箱盖3的两侧可偏心调节。

图3是根据本发明的示例性实施方式的应用于车身部件安装***的加压浮动单元的立体图，并且图4是图3的侧视图。

参考图3和图4以及图1和图2a和图2b，根据本发明的示例性实施方式的加压浮动单元30包括浮动框架31、浮动轴33、管式螺栓35、浮动条37、触摸构件39、弹簧构件41以及弹性调节构件43。

浮动框架31通过气动缸32在两个侧方向上可旋转地安装在夹持夹具20的夹具框架23的两侧处。例如，浮动框架31被设置为正方形框架。

浮动轴33设置在浮动框架处，并且浮动轴33的两端固定在浮动框架31的两侧(图中的上侧及下侧)处。例如，浮动轴33成对安装在浮动框架31处，并且布置为朝向车辆转移方向。

管式螺栓35形成为中空管形状，并且在浮动轴33存在于管式螺栓35中的状态下，管式螺栓沿着浮动轴33方向可移动地设置。另外，管式螺栓35基于浮动轴33在两个方向上可旋转地安装。在管式螺栓35的外周界上设置有螺纹。

此外，管式螺栓35可通过第一驱动源38相对于浮动轴33在两个方向上可旋转地设置。第一驱动源38可包括本领域众所周知的伺服马达。伺服马达通过齿轮设备与管式螺栓35连接，并且可通过向管式螺栓35传递旋转驱动力而使管式螺栓35在两个方向上旋转。

浮动条37螺纹耦接在管式螺栓35的外周界的螺纹上。浮动条37布置在与浮动轴33的垂直且相交方向上。此时，管式螺栓35穿透浮动条37并且螺纹耦接至浮动条37。接合孔45螺纹耦接至管式螺栓35在浮动条37处的螺纹36。

在浮动条位于管式螺栓35的中心侧处的状态下，当管式螺栓35在一侧或另一侧方向上旋转时，浮动条37可从管式螺栓35的中心侧(图中的上侧)移动至一侧或另一侧(图中的下侧)并且被偏心定位。

触摸构件39是这样一种元件，其用于支撑行李箱盖3的两侧、与浮动条37连接、并且设置成沿着浮动框架31的预定方向(图中的上下方向)可滑动。

该触摸构件39包括：第一部分47，该第一部分支撑浮动框架31、耦接至浮动条37并且为叉形形状；以及第二部分49，该第二部分与第一部分47一体地连接并且基本支撑行李箱盖3的两侧。

此处，第一部分47围绕并支撑浮动框架31，并且通过螺栓51耦接至浮动条37。另外，第二部分49支撑并加压行李箱盖3的两侧。

弹簧构件41被设置为压缩弹簧，并且其在浮动框架31的两侧与管式螺栓35的两端之间安装在浮动轴33上。弹簧构件41基于浮动轴33向管式螺栓35的两端提供弹力。

弹性调节构件43螺纹耦接至管式螺栓35的两端、支撑弹簧构件41、并且调节弹簧构件41的弹力。

弹性调节构件43包括螺纹耦接至管式螺栓35的两端的螺母53。螺母53可支撑弹簧构件41、在管式螺栓35的两端处在两个方向上旋转、并且调节弹簧构件41的弹力。

如图5所示，该螺母53包括：螺纹部分55，该螺纹部分与管式螺栓35的两端螺纹耦接；以及弹簧片部分57，该弹簧片部分形成为在螺纹部分55处弯曲并且支撑弹簧构件41。

此外，弹性调节构件43可基于管式螺栓35通过第二驱动源59在两个方向上可旋转地设置。第二驱动源59可包括本领域众所周知的伺服马达。伺服马达通过齿轮设备与螺母53连接，并且可通过向螺母53传递旋转驱动力而使螺母53在两个方向上旋转。

