CN114310107A - 车辆焊接方法及车辆焊接控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆焊接方法及车辆焊接控制设备，车辆焊接方法包括如下步骤：获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库内且与车型信息相对应的焊装夹具；控制焊装夹具沿上料轨迹移动至上料工位，并控制焊装夹具装夹位于上料工位的待焊工件；控制焊装夹具移动至焊接区域，并控制焊装夹具装夹的待焊工件焊接于焊接区域内与车型信息相对应的另一待焊工件。如此，根据生产任务控制焊装夹具在预设轨迹上移动并选取相应的待焊工件按预设轨迹最终将待焊工件焊接至与其车身信息相对应的另一待焊工件，可根据车型进行对应选配，以便实现更多车型的柔性化生产。

Description

车辆焊接方法及车辆焊接控制设备

技术领域

本发明涉及汽车整车焊接技术领域，特别是涉及一种车辆焊接方法及车辆焊接控制设备。

背景技术

汽车市场发展的多样化、个性化必然导致产品的多样化、定制化。尤其在商用车领域，为满足客户的要求，产品变化点相对较多，这对焊装线的智能化、柔性化提出了进一步的挑战与较高要求。

目前，焊装线的基本核心仍是焊装夹具，其余设备围绕焊装夹具形成功能完善的生产线。传统的焊装线内夹具是固定不动的，这样一来，焊装线的柔性化便取决于夹具的柔性化，随之而来的各种柔性化夹具技术应运而生。但是柔性化夹具技术受制于产品结构、空间、生产效率等诸多因素限制，实际上无法实现更多车型的柔性化生产。

发明内容

基于此，有必要针对汽车产品生产过程中，因产品结构、空间、生产效率等诸多因素的限制而无法实现柔性化生产的问题，提供一种车辆焊接方法及车辆焊接控制设备。

根据本申请的一个方面，提供了一种车辆焊接方法，包括如下步骤：

获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库内与车型信息相对应的焊装夹具；

控制焊装夹具沿上料轨迹移动至上料工位，并控制焊装夹具装夹位于上料工位的待焊工件；

控制焊装夹具移动至焊接区域，并控制焊装夹具装夹的待焊工件焊接于焊接区域内与车型信息相对应的另一待焊工件。

在其中一个实施例中，控制焊装夹具移动至焊接区域，并控制焊装夹具装夹的待焊工件焊接于焊接区域内与车型信息相对应的另一待焊工件包括：获取与车型信息相对应的另一待焊工件的位置信息；根据位置信息，控制待焊工件移动而对位于另一待焊工件；控制该待焊工件对位焊接于该另一待焊工件。

在其中一个实施例中，焊装夹具装夹的待焊工件完成焊接之后，车辆焊接方法还包括：控制焊装夹具松放待焊工件；控制焊装夹具沿下料轨迹移动至下料工位。

在其中一个实施例中，下料轨迹与上料轨迹彼此互不重合，且上料轨迹的终止段和下料轨迹的起始段分别位于焊接区域的中心线的相对两侧。

在其中一个实施例中，焊装夹具沿下料轨迹移动至下料工位之后，车辆焊接方法还包括：控制该焊装夹具沿复位轨迹位移至上料工位，并控制该焊装夹具再次装夹位于上料工位的待焊工件，以使该待焊工件焊接于焊接区域内与车型信息相对应的另一待焊工件；其中，上料轨迹靠近焊接区域的一段、下料轨迹及复位轨迹围合形成相交于焊接区域的循环轨迹。

在其中一个实施例中，焊装夹具沿下料轨迹移动至下料工位之后，车辆焊接方法还包括：控制该焊装夹具沿换夹轨迹位移至焊装夹具缓存库，以更换焊接夹具；其中，换夹轨迹的起始段位于下料轨迹远离上料工位的一侧。

在其中一个实施例中，焊接区域包括至少两个焊接工位；获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库内且与车型信息相对应的焊装夹具包括：获取每一焊接工位处的车辆的车型信息，并选取与车型信息相对应的焊装夹具，以控制焊装夹具装夹对应的待焊工件，并控制焊装夹具移动至对应的焊接工位。

