本申請(qǐng)要求于2015年7月31日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?0-2015-0108920的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容以引用方式并入本申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車身裝配系統(tǒng)。更確切地說，本發(fā)明涉及組裝車身的側(cè)板和頂棚板的頂棚激光釬焊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一般來說，車身通過對(duì)在車身子工序中生產(chǎn)的各種面板進(jìn)行組裝的車身裝配工序被形成為白車身(BIW))。

車身包括形成車身框架的較低一側(cè)的底板、形成車身框架的左右側(cè)的兩側(cè)側(cè)板、形成車身框架的頂部的頂棚板、多個(gè)車頂縱梁、前圍板、后圍板、以及包裹架等。組裝車身的這些部件是在主體工序(main buck process,在汽車業(yè)內(nèi)稱為車身建造工序)中進(jìn)行的。

在主體工序中，在通過車身裝配系統(tǒng)將后圍板接合在底板之后，對(duì)兩側(cè)側(cè)板、頂棚板、車頂縱梁、前圍板、以及包裹架等進(jìn)行焊接和裝配。

車身裝配系統(tǒng)通過利用側(cè)懸掛器和側(cè)閘保持兩側(cè)側(cè)板而將其設(shè)置于底板，并且，在該系統(tǒng)將頂棚板、車頂縱梁、前圍板、包裹架等設(shè)置在側(cè)板后，對(duì)它們的接合部利用焊接機(jī)械手進(jìn)行焊接。

在車身裝配工序中，在通過點(diǎn)焊將頂棚板焊接在側(cè)板后，將樹脂制成的車頂模具成型體連接到側(cè)板和頂棚板的焊接部分。

然而，在傳統(tǒng)工藝中，由于車頂成型體連接到側(cè)板和頂棚板的焊接部分，因此外觀不是很好，材料成本和勞動(dòng)力成本會(huì)由于車頂成型體的連接而增加。

此背景技術(shù)章節(jié)中所揭示的上文信息僅用于增強(qiáng)對(duì)發(fā)明背景的 理解，且因此其可含有并不形成本國(guó)中本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種原位定位夾具(home-positioning jig)，在頂棚激光釬焊系統(tǒng)中對(duì)兩側(cè)側(cè)板進(jìn)行保持和原位定位，并且其能夠通過兩側(cè)側(cè)板和頂棚板之間的激光釬焊區(qū)域，消除對(duì)車頂模具成型的需要。

一種側(cè)板原位定位夾具，被配置為在頂棚激光釬焊系統(tǒng)中對(duì)車身的兩側(cè)側(cè)板進(jìn)行保持和原位定位，所述頂棚激光釬焊系統(tǒng)沿著所述車身的傳輸路徑配置有規(guī)定的釬焊區(qū)域和規(guī)定的磨削區(qū)域，并且，被配置為基于包括所述兩側(cè)側(cè)板的車身將頂棚板接合至所述兩側(cè)側(cè)板，所述側(cè)板原位定位夾具包括：底架，其被配置為安裝在所述釬焊區(qū)域中所述傳輸路徑的對(duì)置側(cè)中的每一側(cè)，其中所述傳送路徑在所述底架之間延伸；移動(dòng)架，其被配置為能夠在所述車身的寬度方向上往復(fù)且滑動(dòng)地移動(dòng)；支柱架，其被設(shè)置在垂直于所述移動(dòng)架的對(duì)置側(cè)的方向上；支撐架，其沿著所述兩側(cè)側(cè)板的長(zhǎng)度方向被安裝在所述支柱架；和多個(gè)夾持器，其沿所述車身的傳輸方向安裝在所述支撐架上，所述多個(gè)夾持器被配置成能夠在所述車身的寬度方向往復(fù)移動(dòng)，并對(duì)所述兩側(cè)側(cè)板進(jìn)行保持。

所述側(cè)板原位定位夾具被進(jìn)一步配置為：基于所述頂棚板和所述兩側(cè)側(cè)板之間的配合間隙，對(duì)所述兩側(cè)側(cè)板進(jìn)行原位定位，并且，確保所述兩側(cè)側(cè)板和所述頂棚板之間為零間隙。

所述移動(dòng)架被配置成可在設(shè)置于所述底架的多個(gè)導(dǎo)軌滑動(dòng)地移動(dòng)。

所述第一驅(qū)動(dòng)部包括：第一伺服電機(jī)，其被固定地安裝在所述底架上；和絲杠，其被連接到所述第一伺服電機(jī)，并基本上螺紋固定于所述移動(dòng)架。

