[发明专利]智能化柔性车身定位系统及其定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制造技术，尤其涉及一种智能化柔性车身定位系统及其定位方法。

背景技术

汽车焊装生产过程中，很多企业需要在某条单一生产线上生产多种不同形状或尺寸但定位孔相似或相近的车型，生产中要求生产线上的车身定位系统可以按照生产指示自动切换成适应当前生产形式的状态，这样可以优化生产设备和工装，减少设备投入和生产空间，也便于根据订单快速配置生产资源。通常车身主体的主要定位点为4-8个，分布在车身底板各个区域内，而不同车型的这些定位点的相互对应关系也不一致，定位孔径也不相同，因此，要实现柔性化生产必须要依赖智能化控制方案，而目前市场上主流的柔性车身定位系统多以PLC或运动板卡为平台基础实施控制方案，其技术成熟、可靠，但是也存在一些缺点，例如：

1)对于线体来说，布局较为困难，如果进行集中式布局(所有伺服电机控制集中于1个运动模块)，则布线非常复杂，严重限制设备布置和工艺方案的灵活性；如果建立子系统进行分布式布局则会有非常多的硬件和投资冗余，也不经济；

2)整个系统脱离机器人系统，需要通过上位PLC再与各工位机器人系统进行通讯，响应容易滞后；

3)实际调试、编程、应用不方便，机器人和柔性定位系统间安全区设置比较复杂，容易出现疏漏而造成意外干涉，并且故障排查困难；

4)各电机单独调试，若要实现多轴同步功能和位置确定时，往往都需要多人同时协作才能完成，极大影响生产效率。

因此，确有必要提供一种智能化柔性车身定位系统来解决上述一个或多个技术问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种智能化柔性车身定位系统及其定位方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种智能化柔性车身定位系统，包括若干机械本体及与所述机械本体连接的机器人控制柜，所述机械本体包括在水平面内运动的横向运动组件和纵向运动组件以及在竖直平面内运动的竖向运动组件；所述机器人控制柜包括柜体、安装于柜体内的驱动器以及连接驱动器的控制器，所述驱动器与所述机械本体双向通信连接，所述控制器连接至所述柜体外的一上位机和一示教器。

作为本技术方案的进一步改进，所述横向运动组件支撑于所述纵向运动组件的底部，且包括伺服电机、联轴器、传动丝杠及传动螺母；所述伺服电机通过联轴器的传导带动所述传动丝杠转动，所述传动丝杠与所述传动螺母配合以带动传动螺母做旋转运动，所述传动螺母的旋转运动按照一定比例转换成平台底座的直线运动。

作为本技术方案的进一步改进，所述纵向运动组件包括纵向延伸的基架、安装于所述基架上的纵向延伸的顶部导轨、位于顶部导轨下方且与顶部导轨平行设置的底部导轨、以及安装于所述顶部导轨和底部导轨上的滑动座。

作为本技术方案的进一步改进，所述顶部导轨与底部导轨的结构相同，但两者的朝向不同。

作为本技术方案的进一步改进，所述基架的顶部设有容纳顶部导轨的顶部槽道，所述顶部槽道的开口朝上设置，所述基架的底部设有容纳底部导轨的底部槽道，所述底部槽道的开口朝向所述竖向运动组件设置。

作为本技术方案的进一步改进，所述滑动座呈L型，其用于固定连接所述竖向运动组件，且滑动座的上、下两端分别卡持于所述顶部导轨和底部导轨上，以实现沿所述导轨实现水平面内的直线滑移。

作为本技术方案的进一步改进，所述纵向运动组件还包括位于顶部导轨与底部导轨之间的传动杆、罩设于所述基架外围的第一罩体以及支撑所述基架的固定座。

作为本技术方案的进一步改进，所述竖向运动组件固定于所述纵向运动组件的滑动座上，并包括竖直设置的升降轨、安装于升降轨上的U型连接板和升降座、以及与所述升降座连接的传动机构。

作为本技术方案的进一步改进，所述竖向运动组件还包括罩设于升降轨、升降座和传动机构外围的第二罩体，所述U型连接板罩设于所述升降座的外围且设置于所述第二罩体外，其上开设有大量的固定孔。

本发明还采用如下技术方案：一种采用前述车身定位系统的车身定位方法，包括如下步骤：

将空载的机械本体移动到预设位置，并记录位置信息；

将待加工车身放置于机械本体上，并获取车身重量信息；

根据车身重量与机械本体位置变化量之间的函数关系，得到机械本体的位置变化量；

根据前述变化量，调整机械本体至所述预设位置。