在其中一个实施例中，焊接区域包括两个焊接工位；两个焊接工位以上料轨迹的终止段为基准呈对称分布。

在其中一个实施例中，焊接区域由围栏围合形成，围栏上设有安全光栅，车辆焊接方法还包括：判断安全光栅获取的操作人员的位置信息是否位于围栏的范围内，若是，则停止焊接围栏内的待焊工件。

根据本申请的另一个方面，提供一种车辆焊接控制设备，包括：第一控制模块，用于获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库内与车型信息相对应的焊装夹具；第二控制模块，用于控制焊装夹具沿上料轨迹移动至上料工位，并控制焊装夹具装夹位于上料工位的待焊工件；第三控制模块，用于控制焊装夹具移动至焊接区域，并控制焊装夹具装夹的待焊工件焊接于焊接区域内与车型信息相对应的另一待焊工件。

上述车辆焊接方法及车辆焊接控制设备，通过控制焊装夹具在预设轨迹上移动，将待焊工件装夹于焊装夹具，再控制焊装夹具及装夹的待焊工件移动至焊接区域进行焊接，最终将待焊工件焊接于与其车身信息相对应的另一待焊工件。本申请提出的车辆焊接方法，包括如下步骤：获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库内且与车型信息相对应的焊装夹具；控制焊装夹具沿上料轨迹移动至上料工位，并控制焊装夹具装夹位于上料工位的待焊工件；控制焊装夹具移动至焊接区域，并控制焊装夹具装夹的待焊工件焊接于焊接区域内与车型信息相对应的另一待焊工件。如此，根据生产任务控制焊装夹具在预设轨迹上移动并选取相应的待焊工件，最终将待焊工件按预设轨迹移动并焊接至与其车身信息相对应的另一待焊工件，可根据车型进行对应选配，以便实现更多车型的柔性化生产。

附图说明

图1为本发明一实施例中的车辆焊接方法的焊接路线示意图；

图2为本发明一实施例中的车辆焊接方法的流程示意图；

图3为图2所示车辆焊接方法的另一流程示意图；

图4为图2所示车辆焊接方法的部分流程示意图；

图5为图2所示车辆焊接方法的另一部分流程示意图。

附图标记：11、上料轨迹；111、上料工位；12、下料轨迹；121、下料工位；13、换夹轨迹；14、复位轨迹；20、焊接区域；21、焊接工位；22、围栏；30、焊装夹具缓存库；31、焊装夹具；40、AGV小车。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

目前，汽车装配过程的焊装线内夹具在焊接过程中，通常是固定于焊装线上基本不更换的，在焊接不同工件时，则需要更换焊接设备，输送设备等来满足焊装线体的功能及效率。因此，焊装线的柔性化便取决于夹具的柔性化，随之而来的各种柔性化夹具技术应运而生。但是柔性化夹具技术受制于产品结构、空间、生产效率等诸多因素限制实际上无法实现更多车型的柔性化生产。

本申请的发明人发现，我公司某车型保险杠焊装线产品种类繁多，但不同产品因产品结构导致无法实现同一套夹具的柔性化生产，只能在夹具整套切换上想办法，如此，造成切换频繁，生产效率较低。因此，若能提供一种智能焊接焊接方法及***，通过***控制AGV小车根据生产需要装载不同的焊装夹具，再将相应车型的待焊工件固定于相应焊装夹具上，再通过AGV小车将焊装夹具及被焊装夹具固定的待焊工件转运至焊接区域进行焊接，将待焊工件焊接至相应的另一待焊工件。如此，可以通过AGV小车快速更换焊装夹具以提高生产效率。

请参阅图1-图3，图1示出了本发明一实施例中的车辆焊接方法的焊接路线示意图，图2为本发明一实施例中的车辆焊接方法的流程示意图，图3为图2所示车辆焊接方法的另一流程示意图。

本发明一实施例提供了的车辆焊接方法，包括如下步骤：

S10：获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库30内且与车型信息相对应的焊装夹具31。AGV小车40根据生产任务从焊装夹具缓存库30选择与车型信息相对应的焊装夹具31。