所述支撐架通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述支柱架。

所述夾持器被配置為通過設(shè)置在所述支撐架上的第二驅(qū)動(dòng)部能夠在所述車身的寬度方向往復(fù)移動(dòng)。

所述第二驅(qū)動(dòng)部包括：第二伺服電機(jī)，其被安裝在所述支撐架上；和線性運(yùn)動(dòng)(LM)引導(dǎo)件，其被連接到所述第二伺服電機(jī)，被配置為固定所述夾持器，并被配置為能夠通過所述第二伺服電機(jī)在所述車身的寬度方向往復(fù)移動(dòng)。

被配置為固定對(duì)所述頂棚板加壓的頂棚加壓夾具的固定銷，被安裝在所述支柱架。

被配置為保持所述頂棚加壓夾具的銷連接部的銷夾持器，被安裝在所述支柱架。

被配置為與所述頂棚加壓夾具對(duì)接的支撐支架，被安裝在所述支柱架。

所述固定銷和所述銷夾持器被安裝在所述支撐支架。

根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式，通過對(duì)車身的每個(gè)兩側(cè)側(cè)板和頂棚板之間的接合部進(jìn)行激光釬焊，能夠省略現(xiàn)有技術(shù)中的頂棚模制成型的需要。

進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式，通過省略頂棚模制成型，能夠改進(jìn)車輛的車身外觀，降低材料成本，并降低現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)安裝頂棚模制成型的勞動(dòng)成本。

進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式，頂棚板被原位定位并通過頂棚加壓夾具被保持至兩側(cè)側(cè)板，兩側(cè)側(cè)板和頂棚板之間的間隙通過側(cè)板原位定位夾具和間隙測(cè)定單元而歸零，兩側(cè)側(cè)板和頂棚板被激光釬焊，并且，焊珠的磨削缺陷被焊珠檢測(cè)單元自動(dòng)檢測(cè)，因此，能夠進(jìn)一步提高釬焊質(zhì)量。

進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式，由于頂棚板5可以對(duì)應(yīng)于各種車輛的車身而被激光釬焊，因此，能夠靈活地制造各種車輛，以減少設(shè)備-準(zhǔn)備時(shí)間，實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備的重量減少和簡(jiǎn)化，并且，降低初期投資和增加的車輛的額外投資。

附圖說明

附圖旨在用作描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的參考，該附圖不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的技術(shù)理念。

圖1示意性地例示了頂棚激光釬焊系統(tǒng)的框圖；

圖2～4為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的側(cè)板原位定位夾具的圖；

圖5為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的側(cè)板原位定位夾具的夾持器的立體圖；

圖6為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的側(cè)板原位定位夾具的固定銷的立體圖；

圖7～9為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的頂棚加壓夾具的圖；

圖10為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的頂棚加壓夾具的對(duì)接支架的立體圖；

圖11為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的頂棚加壓夾具的真空吸盤的立體圖；

圖12為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的頂棚加壓夾具的限制銷的立體圖；

圖13為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的頂棚加壓夾具的基準(zhǔn)銷的立體圖；

圖14為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的釬焊組件的激光釬焊原理的示意圖；

圖15～17為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的釬焊組件和間隙測(cè)量單元的圖；

圖18為說明用于頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的釬焊組件的空氣噴射結(jié)構(gòu)的圖；

圖19～20為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的磨削組件的組合立體圖；

圖21為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的磨削組件的分解立體圖；

圖22為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的磨削組件的組合的截面圖；

圖23為說明頂棚激光釬焊系統(tǒng)中使用的焊珠檢測(cè)單元的示意圖。

符號(hào)說明

1…車身 3…側(cè)板

5…頂棚板 6a…限制孔

6b…基準(zhǔn)孔 7…傳輸線

8...釬焊區(qū)域 9...磨削區(qū)域

100…頂棚激光釬焊系統(tǒng) 101…頂棚對(duì)準(zhǔn)夾具

103…頂棚裝載夾具 105…焊接機(jī)械手

200…側(cè)板原位定位夾具 210…底架

220…移動(dòng)架 221…導(dǎo)軌

223…滑塊 225…第一驅(qū)動(dòng)部

227…第一伺服電機(jī) 229…絲杠

230…支柱架 233…支撐支架

235…固定銷 237…銷夾持器

238…銷夾緊缸 240…支撐框架

241…驅(qū)動(dòng)電機(jī) 250…夾持器

251…夾緊缸 253…第二驅(qū)動(dòng)部

255…第二伺服電機(jī) 257…LM引導(dǎo)件

258…移動(dòng)塊 259…導(dǎo)軌部件

300…頂棚加壓夾具 301…操作機(jī)械手

310…夾具框架 311…主框架

313…副支架 315…機(jī)械手連接部分

317…對(duì)接支架 319…銷孔

320…保持墊 325、673……貫通孔

330…真空吸盤 331…固定支架

333…安裝桿 335…彈簧

340…限制銷 341…限制銷缸

343…限制銷操作桿 345…限制支架

360…基準(zhǔn)銷 361…基準(zhǔn)銷缸

363…基準(zhǔn)銷操作桿 400…釬焊組件

401…釬焊機(jī)械手 403…激光光束

405…填充焊絲 410…釬焊支架

411…補(bǔ)強(qiáng)板 430…激光頭

450…送絲機(jī) 500…間隙測(cè)量單元

510…第一輪廓傳感器 511……傳感器支架

520…操作缸 521…操作桿

525…導(dǎo)桿 527…固定塊

550…風(fēng)機(jī) 555…空氣噴射通道

600…磨削組件 601…磨削機(jī)械手

603…支撐部件 610…磨削支架

615、641…導(dǎo)槽 620…磨削電機(jī)

