本發(fā)明涉及焊接設備以及焊接汽車零件的方法，尤其涉及焊接設備以及能夠夾持，對準且一次焊接多個零件的焊接方法。

背景技術：

一般來說，汽車由焊接及組裝眾多儀表板制造而成。具體地，汽車由分別焊接前部、底部和后部的初級工序，聚集所述三個部分到一個地方并焊接的次級工序，以及焊接或組裝所需的外部儀表板到所述三個部分或將所需的外部儀表板與所述三個部分一起焊接或組裝的三級工序制造而成。

根據現有技術，汽車零件的焊接系統(tǒng)包括托盤，其中接收諸如儀表板的零件，關節(jié)型機器人，其配備有取出托盤內所接收的零件的夾持器，夾具，其配置成以允許被夾持器取出的零件在對準的狀態(tài)下黏附在車身上，以及焊接設備，其配置成將零件焊接到車身。

技術實現要素：

根據現有技術的汽車零件的焊接系統(tǒng)有問題，因為關節(jié)型機器人、夾具以及焊接設備都彼此分開，所以需要許多工序將每個零件焊接到車身，且因此需要大量的時間，操作連續(xù)性降低，特別是需要保證大安裝空間。

本發(fā)明一方面提供焊接設備及焊接汽車零件的方法，其能夠通過以單個連接操作執(zhí)行取出、對準以及焊接零件節(jié)省操作時間，改善操作連續(xù)性并最小化安裝空間。

根據本發(fā)明的示例性實施例，用于將托盤內所接收的多個零件焊接到車身的焊接設備，所述焊接設備包括：對準器，其配置成夾持并對準所述托盤內所接收的零件；移動器，其配置成移動所述對準器，以取出所述零件并使得所取出的零件黏附在所述車身的安裝位置上；以及焊接 機器，其配置成焊接在所述零件和所述車身之間的黏附部分。

對準器可包括：對準主體，其配置成與關節(jié)型機器人耦接；夾持構件，其配置成裝配在對準主體的一側且夾持托盤內所接收的零件的一端；以及對準構件，其配置成裝配在對準主體的另一側且固定并對準托盤內所接收的零件的另一端。

夾持構件可包括：支撐板，其配置成固定到對準主體且支撐零件一端的上表面；按壓件，其配置成與支撐板的鉸鏈零件旋轉式耦接且一側裝配有按壓零件一端下表面的按壓零件；以及汽缸，其配置成與按壓件的另一側連接且轉動按壓件以允許按壓零件按壓零件一端的下表面。

按壓件和汽缸可裝配在支撐板上且支撐板可安置在對準主體上且其高度受控制，以朝向所夾持的零件安置或在往所夾持的零件的相反方向上安置。

對準構件可包括：旋轉零件，配置成使其兩端各自與對準主體的另一側旋轉式耦接，以及至少一個指度針，其配置成安置在旋轉零件上且固定并按壓托盤內所接收的零件的另一端，從而對準零件。

旋轉零件可由彼此縱向連接的兩個轉棒配置而成，其中兩個轉棒的直徑不同且每個轉棒都裝配有指度針。

旋轉零件的外圓周表面可裝配有大小和形狀不同的多個指度針，且當旋轉零件轉動時，根據所夾持零件的種類，可放置適配所述零件的指度針。

旋轉零件可由馬達轉動。

旋轉零件可具有方柱形形狀且每個表面分別裝配有大小和尺寸不同的指度針，且馬達可以60-120度轉動旋轉零件以放置適合此種零件的指度針。

移動器可以是關節(jié)型機器人的手臂。

焊接機器可包括：焊接構件，配置成按壓零件從而形成黏附在車身上的突出物；以及電流構件，配置成包括供給正(+)電流到零件的正(+)電流單元和供給負(-)電流到車身的負(-)電流單元，其中供給到零件的正(+)電流和供給到車身的負(-)電流可集中在作為零件和車身之間黏附部分的突出物上，以產生熱量(如高熱)，從而 焊接突出物到車身。

焊接構件的按壓力可以是50-70kgf。

焊接構件可在零件的表面形成高度為0.5-2.0mm，寬度為2.0-8.0mm大小的突出物。

焊接機器可包括固定構件，其按壓零件的一端從而任意地固定到車身上。

根據本發(fā)明的另一示例性實施例，將托盤內所接收的多個零件焊接到車身的方法，其包括如下步驟：夾持并對準托盤內所接收的零件；移動所對準的零件從而將所對準的零件從托盤中取出并使得所對準的零件黏附在車身的安裝位置上；以及通過按壓零件的表面形成黏附在車身上的突出物，供給正電流到零件且供給負電流到車身，以及將供給到零件的正電流和供給到車身的負電流集中到作為零件和車身之間黏附部分的突出物上以產生高熱量，從而將突出物焊接到車身上。