S20：控制焊装夹具31沿上料轨迹11移动至上料工位111，并控制焊装夹具31装夹位于上料工位111的待焊工件。如此，AGV小车40可以装载待焊工件为后续焊接工序做准备。

具体地，AGV小车40装载焊装夹具31沿上料轨迹11移动至上料位时，由人工将相应的待焊工件装载于AGV小车40，并使AGV小车40上的待焊工件与相对应的焊装夹具31完成一次定位，以保证待焊工件与焊装夹具31的相对静止，防止由于受力不均而导致的AGV小车40翻车。

S30：控制焊装夹具31移动至焊接区域20，并控制焊装夹具31装夹的待焊工件焊接于焊接区域20内与车型信息相对应的另一待焊工件。如此，完成焊接工序。

具体地，AGV小车40装载固定于焊装夹具31的待焊工件，并移动至焊接区域20，然后使待焊工件焊接至相对应的另一待焊工件，以完成焊接工序。

上述车辆焊接方法，获取车型信息后，AGV小车40位移至焊装夹具缓存库30，并选取与车型信息相应的焊装夹具31，随后AGV小车40将其装载的焊装夹具31沿上料轨迹11移动至上料工位111，并通过焊装夹具31装夹相应的待焊工件，再通过AGV小车40将装夹好的待焊工具移动至焊接区域20，并将待焊工件焊接至相对应的另一待焊工件。如此，AGV小车40可根据生产任务装载不同的焊装夹具31，进而装载对应的待焊工件至焊接区域20，以完成焊接，可根据车型进行对应选配，以便实现更多车型的柔性化生产。

需要说明的是，上述焊装夹具31可以通过其他智能移动设备装载和运输，智能移动设备可以是AGV小车40，还可以是AGV小车40以外的其他智能移动设备，在此不做限定。

请参阅图5，图5为2所示所示车辆焊接方法的另一部分流程示意图。

在一些实施例中，控制焊装夹具31移动至焊接区域20，并控制焊装夹具31装夹的待焊工件焊接于焊接区域20内与车型信息相对应的另一待焊工件包括：

S310：获取与车型信息相对应的另一待焊工件的位置信息。如此，能确定AGV小车40的行进路线，保证焊接工序的正常进行。

S320：根据位置信息，控制待焊工件移动而对位于另一待焊工件。通过AGV小车40移动能将待焊工件转运至焊接区域20，并调整待焊工件与焊接工位21的位置，等待焊接。

S330：控制该待焊工件对位焊接于该另一待焊工件，能确保焊接过程中，待焊工件与相应另一待焊工件的紧密贴合。

请再次参阅图1，在本申请一些实施例中，焊装夹具31装夹的待焊工件完成焊接之后，车辆焊接方法还包括：

S40：控制焊装夹具31松放待焊工件，以便焊接夹具离开焊接区域20。

S50：控制焊装夹具31沿下料轨迹12移动至下料工位121，以便控制焊装夹具31位移至上料工位而再次装夹待焊工件。

需要说明的是，在每次焊接任务中，焊装夹具31至少装夹属于同一车辆信息的两个待焊工件。

在一些实施例中，下料轨迹12与上料轨迹11彼此互不重合，且上料轨迹11的终止段和下料轨迹12的起始段分别位于焊接区域20的中心线的相对两侧。如此，可防止因多辆AGV小车40在进行焊接任务时产生干涉而导致焊接效率低下。

在一些实施例中，焊装夹具31沿下料轨迹12移动至下料工位121之后，车辆焊接方法还包括：控制该焊装夹具31沿复位轨迹14位移至上料工位111，并控制该焊装夹具31再次装夹位于上料工位111的待焊工件，以使该待焊工件焊接于焊接区域20内与车型信息相对应的另一待焊工件，其中，上料轨迹11靠近焊接区域20的一段、下料轨迹12及复位轨迹14围合形成相交于焊接区域20的循环轨迹。当本次需要焊接的待焊工件与上一次焊接的待焊工件的车型信息相同时，不需要更换焊装夹具31，仍然由AGV小车40装载同一焊装夹具31沿复位轨迹14至上料工位111，人工将同样车辆信息的待焊工件装配至焊装夹具31并进行定位，再由AGV小车40转运至焊接区域20完成焊接，需多次对同一种待焊工件焊接时，需要多次经过循环轨迹以进行保证焊接工序的完成。