621…驅(qū)動(dòng)軸 630…砂輪

640…輪罩 645…入口

650…移動(dòng)板 651…襯套

653…導(dǎo)軌塊 655…滑塊

660…壓力控制缸 661…安裝支架

663…壓力控制桿 670…止動(dòng)氣缸

671…止動(dòng)操作桿 675…摩擦墊

700…焊珠檢測(cè)單元 710…安裝支架

717…光束通過孔 730…視覺攝像機(jī)

731…照明設(shè)備 750…第二輪廓傳感器

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中，本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中加以說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解可在不脫離本發(fā)明的精神的情況下在這些實(shí)施例中作出各種改變。

相應(yīng)地，附圖和說明書在本質(zhì)上應(yīng)該理解為是說明性的而不是限制性的。在說明書中，相同或等同的參考數(shù)字指的是相同或等同的部件。

在圖中，每一配置的大小和厚度是為理解和方便表述而任意表示的，但本發(fā)明并不限于此，在附圖中層、膜、板和區(qū)域等的厚度可為了清楚而放大。

在下文的描述中，通過“第一”、“第二”等進(jìn)行組件名字的區(qū)分是為了基于同樣的組件關(guān)系進(jìn)行區(qū)分，在下文的描述中使用的組件并不限于該順序。

在整個(gè)說明書中，除非上下文另外明確指出，否則本文使用的術(shù)語(yǔ)如各種“包括”和/或“包含”應(yīng)理解為限定了所述要素的存在，但不排 除其他要素的存在。

應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“單元”、“機(jī)構(gòu)”、“部分”、“部件”等意味著為進(jìn)行至少一種功能和操作的所含部件的單元。

在圖1中，頂棚激光釬焊系統(tǒng)100用夾具保持主體組件部分并對(duì)它們進(jìn)行焊接，可用于組裝車身的車身組裝線的主體工序中。

進(jìn)而，頂棚激光釬焊系統(tǒng)100可用于在車身組裝線的主體工序中，基于包括兩側(cè)側(cè)板3的車身1，將頂棚板5接合于兩側(cè)側(cè)板3的接合工序中。

這里，車身1可以為兩側(cè)側(cè)板3被組裝到規(guī)定的結(jié)構(gòu)的車身，例如，一種為側(cè)板3被組裝至底板(未示出)的相對(duì)側(cè)。車身1可通過運(yùn)輸車(未示出)沿著傳輸線7被傳輸。

在工業(yè)上，車身1的寬度方向通常被設(shè)為L(zhǎng)方向，車身1的傳輸方向通常被設(shè)為T方向，車身1的高度方向通常被設(shè)為H方向。然而，在本發(fā)明中，方向描述并不按照LTH方向，而是按照車身的寬度方向、傳輸方向、和高度方向進(jìn)行描述。

頂棚激光釬焊系統(tǒng)100被配置為車身1的兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5接合在一起的部分通過激光釬焊方法進(jìn)行接合，因此，頂棚模塑可被省去。

頂棚激光釬焊系統(tǒng)100可沿著車身1的傳輸路徑配置有規(guī)定的釬焊區(qū)域8和規(guī)定的磨削區(qū)域9。

頂棚激光釬焊系統(tǒng)100可配置為在釬焊區(qū)域8通過激光釬焊方法將車身1的兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5的接合部分進(jìn)行接合。

頂棚激光釬焊系統(tǒng)100可配置為在磨削區(qū)域9對(duì)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的釬焊區(qū)域的焊珠進(jìn)行磨削。

頂棚激光釬焊系統(tǒng)100包括側(cè)板原位定位夾具200、頂棚加壓夾具300、釬焊組件400、間隙測(cè)量單元500、磨削組件600和焊珠檢測(cè)單元700。

上述描述的組件可在主體工序的車身組裝線中全部在一個(gè)處理框架上，也可分別安裝在分開的處理框架上。

在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，側(cè)板原位定位夾具200配置為保持車身1的兩側(cè)側(cè)板3，使得兩側(cè)側(cè)板3定位于規(guī)定的位置。側(cè)板原位定位 夾具200配置于釬焊區(qū)域8并安裝在車身1的傳輸途徑的對(duì)置側(cè)。