在夾持和對準步驟中，零件可通過對準器夾持并對準。

在焊接步驟中，零件可通過焊接機器焊接到車身。

附圖說明

結合附圖，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點可從下面的詳細描述中更顯而易見。

圖1是根據本發(fā)明的示例性實施例示出汽車零件的焊接設備的透視圖。

圖2是根據本發(fā)明的示例性實施例示出汽車零件的焊接設備的放大透視圖。

圖3是根據本發(fā)明的示例性實施例示出對準器的示圖。

圖4是根據本發(fā)明的示例性實施例示出夾持構件的示圖。

圖5是根據本發(fā)明的示例性實施例示出焊接機器的示圖。

圖6是根據本發(fā)明的示例性實施例示出汽車零件的焊接方法的流程圖。

具體實施方式

參照附圖，下文將詳細描述本發(fā)明的示例性實施例以便本發(fā)明所 屬領域的技術人員輕松實踐。然而，本發(fā)明可以不同的方式修改且不限于本描述所提供的實施例。為了明顯地描述本發(fā)明，附圖中省略了與本描述無關的部分，且在本說明書中相似的參考數字用于描述相似的部分。

應該理解，如這里所用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語通常包括機動車輛，如運動型多用途車(SUV)、公共車輛、卡車、各種商用車輛等客用車輛，以及各種小船、輪船等船只和飛機等等，且包括混合動力車輛，電動車輛，插電式混合動力電動車輛，氫動力車輛和其他代用燃料車輛(如源于石油之外的資源的燃料)。如這里所指的混合動力車輛是有兩種或多種功率源的車輛，例如以汽油動力和電動力為功率源的車輛。

這里所用的術語僅為了描述特定實施例，并不為了限制本發(fā)明。如這里所用的單數形式“一種/個(a/an)”、以及“該”也旨在包括復數形式，除非上下文另外清楚地規(guī)定。應該進一步理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”和/或“包括的”限定了所述特征、整數、步驟、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。如這里所用的術語“和/或”包括一個或更多關聯所列項的任一和所有組合。在本說明書中，除非明確描述有相反情況，詞語“包括”以及諸如“包括了”“包括的”的變化應理解為暗示包括所述元件但不排除任何其他元件。此外，本說明書中所描述的術語“單元”、“-器”、“-件”以及“模塊”意為用于處理至少一項功能和操作的單位，且可由硬件組件或軟件組件和其組合實施。

進一步，本發(fā)明的控制邏輯在計算機可讀介質上可呈現為非瞬時計算機可讀媒體，所述計算機可讀介質含有由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機可讀媒體的實例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅動、智能卡和光數據存儲裝備。計算機可讀記錄介質也能夠在網絡耦接的計算機系統(tǒng)中分布，從而以分布式方式儲存和執(zhí)行計算機可讀媒體，如通過遠程信息處理服務器或控制器局域網(CAN)。

根據本發(fā)明的示例性實施例，優(yōu)選地，汽車零件的焊接設備包括對準器，配置成夾持且對準零件，移動器，配置成允許零件黏附在車身上，以及焊接機器，其配置成以焊接零件到車身。具體地，通過以單個連續(xù)性操作執(zhí)行零件的夾持、對準、取出以及焊接來增加操作的效率是可行的，通過簡化焊接設備以節(jié)省成本且增加安裝的便利性也是可行的。

根據本發(fā)明的示例性實施例，參照附圖，下文將描述汽車零件的焊接設備。

其間，汽車組裝線包括分別制造前部，底部和后部的初級工序，焊接所述三個部分以制造車身的次級工序，以及焊接且組裝外儀表板到車身或與車身一起焊接和組裝的三級工序。

在此，本發(fā)明將描述在三級工序中用于焊接前填充內部(以下稱作多個零件)到車身的汽車零件的焊接設備，作為一示例性實施例。

[汽車零件的焊接設備]

如圖1和圖2所示，根據本發(fā)明的示例性實施例，汽車零件的焊接設備經設置以焊接托盤(未示出)內所接收的多個零件10到車身20且包括對準器100，其配置成以夾持且對準托盤內所接收的零件10，移動器200，其配置成以移動對準器100從而取出零件10并允許取出的零件黏附在車身20的安裝位置上，以及焊接機器300，其配置成以焊接零件10和車身20之間的黏附部分。在該配置中，對準器100，移動器200以及焊接機器300彼此連接，以配置為集成設備，且因此可簡化結構并可連續(xù)執(zhí)行操作。

參照圖2，根據本發(fā)明的示例性實施例，對準器100配置成夾持且對準托盤內所接收的零件且包括對準主體110，夾持構件120，其配置成以夾持并固定托盤內所接收的零件10的一端，以及對準構件130，其配置成以固定且對準托盤內所接收的零件的另一端。

