適于汽車側圍生產的柔性化生產線的制作方法

本實用新型涉及汽車車體焊接技術領域，尤其是涉及一種適于汽車側圍生產的柔性化生產線。

背景技術：

汽車側圍生產線包括依次設置有上線工位、準備工位、定位夾持主焊接工位、快切補焊工位和下線工位的輸送線，輸送線環線運行，其上設置有多個用于運送工件的輸送小車。由于汽車側圍存在外形尺寸大、結構輪廓復雜以及板材強度低等因素，傳統側圍生產線的柔性化程度不高，單條生產線僅對應生產一個型號的側圍。如果生產多種車型的側圍，需要修建多條生產線，占地多，投資高。此外，現有輸送線的運行節拍較慢，線體產出不高。以上均與國內汽車行業快速發展、汽車車型不斷推陳出新的現狀嚴重不相適應。

技術實現要素：

本實用新型提供一種適于汽車側圍生產的柔性化生產線，目的在于解決傳統側圍生產線柔性化程度不高和產出較低的問題。

為實現上述目的，本實用新型可采取下述技術方案：

本實用新型所述的適于汽車側圍生產的柔性化生產線，包括依次設置有上線工位、準備工位、定位夾持主焊接工位、快切補焊工位和下線工位的輸送線，所述輸送線為翻轉式往復輸送生產線，其包括輸送線體和六個四車型切換的輸送小車，所述輸送線體包括由正反轉電機驅動的往復輸送桿，所述往復輸送桿外側間隔設置有與所述六個四車型切換的輸送小車滑動相連的載車板，所述載車板分為左段、中段和右段，所述中段包括分別設置在往復輸送桿上方和側面的頂板和側板，所述左段和右段均對應于中段設置在往復輸送桿的上方或側面，并分別與第一翻轉機構和第二翻轉機構相連；往復輸送桿上對應所述上線工位、準備工位、定位夾持主焊接工位和快切補焊工位處分別設置有一組伸縮掛鉤，所述四車型切換的輸送小車通過伸縮掛鉤與往復輸送桿相連；往復輸送桿一側設置有位于定位夾持工位的四面體旋轉夾具；往復輸送桿一側設置有位于快切補焊工位的旋轉型快切補焊夾具。

所述四車型切換的輸送小車，結構相同，均包括設置有滾輪的車底板，所述車底板一端間隔設置有側圍門框X向支撐撥叉和側圍外板Z向支撐柱，所述側圍門框X向支撐撥叉周邊設置有多個側圍Y向定位柱，車底板另一端設置有車型切換支撐機構；所述車型切換支撐機構包括設置在車底板一側的氣缸支架，所述氣缸支架上設置有與車底板行進方向垂直的水平推拉氣缸，由所述水平推拉氣缸驅動的豎直按壓氣缸上設置有按壓件，所述按壓件下方并排設置有一組結構相同的側圍后端輔助支撐機構；所述側圍后端輔助支撐機構包括固定在車底板上的切換支架，所述切換支架頂部的橫桿兩端分別鉸接有按壓桿和支撐桿，所述按壓桿和支撐桿之間通過鉸接的連桿相連，按壓桿自由端和按壓件相配合，支撐桿自由端固定有支撐槽爪；所述車底板上設置有車型檢測器，所述車型檢測器的輸出端與水平推拉氣缸的行程控制開關輸入端電連接。

所述四面體旋轉夾具包括安裝在生產線一側的旋轉底座，位于所述旋轉底座中心的、由電機驅動的旋轉軸上固連有四面體支撐架，所述四面體支撐架的四周立面上分別對應設置有一套側圍夾具，且在四面體支撐架和旋轉底座之間設置有鎖定機構。

所述旋轉型快切補焊夾具包括支架，所述支架上并列設置有一組結構相同的夾具調節機構，所述夾具調節機構包括固定在支架上的氣缸和水平直線導軌，所述水平直線導軌上滑動設置的切換架一端與所述氣缸活塞桿相連，所述切換架上設置有由電機驅動的、帶有鎖定機構的旋轉托盤，沿所述旋轉托盤周緣間隔設置有多個車型定位夾具。

本實用新型提供的適于汽車側圍生產的柔性化生產線，結構簡單，使用方便，占地少，投資低。通過采用翻轉式往復輸送生產線了加快生產節拍，同時，在線體上安裝四車型切換的輸送小車，并在相應工位上采用四面體旋轉夾具和旋轉型快切焊補夾具，使一條線體可以生產多種型號的汽車側圍，從而實現柔性化生產，避免占用土地和投入資金建設多條生產線。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型中載車板的結構示意圖。