側(cè)板原位定位夾具200可配置為根據(jù)傳輸?shù)絺鬏斁€7的傳輸途徑的釬焊區(qū)域8的車輛的規(guī)定類型的車身，夾持車身1的兩側(cè)側(cè)板3，并將兩側(cè)側(cè)板3定位于規(guī)定的位置，即原位位置。

側(cè)板原位定位夾具200可配置為保持兩側(cè)側(cè)板3以對(duì)應(yīng)于不同類型車輛的車身，并根據(jù)由間隙測(cè)量單元500(詳細(xì)描述見后)測(cè)量的兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5的間隙值，將兩側(cè)側(cè)板3原位定位于規(guī)定的位置。

術(shù)語(yǔ)“原位位置(home position)”定義為兩側(cè)側(cè)板3通過側(cè)板原位定位夾具200在車身1的寬度方向上平滑移動(dòng)而使得兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的間隙變?yōu)闉榱愕奈恢谩?/p>

例如，側(cè)板原位定位夾具200配置為保持兩側(cè)側(cè)板3并根據(jù)由間隙測(cè)量單元500測(cè)量的間隙值，將兩側(cè)側(cè)板3原位定位，由此保證每個(gè)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間為零間隙。術(shù)語(yǔ)“保持”可包括夾持兩側(cè)側(cè)板3。

在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，側(cè)板原位定位夾具200配置在傳輸途徑的相對(duì)側(cè)，在傳輸途徑的相對(duì)側(cè)之間車身1的傳輸途徑通過。然而，以下僅僅描述一個(gè)側(cè)板原位定位夾具200安裝在傳輸途徑的一側(cè)。

在圖2～4中，側(cè)板原位定位夾具200包括底架210、移動(dòng)架220、支柱架230、支撐架240和夾持器250。

底架210被設(shè)置為支撐移動(dòng)架220、支柱架230、和支撐架240，其被安裝在傳輸途徑的相對(duì)側(cè)的一方，在傳輸途徑的相對(duì)側(cè)之間，傳輸途徑在釬焊區(qū)域8延伸。

底架210包括子元件如各種支架，支撐塊、板、外殼、蓋、圈等，用于支承移動(dòng)架220。由于子元件被配置為將移動(dòng)架220安裝在底架210，除非特別的例外，在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，這些子元件通常當(dāng)做底架210。

移動(dòng)架220被安裝在底架210，能夠在車身1的寬度方向往復(fù)移動(dòng)。移動(dòng)架220被安裝在底架210，能夠在多個(gè)導(dǎo)軌221上滑動(dòng)移動(dòng)。

導(dǎo)軌221沿車身1的輸送方向以規(guī)定的距離彼此被間隔開，其被安裝在底架210的頂面，并在車身1的寬度方向延伸?；瑝K223安裝在移動(dòng)架220的底表面。每個(gè)滑塊223可滑動(dòng)連接至導(dǎo)軌221。

用于使移動(dòng)架220在車身1的寬度方向往復(fù)移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)部225， 安裝在底架210。第一驅(qū)動(dòng)部225被配置為能夠?qū)㈦姍C(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成移動(dòng)架220的直線運(yùn)動(dòng)。

第一驅(qū)動(dòng)部225包括安裝在底架210的第一伺服電機(jī)227和連接到第一伺服電機(jī)227、且基本上螺紋附著到移動(dòng)架220的絲杠229。

第一伺服電機(jī)227可被固定地安裝在底架210的頂面。絲杠229可連接到第一伺服電機(jī)227的驅(qū)動(dòng)軸，并可螺紋連接于固定在移動(dòng)架220的底表面上的規(guī)定塊(未示出)。

支柱架230沿車身1的輸送方向安裝在移動(dòng)架220的相對(duì)側(cè)的每一側(cè)，并且被固定地安裝在移動(dòng)架220的垂直方向。

作為基本上支撐夾持器250(其將在后面描述)的框架，支撐架240沿兩側(cè)側(cè)板3的長(zhǎng)度方向延伸，也就是沿車身1的傳送方向延伸，并連接到支柱架230。

夾持器250被配置成保持兩側(cè)側(cè)板3并基于由間隙測(cè)量單元500測(cè)得的間隙值對(duì)兩側(cè)側(cè)板3原位定位。

夾持器250被設(shè)置為多個(gè)，沿車身1的傳輸方向安裝在支撐架240上，并且被配置為在車身1的寬度方向往復(fù)移動(dòng)。

作為用于保持兩側(cè)側(cè)板3的上側(cè)的夾持器，如圖5所示，夾持器250可通過夾持缸251進(jìn)行操作，并且可以?shī)A緊兩側(cè)側(cè)板3的上側(cè)。由于夾持器250可以被配置為基于本領(lǐng)域中公知技術(shù)的夾持裝置，它們的詳細(xì)描述在本說明書中將被省略。