同时，参考图1，在本发明的示例性实施方式中，测量单元70是用于测量车身1在转移线上的位置以及车身1的行李箱盖3在转移线上的位置的元件。

测量单元70分别设置在转移线的上侧以及夹持夹具20处。该测量单元70包括：第一传感器71，该第一传感器设置在转移线的上侧处、远离车身1、并且测量车身1的位置；以及第二传感器72，该第二传感器分别设置在夹持夹具20的两侧处并且测量车身1与行李箱盖3之间的间隙。

此处，第一传感器71在转移线的上侧上多个地设置在安装框架73处。第二传感器72多个地分别设置在夹持夹具20的夹具框架23的两侧处。第一传感器71和第二传感器72包括本领域众所周知的视觉传感器。

在本发明的示例性实施方式中，控制器80控制***100的每个元件的整体操作，通过接收由测量单元70测量的行李箱盖3的位置结果并使安装机器人21移动来进一步调节行李箱盖3的运动位置。

控制器80可根据从测量单元70传输的测量信号来计算与车身1的基准位置相比较的车身部件的位置分配量、根据位置分配量的结果值来调节安装机器人21的运动、并且调节行李箱盖3的位置。

在本发明的示例性实施方式中，工具90设置在接合机器人91的臂部的前端上，并且通过移动接合机器人91而移动以将行李箱盖3组装在车身1上。该工具90可包括螺栓滑块(bolt runner)，该螺栓滑块通过螺栓将行李箱盖3自动地组装在车身1上。

在下文中将参考以上公开的附图以及所附附图详细描述根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***100的操作以及***100的控制方法。

图6是说明根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***的控制方法的流程图。

参考图6，首先，在本发明的示例性实施方式中，在沿着转移线转移车身1的过程中，装载在托盘11上的作为车身部件的行李箱盖3由取出机器人13取出并装载在对准夹具10上。

然后，对准夹具10将行李箱盖3对准在基准位置上、支撑行李箱盖3的边缘部分、夹持该边缘部分、并且将行李箱盖3对准在预定位置上(S11步骤)。

然后，在本发明的示例性实施方式中，在行李箱盖3对准在对准夹具10上的状态下，通过向安装机器人21施加控制信号而将夹持夹具20移动至对准夹具10的侧面。

然后，在本发明的示例性实施方式中，将控制信号施加至夹持夹具20的气动缸32，加压浮动单元朝向行李箱盖3的两侧旋转，并且通过加压浮动单元30弹性支持行李箱盖3的两侧(S12步骤)。

如图7a所示，在浮动条37位于管式螺栓35的中心侧的状态下，加压浮动单元30处的浮动框架31通过气动缸32的操作而朝向行李箱盖3的两侧旋转，并且触摸构件39支撑并加压行李箱盖3的两侧。

此处，浮动条37根据通过触摸构件39对行李箱盖3的两侧加压而沿着浮动轴33与触摸构件39和管式螺栓35一起朝向一个方向移动，并且浮动条37克服弹簧构件41的弹力以朝向一个方向移动。因此，加压单元30的触摸构件39通过弹性恢复力而加压并支撑行李箱盖3的两侧。

同时，在本发明的示例性实施方式中，将控制信号施加至夹持夹具20的夹持器25，以通过夹持器25夹持行李箱盖3(S13步骤)。

在本发明的示例性实施方式的过程中，根据不同车辆种类的行李箱盖3，将控制信号施加至电动缸27以使夹持器25在多个轴方向上移动，并且可通过夹持器25夹持行李箱盖3。

在这种状态下，在本发明的示例性实施方式中，将控制信号施加至安装机器人21以将夹持夹具20移动至车身1，并且将行李箱盖3定位在车身1上(S14步骤)。

然后，在本发明的示例性实施方式中，通过测量单元70测量车身1和行李箱盖3的位置(S15步骤)。在该过程中，车身1的位置由第一传感器71测量，并且车身1与行李箱盖3之间的间隙由第二传感器72测量。