圖3是本實用新型中驅動部分的結構示意圖。

圖4是本實用新型的運行狀態示意圖。

圖5是本實用新型中四車型切換輸送小車的結構示意圖。

圖6是圖5中A部放大圖。

圖7是本實用新型中四面體旋轉夾具的立體結構示意圖。

圖8是本實用新型中四面體旋轉夾具的主視結構示意圖。

圖9是本實用新型中旋轉型快切焊補夾具的主視結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-3所示，本實用新型所述的適于汽車側圍生產的柔性化生產線，包括從左到右依次設置有上線工位①、準備工位②、定位夾持主焊接工位③、快切補焊工位④和下線工位⑤的輸送線，所述輸送線為翻轉式往復輸送生產線，其包括輸送線體和六個四車型切換輸送小車1。如圖3所示，輸送線體包括由正反轉電機2驅動的往復輸送桿3，具體地，正反轉電機2通過齒輪與四棱柱型的往復輸送桿3左側面相嚙合，在正反轉電機2的驅動下，往復輸送桿3可以前進或后退。往復輸送桿3的上方和/或右側間隔設置有載車板，該載車板固定設置在線體機架上，并與輸送小車1滑動相連。上述載車板分為左段401、中段402和右段403，如圖2所示，中段402包括分別位于往復輸送桿3上方和右側面的頂板和側板，左段401和右段403均對應于中段402設置在往復輸送桿3的上方或右側面，并分別與第一翻轉機構501和第二翻轉機構502相連。上述翻轉機構均為90°翻轉機構，在其作用下，左段401和右段403均能夠在往復輸送桿3上方和右側面之間進行翻轉。四車型切換輸送小車1通過間隔設置在往復輸送桿3上的多組伸縮掛鉤6與往復輸送桿3相連。

具體地，如圖4所示，準備工位、定位夾持主焊接工位和快切補焊工位位于載車板中段402處，上線工位和下線工位分別在左段401和右段403處。上線工位、準備工位、定位夾持主焊接工位和快切補焊工位處分別對應設置有一對伸縮掛鉤6，上述每個伸縮掛鉤6均與往復輸送桿3固定相連，且每個伸縮掛鉤6僅鉤掛一個輸送小車1。當輸送小車1向前或向后移動時，伸縮掛鉤6伸出；運行到位后，伸縮掛鉤6縮回。

上述四車型切換輸送小車1共有6個，分別標記輸送小車a1、輸送小車a2、輸送小車a3、輸送小車a4、輸送小車b1和輸送小車b2。

在圖4所示的初始狀態Ⅰ時，載車板的左段401和右段403均位于往復輸送桿3上方，與中段402的頂板聯成一條平坦的輸送軌道；側面僅有載車板中段402側板形成的輸送軌道。輸送小車a1、a2、a3和a4位于頂面，分別對應于上線工位、準備工位、定位夾持主焊接工位和快切補焊工位；輸送小車b1和b2位于側面，分別對應于準備工位和快切補焊工位。上述輸送小車均滑動置于輸送軌道上，向前或向后運行時通過伸縮掛鉤6與往復輸送桿3掛接相連。

首先，輸送小車a1、a2、a3、a4分別與伸縮掛鉤6相連，正反轉電機2驅動往復輸送桿3正向運行，輸送小車a1、a2、a3、a4分別到達準備工位、定位夾持主焊接工位、快切補焊工位和下線工位。對輸送小車所載工件進行相應操作后，輸送小車a4上的工件下線。之后，載車板左段401在第一翻轉機構501的作用下向下翻轉，與中段402側板聯成一條平坦的輸送軌道，形成如圖4所示的狀態Ⅱ。

此后，正反轉電機2驅動往復輸送桿3反向運行，輸送小車b1和b2分別到達上線工位和定位夾持主焊接工位，形成如圖4所示的狀態Ⅲ。然后，載車板的左段401和右段403分別在第一翻轉機構501和第二翻轉機構502的作用下向上和向下翻轉，其上的輸送小車隨之翻轉，形成如圖4所示的狀態Ⅳ。

最后，正反轉電機2再次驅動往復輸送桿3反向運行，使輸送小車b2和a4分別到達準備工位和快切補焊工位；之后，空載的輸送小車b2加載待加工的新工件，同時，載車板右段402在第二翻轉機構502的作用下向上翻轉，與中段402頂板聯成一條輸送軌道，形成如圖4所示的狀態Ⅴ。

可以看出，圖4中狀態Ⅴ等同于狀態Ⅰ，因此，生產線此時運行到了初始狀態，之后，將持續按照上述工序進行循環操作。

上述翻轉式往復輸送生產線結構簡單，設計巧妙，不需要設置占地較大的環形軌道，僅需通過翻轉左右兩端的載車板即可達到環形軌道的效果，與往復輸送桿相連的輸送小車運行距離短，翻轉快捷，大大提高了整條生產線的運行節拍，提高了生產效率。