如上所述，夾持器250被配置成在支撐架240可在車身1中的寬度方向往復(fù)移動(dòng)，并為此目的，配置成在車身1的寬度方向往復(fù)移動(dòng)夾持器250的第二驅(qū)動(dòng)部253，設(shè)置在支撐架240上。

第二驅(qū)動(dòng)部253包括安裝在支撐架240的第二伺服電機(jī)255，和連接到第二伺服電機(jī)255并固定在夾持器250中的直線運(yùn)動(dòng)(LM)引導(dǎo)件257。

第二伺服電機(jī)255被固定地安裝在支撐架240。LM引導(dǎo)件257被配置成接收第二伺服電機(jī)255的轉(zhuǎn)矩，并通過所接收的扭矩在車身1的寬度方向往復(fù)地移動(dòng)夾持器250。

該LM引導(dǎo)件257可以通過動(dòng)力傳動(dòng)裝置，例如皮帶或齒輪，連接到第二伺服電機(jī)255。該LM引導(dǎo)件257包括連接到第二伺服電機(jī)255的驅(qū) 動(dòng)軸的滾珠絲杠256，螺紋連接到滾珠絲杠256并連接到夾持器250的移動(dòng)塊258，和可滑動(dòng)地連接到移動(dòng)架258的導(dǎo)軌部件259。

夾持器250可以利用在正向或反向方向旋轉(zhuǎn)第二伺服電機(jī)255來通過LM引導(dǎo)件257在車身1的寬度方向線性地、往復(fù)地移動(dòng)。

夾持器250被配置成可通過第二驅(qū)動(dòng)部253在車身1的寬度方向往復(fù)移動(dòng)，以在車身1的寬度方向平滑地移動(dòng)兩側(cè)側(cè)板3，同時(shí)用夾持器250保持兩側(cè)側(cè)板3。

例如，在保持兩側(cè)側(cè)板3的同時(shí)，基于由間隙測(cè)量單元500測(cè)得的間隙值，使用第二驅(qū)動(dòng)部253，夾持器250可以在車身1的寬度方向平滑地移動(dòng)兩側(cè)側(cè)板3，使得側(cè)板3和頂棚板5之間的間隙可被設(shè)置為零。

在一實(shí)施例中，如上所述，移動(dòng)架220被配置為可通過第一驅(qū)動(dòng)部225在車身1的寬度方向往復(fù)移動(dòng)，使夾持器250移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于不同種類車輛的車身1的規(guī)定位置。

在一實(shí)施例中，支撐架240在其上安裝有夾持器250，可通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)241旋轉(zhuǎn)地安裝在支柱架230。

支撐架240被支柱架230可旋轉(zhuǎn)地支撐，并且可以被驅(qū)動(dòng)電機(jī)241旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)241可用支架固定地安裝到支柱架230上。

支撐架240被配置成可通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)241旋轉(zhuǎn)地安裝在支柱架230，以允許根據(jù)相應(yīng)的車輛，有選擇地使用具有對(duì)應(yīng)于不同種車輛的車身1的不同的結(jié)構(gòu)的夾持器250。

這里，夾持器250可具有對(duì)應(yīng)于各種不同種車輛的車身1的不同的結(jié)構(gòu)，以能夠分別保持不同種車輛的兩側(cè)側(cè)板3，并且可安裝在支撐架240的任一側(cè)或至少一個(gè)側(cè)面。

例如，對(duì)應(yīng)于一種車輛的夾持器250沿車身1的傳輸方向被安裝在支撐架240的一側(cè)，而對(duì)應(yīng)于不同種的車輛的每一個(gè)的夾持器250可以沿車身1的傳輸方向被安裝在支撐架240的另一側(cè)。

由于支撐架240被配置成被驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)241旋轉(zhuǎn)，具有對(duì)應(yīng)于不同種車輛的車身1的不同結(jié)構(gòu)的夾持器250被配置在相應(yīng)種類車輛的兩側(cè)側(cè)板3的一側(cè)。

在圖6中，支撐支架233被配置為用于與稍后將進(jìn)一步描述的頂棚加壓夾具300(參照?qǐng)D1)對(duì)接，其被安裝在每個(gè)支柱架230。

固定銷235被配置為連接到頂棚加壓夾具300以固定頂棚加壓夾具300，其被安裝在支撐支架233。支撐支架233的固定銷235可被插入到頂棚加壓夾具300的對(duì)接部分。

配置成保持頂棚加壓夾具300的銷連接部分或?qū)硬糠值匿N夾持器237被安裝在支柱架230的支撐支架233。當(dāng)將固定銷235連接到頂棚加壓夾具300的對(duì)接部分時(shí)，銷夾持器237可以將固定銷235與頂棚加壓夾具的銷連接部一起保持。