對準主體110包括水平棒111，其配置成與移動器200耦接，以及垂直棒112，其配置成使每個垂直棒裝配在水平棒111的兩端且與對準構件130耦接。具體地，在對準主體110中，水平棒111和垂直棒112具有近似字母的形狀。

如圖4所示，夾持構件120配置成按壓并夾持零件的一端且包括支撐板121，其配置成固定到對準主體110的一側且支撐一端(當從圖1所視時零件的右端)的上表面，按壓件122，其配置成與支撐板121的鉸鏈零件121a旋轉式耦接且一側裝配有按壓零件10一端的下表面的按壓零件122a，以及汽缸123，其配置成與按壓件122的另一側連接且轉動按壓件122從而允許按壓零件122a按壓零件10一端的下表面。

具體地，當汽缸123的活塞桿123a伸展時，夾持構件120使按壓件122的另一側下降，且同一時間內，按壓件122的按壓零件122a按壓零件10一端的下表面同時基于鉸鏈零件121a上升。

具有上述配置的夾持構件120通過支撐板121和按壓件122的按壓力夾持零件10的一端，其中所述支撐板121配置成以支撐零件10一端的上表面，按壓件122配置成以形成按壓零件10一端的下表面同時通過汽缸123轉動的按壓零件122a。

其間，夾持構件120的高度受控制，從而安置在對準主體110上。具體地，夾持構件120中的按壓件122和汽缸123裝配在支撐板121上，且支撐板121安置在對準主體110上且其高度受控制，從而通過固定螺栓(未示出)朝向所夾持的零件10安置或在往零件10的相反方向上安置。因此，夾持構件120的高度受控制，以適合零件10的高度或形狀，且因此可增加互操作能力和穩(wěn)定的固定力。

如圖3所示，對準構件130經設置，從而以預定的高度固定且對準被夾持構件夾持的零件的另一端且包括旋轉零件131，配置成使其兩端各與對準主體110的另一側旋轉式耦接，即垂直棒112，以及至少一個指度針132，其配置成安置在旋轉零件131上且對準零件10同時插入并支撐托盤內所接收的零件10的另一端。

旋轉零件131由彼此縱向連接的兩個轉棒131a和131b配置而成，其中所述兩個轉棒131a和131b的直徑不同且各裝配有指度針132。

具體地，為了穩(wěn)定地支撐且對準有大量曲線的汽車儀表板，使用了至少兩個指度針132，且上述至少兩個指度針132需要具有不同的高度和位置。因此，旋轉零件131將指度針132分別與直徑不同的兩個轉棒131a和131b耦接，以使指度針132的高度和位置不同，從而 更穩(wěn)定地固定零件10的另一端且按壓零件10從而以設定的高度被對準。

參照圖3，指度針132經設置從而以預定的高度對準零件，同時插入到在零件另一端形成的或在其中末端安裝的孔內，且包括固定零件，其配置成以固定到旋轉零件131，以及按壓零件，其配置成以裝配在固定零件132a的尖端并按壓零件10從而以預定的高度被對準，同時插入到在零件10另一端形成的或在其中末端安裝的孔內。

其間，旋轉零件131的外圓周表面裝配有大小和形狀不同的多個指度針132。具體地，參照圖3，大小和形狀不同的多個指度針132a，132b，和132c分別安置在旋轉零件131的側面，上表面，以及下表面，且當旋轉零件131以90度轉動時，其放置在朝向零件10上。

其間，旋轉零件131由馬達133以大約60-120度轉動，優(yōu)選大約90度，且馬達133連接到旋轉零件131一側的末端以轉移功率到該末端。

其間，旋轉零件131具有方柱形形狀且能夠輕易并牢固地固定大小和形狀不同的指度針132到旋轉零件131的每個表面上。

具有上述配置的對準器100可通過夾持構件120夾持零件10的一端并通過對準構件130以預定的高度固定并對準零件10的另一端。

根據本發(fā)明的示例性實施例，移動器200移動對準器以取出零件且允許所取出的零件黏附在車身的安裝位置上，其中關節(jié)型機器人的手臂可用作移動器200。

如圖1和圖5所示，根據本發(fā)明的示例性實施例，焊接機器300焊接零件到車身且包括焊接構件310，其配置成按壓零件10從而形成黏附在車身上的突出物，以及電流構件320，其配置成以包括供給正(+)電流到零件10的正(+)電流單元321和供給負(-)電流到車身20的負(-)電流單元322。

焊接構件310碰擊零件10的表面，從而形成黏附在車身20上的突出物11。這里，焊接構件310利用50-70kgf的按壓力允許突出物11黏附在車身20上。具體地，當焊接構件310的按壓力低于50kgf 時，突出物11可與車身20分離且當焊接構件310的按壓力高于70kgf時，車身20可變形。