在一些实施例中，焊装夹具31沿下料轨迹12移动至下料工位121之后，车辆焊接方法还包括：控制该焊装夹具31沿换夹轨迹13位移至焊装夹具缓存库30，以更换焊接夹具，其中，换夹轨迹13的起始段位于下料轨迹12远离上料工位111的一侧。当本次需要焊接的待焊工件与上一次焊接的待焊工件的车型信息不同时，AGV小车40沿换夹轨迹13位移至焊装夹具缓存库30并更换夹具，准备下一次焊接任务。换夹轨迹13的起始段远离上料工位111可避免多辆AGV小车40在执行焊接任务时，因路线重合产生干涉而影响工作效率。

具体地，焊装夹具缓存库30具有可延展性，可根据实际生产需要布置多个焊装夹具31，以提高焊接效率。

请参阅图4，图4为图2所示车辆焊接方法的部分流程示意图。

在本申请一个实施例中，焊接区域20包括至少两个焊接工位21，获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库30内且与车型信息相对应的焊装夹具31包括：

S110：获取每一焊接工位21处的车辆的车型信息。

S120：并选取与车型信息相对应的焊装夹具31，以控制焊装夹具31装夹对应的待焊工件。

S130：并控制焊装夹具31移动至对应的焊接工位21。焊接区域20设置有两个焊接工位21，根据每一焊接工位21对应的车辆信息，可对应设置两辆AGV小车40，每一AGV小车40装载与车辆信息相对应的焊装夹具31，并装夹相应的待焊工件，再将AGV小车40转运至相应的焊接工位21，以完成焊接工序。

在一些实施例中，焊接区域20包括两个焊接工位21，两个焊接工位21以上料轨迹11的终止段为基准呈对称分布。沿终止段为基准呈对称分布的两个待焊工件在同时工作时，可防止因AGV小车40预设线路相同而导致的焊接秩序混乱，防止因焊接秩序混乱而导致两辆AGV小车40发生碰撞。

具体地，焊接区域20可以根据实际生产情况设置多个焊接工位21，焊接工位21可以放置焊接机器人，可以采取弧焊、点焊等焊接方式对待焊工件进行焊接。AGV小车40也可根据实际生产情况设置多辆，以提高焊接效率。

在一些实施例中，焊接区域20由围栏22围合形成，围栏22上设有安全光栅，车辆焊接方法还包括：判断安全光栅获取的操作人员的位置信息是否位于围栏22的范围内，若是，则停止焊接围栏22内的待焊工件。安全光栅可获取操作人员与围栏22的相对位置，如果操作人员位于围栏22内部时，则停止焊接待焊工件，以保证焊接过程的安全性。

本发明一实施例提供的一种车辆焊接控制设备，包括：第一控制模块，用于获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库30内与车型信息相对应的焊装夹具31。第二控制模块，用于控制焊装夹具31沿上料轨迹11移动至上料工位111，并控制焊装夹具31装夹位于上料工位111的待焊工件。第三控制模块，用于控制焊装夹具31移动至焊接区域20，并控制焊装夹具31装夹的待焊工件焊接于焊接区域20内与车型信息相对应的另一待焊工件。车辆焊接控制设备可以控制AGV小车40选取相应焊装夹具31和AGV小车40的移动。

上述车辆焊接控制设备，可以通过第一控制模块获取生产任务生成车型信息，并将车型信息传递给AGV小车40，因此，AGV小车40可根据车型信息从焊装夹具31库选取相应的焊装夹具31。通过第二控制模块可控制AGV小车40装载焊装夹具31沿上料轨迹11移动至上料工位111，并控制焊装夹具31装夹位于上料工位111相应的待焊工件。第三控制模块可控制AGV小车40将装载的焊装夹具31及装夹于焊装夹具31的待焊工件转运至焊接区域20，并在焊接工位21选择适合的焊接机器人，控制焊接机器人将待焊工件焊接至与车型信息相对应的另一待焊工件。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库内与所述车型信息相对应的焊装夹具；