這里，由于銷夾緊缸238的操作，銷夾持器237可以轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可以通過銷夾緊缸238的工作壓力將固定銷235和頂棚加壓夾具300的銷連接部一起保持。

在圖1中，在本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施例中，頂棚加壓夾具300被配置為對(duì)裝載到車身1的兩側(cè)側(cè)板3的頂棚板5進(jìn)行原位定位，并用操作機(jī)械手301加壓頂棚板5。頂棚加壓夾具300可裝卸地安裝在操作機(jī)械手301，并且被配置為能夠與上述的側(cè)板原位定位夾具200對(duì)接。

這里，頂棚板5可以在頂棚對(duì)準(zhǔn)夾具101對(duì)齊，可以由頂棚裝載夾具103從頂棚對(duì)準(zhǔn)夾具101卸載，并裝載在車身1的兩側(cè)側(cè)板3。

頂棚對(duì)準(zhǔn)夾具101被配置成在規(guī)定的位置將頂棚板5對(duì)準(zhǔn)，并被安裝在釬焊區(qū)域8和磨削區(qū)域9之間。頂棚裝載夾具103可裝卸地安裝在上述的裝卸機(jī)械手301。

頂棚對(duì)準(zhǔn)夾具101包括被配置為用于保持頂棚板5的基準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)銷，和配置成用于支撐頂棚板5的邊緣的保持器。頂棚裝載夾具103包括被配置用于保持頂棚板5的基準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)銷，和配置成用于保持頂棚板5的邊緣的夾持器。

由于頂棚對(duì)準(zhǔn)夾具101與頂棚裝載夾具103的結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域中是眾所周知的，其詳細(xì)描述將在本說明書中省略。

操作機(jī)械手301可以使用工具變換器來改變頂棚裝載夾具103、頂棚加壓夾具300和點(diǎn)焊槍(未示出)的工具。

示于圖1中的參考號(hào)碼105，表示焊接機(jī)械手，其中，點(diǎn)焊槍被安裝并且，對(duì)頂棚板5和前/后車頂縱梁進(jìn)行點(diǎn)焊。焊接機(jī)械手105設(shè)置在釬焊區(qū)域8。

在圖7至9，頂棚加壓夾具300包括夾具框架310、保持墊320、真空 吸盤330、限制銷340和基準(zhǔn)銷360。

夾具框架310可拆卸地安裝在操作機(jī)械手301的臂端。夾具框架310包括主框架311和一體地連接到主框架311的前端和后端的副框架313。

主框架311形成為階梯的形狀，并包括與操作機(jī)械手301的臂端結(jié)合的機(jī)械手連接部分315。副框架313被形成為直線形狀，并沿左/右方向(車身的寬度方向)被設(shè)置在主框架311的前、后端部。

對(duì)接支架317連接于上述的側(cè)板原位定位夾具200的支撐支架233，被固定地安裝在每個(gè)前后夾具框架310的對(duì)置側(cè)，也就是，在每個(gè)副框架313的對(duì)置側(cè)。橡膠墊318被安裝在對(duì)接支架317的底表面。當(dāng)對(duì)接支架317連接到支撐支架233時(shí)，橡膠墊318用于緩沖對(duì)接支架317與支撐支架233的影響。

如圖10，插入有側(cè)板原位定位夾具200的固定銷235的銷孔319，形成在對(duì)接支架317。例如，當(dāng)對(duì)接支架317對(duì)接到側(cè)板原位定位夾具200的支撐支架233時(shí)，固定銷235被插入到對(duì)接支架317的銷孔319。

“對(duì)接”可以被定義為當(dāng)頂棚加壓夾具300對(duì)頂棚板5進(jìn)行原位定位并加壓時(shí)，對(duì)接支架317被定位在支撐支架233的狀態(tài)。

保持墊320沿兩側(cè)側(cè)板3的長(zhǎng)度方向支撐裝載在車身1的兩側(cè)側(cè)板3上的頂棚板5，以及頂棚板5的相對(duì)側(cè)邊緣。

保持墊320固定地安裝在夾具框架310的主框架311的左、右兩側(cè)的每一側(cè)，并沿著主框架311的長(zhǎng)度方向設(shè)置。保持墊320形成為對(duì)應(yīng)于頂棚板5的形狀。

保持墊320由具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性鋁材料制成，以使兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5可在它們被激光釬焊連接時(shí)不會(huì)過熱。

真空吸盤330被配置成真空-附著在頂棚板5的相對(duì)側(cè)邊緣的皮膚表面，并且被安裝在對(duì)應(yīng)于保持墊320的夾具框架310的主框架311。