在本发明的示例性实施方式中，当测量单元70的测量值被施加至控制器80时，根据由测量单元70测量的行李箱盖3的位置的结果，通过安装机器人21的运动来调节行李箱盖3的移动位置。

在该过程中，将从测量单元70传输的测量信号的测量值与相对于车身1的基准位置的行李箱盖3的基准位置值彼此相比较，并且确定测量值是否在基准位置值之外(S16步骤)。

此处，如果确定出测量值在基准位置值之外，则与车身1的基准位置相比较计算行李箱盖3的位置分配量，根据位置分配量的结果值来调节安装机器人21的运动，并且调节行李箱盖3的位置(S17步骤)。

在这些步骤之后，在本发明的示例性实施方式中，将控制信号施加至接合机器人91以便通过接合机器人91将工具90移动至行李箱盖3的侧面，并且通过工具90将行李箱盖3组装至车身1(S18步骤)。

然后，在本发明的示例性实施方式中，释放夹持器25的夹持以及加压浮动件的加压/支撑，并且通过安装机器人21将夹持夹具20再次移动到原位置。

同时，在这些步骤之后，在本发明的示例性实施方式中，通过测量单元70测量行李箱盖3的最终安装位置(S19步骤)。

然后，在本发明的示例性实施方式中，将从测量单元70传输的测量信号的测量值与行李箱盖3的基准位置值彼此相比较，并且确定测量值是否在基准位置值之外(S20步骤)。

此处，如果确定出测量值在基准位置值之外，则根据测量值计算行李箱盖3的位置分配量，并且如图7b所示，使加压浮动单元30的管式螺栓35朝向一侧或另一侧方向旋转。

然后，使浮动单元30的浮动条37在管式螺栓35的中心侧上朝向一侧(图中的上侧)或另一侧(图中的下侧)移动并且偏心地定位(S21步骤)。

因此，在本发明的示例性实施方式中，加压浮动单元30的浮动条37根据行李箱盖3的安装位置而被偏心地调节，因此，在完成组装之后，加压浮动单元30可与S12步骤中的行李箱盖3的最终位置的分配量一样多地偏心地支撑行李箱盖3。

同时，在本发明的示例性实施方式中，加压浮动单元30的行李箱盖3的两侧上的加压力可如图7c调节。在这种情况下，加压浮动单元30的弹性调节构件43在支撑弹簧构件41的状态下在管式螺栓35的两侧上旋转，并且调节弹簧构件41的弹力。

根据本发明的示例性实施方式的车身部件安装***100及其控制方法，安装在车身1上的行李箱盖3的位置被精确调节并且行李箱盖3被自动组装在车身1上，因此防止了安装故障和组装分配的产生以提高完成车辆的产品质量。

此外，在本发明的示例性实施方式中，确定行李箱盖3的安装故障是否生成并且再次调节行李箱盖3的组装位置，因此工艺的线数减少并且可以提高操作速率和组装生产力。

尽管已结合目前认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于所公开的实施方式，而是相反，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

符号说明

1 车身

3 行李箱盖

10对准夹具

11 托盘

13 取出机器人

20 夹持夹具

21 安装机器人

23 夹具框架

25 夹持器

27 电动缸

30 加压浮动单元

31 浮动框架

32 气动缸

33 浮动轴

35 管式螺栓

36 螺纹

37 浮动条

38 第一驱动源

39 触摸构件

41 弹簧构件

43 弹性调节构件

45 接合孔

47 第一部分

49 第二部分

51 螺栓

53 螺母

55 螺纹部分

57 弹簧片部分

59 第二驱动源

70 测量单元

71 第一传感器

72 第二传感器

73 安装框架

80 控制器

90 工具

91 接合机器人

Claims (20)

1.一种车身部件安装***，所述车身部件安装***用于将车身部件自动安装在沿着转移线转移的车身上，所述车身部件安装***包括：

对准夹具，所述对准夹具设置在所述转移线的一侧并且对准从托盘取出的所述车身部件的位置；

夹持夹具，所述夹持夹具设置在安装机器人的臂部的前端上，并且在夹持由所述对准夹具对准的所述车身部件的状态下，所述夹持夹具通过移动所述安装机器人而将所述车身部件移动至所述车身；