如圖5、6所示，上述設置在翻轉式往復輸送生產線上的四車型切換輸送小車1結構相同，均包括設置在流水線上的車底板，車底板一端間隔設置有側圍門框X向支撐撥叉1.1和側圍外板Z向支撐柱1.2，側圍門框X向支撐撥叉1.1周邊設置有多個側圍Y向定位柱1.3，為了能夠裝載多種型號的汽車側圍，在車底板另一端設置有車型切換支撐機構。上述側圍Y向定位柱3頂端設置有凹槽，在Y向定位的同時可以進行Z向定位。上述車型切換支撐機構包括安裝在車底板一側的氣缸支架，該氣缸支架上固定有與車底板行進方向垂直的水平推拉氣缸1.4，水平推拉氣缸1.4的活塞桿端部與豎直按壓氣缸1.5相連，豎直按壓氣缸1.5活塞桿端部安裝有按壓件1.6。為了引導豎直按壓氣缸1.5沿水平方向的移動，以及保持移動順滑，在氣缸支架上安裝有與水平推拉氣缸4活塞桿相平行的導軌，該導軌與豎直按壓氣缸1.5滑動連接。上述按壓件1.6下方由里到外并排設置有一組結構相同的側圍后端輔助支撐機構，如圖6所示，該側圍后端輔助支撐機構包括固定在車底板上的切換支架，切換支架頂部的橫桿1.7兩端分別鉸接有L形的按壓桿1.8和門形支撐桿1.9，按壓桿1.8和支撐桿1.9之間通過鉸接的連桿1.10相連，按壓桿1.8自由端和按壓件1.6相配合，支撐桿1.9自由端固定有用于支撐車體側圍的支撐槽爪1.11。車底板氣缸支架上安裝有車型檢測器，該車型檢測器的輸出端與水平推拉氣缸1.4的行程控制開關輸入端電連接。

使用時，車型檢測器對四車型切換輸送小車1運載的汽車側圍進行型號檢測，之后發出信號，使水平推拉氣缸1.4推動豎直按壓氣缸1.5行至合適位置，例如在圖5中，豎直按壓氣缸1.5及按壓件1.6位于里側第二套側圍后端輔助支撐機構上方，按壓件1.6向下按壓按壓桿1.8，在橫桿1.7、按壓桿1.8、和支撐桿1.9和連桿1.10組成的雙搖桿機構作用下，支撐桿1.9端部翹起，支撐槽爪1.11到達工作位，和側圍門框X向支撐撥叉、側圍Y向定位柱、側圍外板Z向支撐柱相互配合，共同對汽車側圍進行固定。由于車底板上設置了多套側圍后端輔助支撐機構，因此上述四車型切換輸送下車1可配合柔性化生產線，用于多個型號汽車側圍的固定。

在定位夾持工位上，在往復輸送桿3一側設置有用于夾持不同型號汽車側圍的四面體旋轉夾具7。

如圖7、8所示，上述四面體旋轉夾具7，包括安裝在往復輸送桿3一側的旋轉底座7.1，位于旋轉底座7.1中心的、由電機7.2驅動的旋轉軸7.3上固連有四面體支撐架7.4，四面體支撐架7.4的四周立面上各自分別對應設置有一套側圍夾具，且在四面體支撐架7.4和旋轉底座7.1之間設置有鎖定機構7.5。上述鎖定機構7.5可以是如圖8所示的配套設置在四面體支撐架7.4和旋轉底座7.1上的插舌和插銷，兩者相配合，可以固定四面體支撐架7.4的位置，使側圍夾具進行穩定夾持。此外，鎖定機構7.5也可以采用其他常見的鎖定形式。

上述側圍夾具共有四套，分別固定在四面體支撐架4的四個立面上，使其可以對應于四種不同車型的側圍分別進行夾持。進行生產時，根據生產線上的具體汽車型號，使四面體支撐架4進行旋轉，將合適的側圍夾具繞至正對生產線的位置，并對汽車側圍進行夾持，以利于后續焊接。

上述四面體旋轉夾具7體積小巧，安裝方便，能夠靈活地變換側圍夾具，非常適合生產線的柔性化生產，便于降低設備投資，提高柔性化生產線的工作效率。

在快切補焊工位上，在往復輸送桿3一側設置有用于夾持不同型號汽車側圍的旋轉型快切補焊夾具8，以便進行快切補焊操作。

如圖9所示，上述旋轉型快切補焊夾具8包括支架8.1，其上并列設置有一組結構相同的夾具調節機構。圖中，夾具調節機構為兩套，每套均包括固定在支架8.1上的氣缸8.2和水平直線導軌8.3。切換架8.4滑動設置在水平直線導軌8.3上并與氣缸8.2活塞桿相連，在氣缸8.2驅動下，切換架8.4沿水平直線導軌8.3前進或后退。切換架8.4上安裝有電機8.5和由電機8.5驅動的、帶有鎖定機構的旋轉托盤8.6，沿旋轉托盤8.6周緣間隔設置有多個車型定位夾具8.7。上述夾具調節機構和車型定位夾具7的數量、以及車型定位夾具8.7的具體形式可根據實際需求設定和選擇。

當工件沿生產線到達快切補焊工位時，電機8.5帶動旋轉托盤8.6轉至合適位置后鎖定，使所需的車型定位夾具8.7位于水平工作位；之后，氣缸8.2推動切換架8.4向前運動到達預定位，此時，車型定位夾具8.7夾持工件進行定位。

上述柔性化生產線采用翻轉式往復輸送生產線加快生產節拍，并配合使用了四車型切換輸送小車、四面體旋轉夾具和旋轉型快切焊補夾具，使一條生產線可以生產多種型號的汽車側圍，減少了土地占用和資金投入，提高了汽車側圍生產線的生產效率和利用率。