如圖11中所示，真空吸盤330通過多個(gè)沿著頂棚板5的相對(duì)側(cè)邊緣連續(xù)地形成在保持墊320的貫通孔325，并可真空附著到頂棚板5的相對(duì)側(cè)邊緣的皮膚表面。

真空吸盤330沿主框架311的長(zhǎng)度方向在夾具框架310的主框架311被彼此間隔開，并且通過固定在主框架311的固定支架331被安裝。

這里，安裝桿333被固定地安裝在固定支架331。安裝桿333的上端 固定在固定支架331，并且，安裝桿333的下端被設(shè)置在保持墊320的貫通孔325。真空吸盤330被安裝在安裝桿333的下端。真空吸盤330可通過彈簧335連接到安裝桿333的下端。

如圖12所示，當(dāng)頂棚板5被保持墊320和真空吸盤330保持時(shí)，限制銷340被從上側(cè)到下側(cè)插入到形成于頂棚板5的限制孔6a，其用于保持頂棚板5。限制銷340被安裝成可在保持墊320的前端側(cè)在夾具框架310的主框架311垂直移動(dòng)。

限制性銷缸341安裝在夾具框架310，使得限制銷340可以垂直往復(fù)移動(dòng)。限制銷缸341被連接到限制銷340，并被固定地安裝在夾具框架310的主框架311。

限制銷缸341包括限制銷操作桿343，其通過氣動(dòng)壓力或液壓壓力向前或向后移動(dòng)。限制支架345用于支撐頂棚板5的底表面并固定限制銷340，并被安裝在限制銷操作桿343。限制支架345包括平頂表面。限制銷340固定地安裝在限制支架345的頂表面。

因此，在示例性的實(shí)施例中，當(dāng)限制銷缸341的限制銷操作桿343從已經(jīng)向下移動(dòng)的狀態(tài)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，頂棚板5的底表面可以由限制支架345支撐，同時(shí)，限制銷340可被插入頂棚板5的限制孔6a以限制頂棚板5。

如圖13，當(dāng)頂棚板5被保持墊320、真空吸盤330和限制銷340保持時(shí)，基準(zhǔn)銷360被從頂棚板5的下側(cè)到頂棚板5的上側(cè)插入到形成在頂棚板5的基準(zhǔn)孔6b?；鶞?zhǔn)銷360安裝成可在保持墊320的后端側(cè)在夾具框架310的主框架311垂直移動(dòng)。

基準(zhǔn)銷缸361安裝在夾具框架310，使基準(zhǔn)銷360可以垂直往復(fù)移動(dòng)?；鶞?zhǔn)銷缸361連接到基準(zhǔn)銷360，并固定地安裝在夾具框架310的主框架311。

基準(zhǔn)銷缸361包括通過氣動(dòng)壓力或液壓壓力向前或向后移動(dòng)的基準(zhǔn)銷操作桿363?；鶞?zhǔn)銷360被安裝在基準(zhǔn)銷操作桿363。

在示例性的實(shí)施例中，頂棚板5被保持墊320、真空吸盤330和限制銷340保持，同時(shí)，在基準(zhǔn)銷缸361的基準(zhǔn)銷操作桿363從基準(zhǔn)銷缸361的基準(zhǔn)銷操作桿363已經(jīng)向上移動(dòng)的狀態(tài)向下移動(dòng)時(shí)，基準(zhǔn)銷360可被插入頂棚板5的基準(zhǔn)孔6b以保持頂棚板5的基準(zhǔn)位置。

如圖1和14所示，在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，釬焊組件400對(duì)相互被頂棚加壓夾具300緊密地加壓的兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5的接合部進(jìn)行釬焊，同時(shí)使用激光作為加熱源。

釬焊組件400，被安裝在具有側(cè)板原位定位夾具200的釬焊區(qū)域8一側(cè)的一對(duì)釬焊機(jī)械手401的每一個(gè)中。釬焊機(jī)械手401安裝在每個(gè)側(cè)板原位定位夾具200側(cè)，在它們之間具有車身1的傳輸路徑。

這里，釬焊組件400可通過使用激光作為加熱源來熔化填充金屬，并且可以對(duì)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部進(jìn)行釬焊。

例如，釬焊組件400發(fā)出由激光振蕩器振蕩而得的連續(xù)波Nd：YAG激光束403來照射兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部，并熔化填充金屬的填充焊絲405，從而對(duì)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部進(jìn)行釬焊。

在圖15至17中，釬焊組件400包括釬焊支架410、激光頭430、和送絲機(jī)450。

釬焊支架410被安裝在釬焊機(jī)械手401的臂的前端。釬焊支架410被配置為可通過釬焊機(jī)械手401旋轉(zhuǎn)，并且可通過釬焊機(jī)械手401沿兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部傳輸。