控制所述焊装夹具沿上料轨迹移动至上料工位，并控制所述焊装夹具装夹位于上料工位的待焊工件；

控制所述焊装夹具移动至焊接区域，并控制所述焊装夹具装夹的待焊工件焊接于所述焊接区域内与所述车型信息相对应的另一待焊工件。

2.根据权利要求1所述的车辆焊接方法，其特征在于，所述控制所述焊装夹具移动至焊接区域，并控制所述焊装夹具装夹的待焊工件焊接于所述焊接区域内与所述车型信息相对应的另一待焊工件包括：

获取与车型信息相对应的另一待焊工件的位置信息；

根据所述位置信息，控制所述待焊工件移动而对位于另一待焊工件；

控制该所述待焊工件对位焊接于该所述另一待焊工件。

3.根据权利要求1所述的车辆焊接方法，其特征在于，所述焊装夹具装夹的待焊工件完成焊接之后，所述车辆焊接方法还包括：

控制所述焊装夹具松放所述待焊工件；

控制所述焊装夹具沿下料轨迹移动至下料工位。

4.根据权利要求3所述的车辆焊接方法，其特征在于，所述下料轨迹与所述上料轨迹彼此互不重合，且所述上料轨迹的终止段和所述下料轨迹的起始段分别位于所述焊接区域的中心线的相对两侧。

5.根据权利要求4所述的车辆焊接方法，其特征在于，所述焊装夹具沿下料轨迹移动至下料工位之后，所述车辆焊接方法还包括：

控制该所述焊装夹具沿复位轨迹位移至所述上料工位，并控制该所述焊装夹具再次装夹位于所述上料工位的待焊工件，以使该待焊工件焊接于所述焊接区域内与所述车型信息相对应的另一待焊工件；

其中，所述上料轨迹靠近所述焊接区域的一段、所述下料轨迹及所述复位轨迹围合形成相交于所述焊接区域的循环轨迹。

6.根据权利要求4所述的车辆焊接方法，其特征在于，所述焊装夹具沿下料轨迹移动至下料工位之后，所述车辆焊接方法还包括：

控制该所述焊装夹具沿换夹轨迹位移至焊装夹具缓存库，以更换所述焊接夹具；

其中，所述换夹轨迹的起始段位于所述下料轨迹远离所述上料工位的一侧。

7.根据权利要求1所述的车辆焊接方法，其特征在于，所述焊接区域包括至少两个焊接工位；

所述获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库内且与所述车型信息相对应的焊装夹具包括：

获取每一所述焊接工位处的车辆的车型信息，并选取与所述车型信息相对应的焊装夹具，以控制所述焊装夹具装夹对应的待焊工件，并控制所述焊装夹具移动至对应的所述焊接工位。

8.根据权利要求7所述的车辆焊接方法，其特征在于，所述焊接区域包括两个焊接工位；

两个所述焊接工位以所述上料轨迹的终止段为基准呈对称分布。

9.根据权利要求7所述的车辆焊接方法，其特征在于，所述焊接区域由围栏围合形成，所述围栏上设有安全光栅，所述车辆焊接方法还包括：

判断所述安全光栅获取的操作人员的位置信息是否位于所述围栏的范围内，若是，则停止焊接所述围栏内的所述待焊工件。

10.一种车辆焊接控制设备，其特征在于，包括：

第一控制模块，用于获取车型信息，并选取焊装夹具缓存库内与所述车型信息相对应的焊装夹具；

第二控制模块，用于控制所述焊装夹具沿上料轨迹移动至上料工位，并控制所述焊装夹具装夹位于上料工位的待焊工件；

第三控制模块，用于控制所述焊装夹具移动至焊接区域，并控制所述焊装夹具装夹的待焊工件焊接于所述焊接区域内与所述车型信息相对应的另一待焊工件。

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