加压浮动单元，所述加压浮动单元能旋转地设置在所述夹持夹具的两侧上以弹性支撑所述车身部件的两侧，并且所述加压浮动单元是相对于所述车身的两侧能偏心地调节的；以及

工具，所述工具设置在接合机器人的臂部的前端上，并且所述工具通过移动所述接合机器人而移动以将所述车身部件组装在所述车身上，

其中，所述加压浮动单元包括：

浮动框架，所述浮动框架通过气动缸在两个侧方向上能旋转地设置在所述夹持夹具的夹具框架处；

至少一个浮动轴，所述浮动轴设置在所述浮动框架处；

管式螺栓，所述浮动轴位于所述管式螺栓中，并且所述管式螺栓沿着轴方向能移动地设置；

浮动条，所述浮动条螺纹耦接在所述管式螺栓的外周界上；

触摸构件，所述触摸构件与所述浮动条连接、能滑动地设置，并且所述触摸构件支撑所述车身部件的两侧；以及

弹簧构件，所述弹簧构件在所述管式螺栓的两端与所述浮动框架的两侧之间安装在所述浮动轴上。

2.根据权利要求1所述的车身部件安装***，其中，

所述夹持夹具包括：

夹具框架，所述夹具框架安装在所述安装机器人的所述臂部的所述前端上；以及

多个夹持器，所述多个夹持器在多个方向上能移动地设置在所述夹具框架上并且夹持所述车身部件。

3.根据权利要求1所述的车身部件安装***，其中，

所述浮动框架设置为正方形框架，

所述浮动轴的两端固定在所述浮动框架的两侧，

所述管式螺栓穿透所述浮动条并耦接至所述浮动条，并且在所述管式螺栓的外周界上设置有螺纹，并且

在所述浮动条处设置有螺纹耦接至所述管式螺栓的所述螺纹的接合孔。

4.根据权利要求1所述的车身部件安装***，其中，

所述触摸构件包括：

第一部分，所述第一部分支撑所述浮动框架、耦接至所述浮动条，并且所述第一部分为叉形形状；以及

第二部分，所述第二部分与所述第一部分一体地连接并且对所述车身的两侧加压。

5.根据权利要求1所述的车身部件安装***，其中，

所述加压浮动单元还包括弹性调节构件，所述弹性调节构件螺纹耦接至所述管式螺栓的两端、支撑所述弹簧构件，并且所述弹性调节构件调节所述弹簧构件的弹力。

6.根据权利要求5所述的车身部件安装***，其中，

所述弹性调节构件包括：

螺母，所述螺母螺纹耦接至所述管式螺栓的两端。

7.根据权利要求6所述的车身部件安装***，其中，

所述螺母包括：

螺纹部分，所述螺纹部分与所述管式螺栓的两端螺纹耦接；以及

弹簧片部分，所述弹簧片部分形成为在所述螺纹部分处弯曲并且支撑所述弹簧构件。

8.根据权利要求1所述的车身部件安装***，其中，

所述管式螺栓在两个方向上相对于所述浮动轴能旋转地设置。

9.根据权利要求1所述的车身部件安装***，其中，

所述管式螺栓通过第一驱动源而在两个方向上相对于所述浮动轴能旋转地设置。

10.根据权利要求5所述的车身部件安装***，其中，

所述弹性调节构件通过第二驱动源而在两个方向上能旋转地设置。

11.根据权利要求1所述的车身部件安装***，还包括：

测量单元，所述测量单元分别设置在所述转移线的上侧和所述夹持夹具处，并且所述测量单元测量所述车身的位置和所述车身部件的位置；以及

控制器，所述控制器接收由所述测量单元测量的所述车身部件的位置的结果，以通过所述安装机器人的运动来调节所述车身部件的移动位置。

12.根据权利要求11所述的车身部件安装***，其中，

所述测量单元包括：

第一传感器，所述第一传感器设置在所述转移线的上侧、远离所述车身，并且所述第一传感器测量所述车身的位置；以及