進一步，突出物11在零件10的表面形成，其大小為高度0.5-2.0mm，寬度2.0-8.0mm，優(yōu)選大小為高度1.0mm，寬度5.0mm，且即使零件10和車身20之間產生微小的空隙，但是由于突出物11的高度，因此突出物11可黏附在車身20上，且由于寬度，致使焊接面積增加從而增加黏附。

當突出物11通過焊接構件310黏附在車身20上時，突出物11的尖端分別黏附在車身20和零件10上，且因此正(+)電流單元321和負(-)電流單元322各自供給正(+)電流和負(-)電流。

具有上述配置的焊接機器300產生熱量(如，高熱)同時供給到零件10的正(+)電流和供給到車身20的負(-)電流集中在零件10和車身20之間黏附部分的突出物11上，且突出物11通過高熱量熔融從而焊接到車身20上。

其間，焊接機器300進一步包括固定構件330，其固定零件以防當零件焊接到車身時，零件移動。在零件和車身之間的黏附表面中，固定構件330包括配置成按壓前圍零件側的前圍固定零件以及按壓側密封零件側的側密封固定零件。

因此，根據本發(fā)明的示例性實施例，汽車零件的焊接設備可通過單個連續(xù)性操作執(zhí)行零件的夾持、對準和取出以及黏附并焊接零件到車身，從而增加操作效率，特別是，簡化結構從而增加制造和安裝的便利性。

[汽車零件的焊接方法]

根據本發(fā)明的示例性實施例，參考附圖，下文將描述使用焊接設備焊接汽車零件的方法。

如圖6所示，根據本發(fā)明的示例性實施例，焊接方法包括夾持并對準托盤內所接收的零件(S10)，移動所對準的零件以從托盤中取出所對準的零件且允許所對準的零件黏附在車身的安裝位置上(S20)，以及焊接零件到車身(S30)。

參照圖1，在夾持和對準步驟中(S10)，托盤內所接收的零件通過對準器100夾持和對準。具體地，夾持構件120夾持且固定零件的一端，其中夾持構件120包括支撐板121，其配置成支撐零件10一端的上表面，以及按壓件122，其配置成形成按壓零件10一端的下表面同時通過汽缸123轉動的按壓零件122a。

接下來，對準構件130支撐零件10的另一端，從而以預定的高度被對準。具體地，適合此種零件10的指度針132通過轉動旋轉零件131放置且零件10的另一端通過指度針132支撐或按壓，從而以預定的高度被對準。

在移動步驟中(S20)，為了讓所夾持和對準的零件10黏附在車身的安裝位置上，對準器100通過移動器200移動，從而允許零件10朝車身的安裝位置轉動同時從托盤中取出零件10且然后將它們黏附在車身上，其中所述移動器200可以是關節(jié)型機器人的手臂。

在焊接步驟中(S30)，焊接機器300用于焊接零件到車身。具體地，焊接構件310按壓零件的表面，從而形成黏附在車身上的突出物11且正(+)電流單元321黏附在零件10上以供給正(+)電流以及負(-)電流單元322黏附在車身20上以供給負(-)電流。接下來，當供給到零件10的正(+)電流和供給到車身20的負電流(-)集中在零件10和車身20之間黏附部分的突出物11上時，高熱產生且突出物11或車身20通過高熱量熔融，從而焊接突出物11到車身20上。

根據本發(fā)明，獲得以下的效果是可行的：第一，通過以單個持續(xù)性操作執(zhí)行零件的夾持、對準、取出以及焊接來增加操作的效率是可行的，特別是，通過簡化結構來促進制造和安裝。第二，通過包括夾持零件一端的夾持構件以及固定并對準零件另一端的對準構件同時執(zhí)行零件的夾持和對準且增加操作的效率是可行的。第三，選擇性地使用不同標準的指度針以應用到不同汽車模型的零件上是可行的。第四，通過在零件上形成突出物以黏附在車身上且集中電流到突出物上以焊接零件到車身來增加焊接操作的便利性是可行的。

應該理解，本發(fā)明的范圍由上述權利要求而不是上述具體實施例限定且從權利要求的意思、范圍以及等效物演繹而來的所有修改和改 變都包括在本發(fā)明的范圍內。

附圖中每個元件的符號

10：零件

20：車身

100：對準器

110：對準主體

111：水平棒

112：垂直棒

120：夾持構件

121：支撐板

121a：鉸鏈零件

122：按壓件

122a：按壓零件

123：氣缸

123a：活塞桿

130：對準構件

131：旋轉零件

131a：轉棒

131b：轉棒

132：指度針

132a：固定零件

132b：指度針

132c：指度針

133：馬達

200：移動器

300：焊接機器

310：焊接構件

320：電流構件

321：正(+)電流單元

322：負(-)電流單元

330：固定構件