第二传感器，所述第二传感器分别设置在所述夹持夹具的两侧并且测量所述车身与所述车身部件之间的间隙。

13.根据权利要求12所述的车身部件安装***，其中，

所述第一传感器和所述第二传感器包括视觉传感器。

14.根据权利要求11所述的车身部件安装***，其中，

所述控制器根据从所述测量单元传输的测量信号来与所述车身的基准位置相比较地计算所述车身部件的位置分配量，根据所述位置分配量的结果值来调节所述安装机器人的运动，并且调节所述车身部件的位置。

15.根据权利要求1所述的车身部件安装***，其中，

所述车身部件安装***将包括门、引擎盖、行李箱盖和尾门的移动车身部件安装在所述车身上。

16.一种车身部件安装***的控制方法，所述车身部件安装***用于将车身部件自动安装在沿着转移线转移的车身上，所述车身部件安装***的控制方法包括：

步骤a：在从托盘取出的所述车身部件对准在对准夹具上的状态下，通过向安装机器人施加控制信号而将夹持夹具移动至所述对准夹具的侧面；

步骤b：通过向所述夹持夹具的气动缸施加控制信号而通过夹持器夹持所述车身部件、使加压浮动单元朝向所述车身部件的两侧旋转、通过所述加压浮动单元弹性支撑所述车身部件的两侧，并且向所述夹持夹具的所述夹持器施加控制信号；

步骤c：向所述安装机器人施加控制信号以将所述夹持夹具移动至所述车身，并且通过测量单元测量所述车身的位置和所述车身部件的位置；

步骤d：根据由所述测量单元测量的所述车身部件的位置的结果，通过所述安装机器人的运动来调节所述车身部件的移动位置；以及

步骤e：向接合机器人施加控制信号以通过所述接合机器人将工具移动至所述车身部件的侧面，并且通过所述工具将所述车身部件组装至所述车身，

其中，所述加压浮动单元包括：

浮动框架，所述浮动框架通过气动缸在两个侧方向上能旋转地设置在所述夹持夹具的夹具框架处；

至少一个浮动轴，所述浮动轴设置在所述浮动框架处；

管式螺栓，所述浮动轴位于所述管式螺栓中，并且所述管式螺栓沿着轴方向能移动地设置；

浮动条，所述浮动条螺纹耦接在所述管式螺栓的外周界上；

触摸构件，所述触摸构件与所述浮动条连接、能滑动地设置，并且所述触摸构件支撑所述车身部件的两侧；以及

弹簧构件，所述弹簧构件在所述管式螺栓的两端与所述浮动框架的两侧之间安装在所述浮动轴上。

17.根据权利要求16所述的车身部件安装***的控制方法，其中：

在所述步骤e之后，

通过所述测量单元测量所述车身部件的安装位置，并且根据测量值偏心地调节所述加压浮动单元。

18.根据权利要求16所述的车身部件安装***的控制方法，其中：

在所述步骤b中，

所述控制信号被施加至所述夹持夹具的电动缸以根据车辆种类而使所述夹持器在多个轴方向上移动。

19.根据权利要求16所述的车身部件安装***的控制方法，其中：

在所述步骤c中，

通过所述测量单元的第一传感器测量所述车身的位置，并且通过所述测量单元的第二传感器测量所述车身与所述车身部件之间的间隙。

20.根据权利要求16所述的车身部件安装***的控制方法，其中：

在所述步骤d中，

根据从所述测量单元传输的测量信号来与所述车身的基准位置相比较地计算所述车身部件的位置分配量，根据所述位置分配量的结果值调节所述安装机器人的运动，并且调节所述车身部件的位置。

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