考慮到激光頭430易受如振動(dòng)等外部因素影響的特性，釬焊支架410被直接安裝在釬焊機(jī)械手401的臂部。釬焊支架410基本上形成為U形，并包括安裝在邊緣的補(bǔ)強(qiáng)板411，用于減少邊緣的弱點(diǎn)。

激光頭430被配置成發(fā)射照射兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部的激光束，被安裝在釬焊支架410。激光頭430可以是Nd：YAG光學(xué)頭，配置成沿兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部發(fā)射由控制器控制的激光振蕩器振蕩而得的連續(xù)波的Nd：YAG激光束。

這里，來自激光頭430并被光學(xué)系統(tǒng)聚焦的、由激光振蕩器振蕩而得的激光，照射兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部。

送絲機(jī)450饋送填充金屬的填充焊絲405到激光頭430射出的激光束的聚焦位置。送絲機(jī)450設(shè)置在釬焊支架410。

由于激光頭430和送絲機(jī)450可以被配置為基于本領(lǐng)域中公知技術(shù)的激光光學(xué)頭裝置和送絲機(jī)，其詳細(xì)描述將在本說明書中省略。

在圖1和圖15至17，間隙測(cè)定單元500被配置成在利用激光頭430和釬焊組件400的送絲機(jī)450激光釬焊兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之前，測(cè)量由 頂棚加壓夾具300加壓的、頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙。

間隙測(cè)定單元500被配置為測(cè)量由頂棚加壓夾具300加壓的頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙，并將測(cè)量值輸出到控制器(未示出)。

這里，控制器可以被配置為基于由間隙測(cè)定單元500測(cè)定的頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙值來控制側(cè)板原位定位夾具200的操作。

例如，控制器被配置為基于由間隙測(cè)量單元500測(cè)量的頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的間隙值，將控制信號(hào)施加到側(cè)板原位定位夾具200的第二驅(qū)動(dòng)部253，從而移動(dòng)在車身1的寬度方向保持兩側(cè)側(cè)板3的、側(cè)面板原位定位夾具200的夾持器250。

在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，根據(jù)由間隙測(cè)定單元500測(cè)定的頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3的間隙值，能夠利用側(cè)板原位定位夾具200使兩側(cè)側(cè)板3在車身1的寬度方向平滑地移動(dòng)并原位定位，并將兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的間隙設(shè)置為零。

間隙測(cè)定單元500被安裝在釬焊組件400的釬焊支架410。間隙測(cè)定單元500包括配置成掃描兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的配合部并測(cè)量配合部的間隙的第一輪廓傳感器510。

第一輪廓傳感器510被配置為利用激光狹縫掃描兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的配合部，并測(cè)量配合部的間隙。例如，第一輪廓傳感器510被配置為基于頂棚板5的直線部分設(shè)置虛擬基準(zhǔn)線，并計(jì)算虛擬基準(zhǔn)線生成的輪廓之間的距離，從而測(cè)量頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙。

由于輪廓傳感器可被配置為基于公知技術(shù)所公開的輪廓傳感器，其詳細(xì)描述將在本說明書中省略。

這里，第一輪廓傳感器510通過傳感器支架511被安裝在釬焊組件400的側(cè)面的釬焊支架410上。傳感器支架511固定第一輪廓傳感器510，并且被配置成能夠相對(duì)于釬焊支架410向前或向后移動(dòng)。

為此，操作缸520固定地安裝在釬焊支架410。操作缸520包括操作桿521，其被配置為通過氣動(dòng)壓力或液壓壓力操作桿521向前或向后移動(dòng)。固定有第一輪廓傳感器510的傳感器支架511連接到操作桿521的前端。因此，傳感器支架511可以利用操作缸520向前或向后移動(dòng)。

此外，用于引導(dǎo)通過操作桿521向前或向后移動(dòng)的傳感器支架511 的一對(duì)導(dǎo)桿525，被安裝在操作缸520。導(dǎo)桿525可滑動(dòng)地插在操作缸520的主體，并通過固定塊527連接到操作桿521的前端。固定塊527連接在操作桿521的前端和導(dǎo)桿525的前端(圖中的下端)，并固定于傳感器支架511。

在通過釬焊組件400對(duì)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5進(jìn)行激光釬焊之前，傳感器支架511可以通過操作缸520向前移動(dòng)，以使用第一輪廓傳感器510來測(cè)量頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙。

當(dāng)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5由釬焊組件400激光焊接時(shí)，操作缸520使傳感器支架511向后移動(dòng)，從而防止與釬焊組件400的干擾。

如圖18所示，風(fēng)機(jī)550安裝在傳感器支架511，當(dāng)通過釬焊組件400對(duì)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5進(jìn)行激光釬焊時(shí)，將空氣噴射入兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的釬焊區(qū)域。

即，風(fēng)機(jī)550噴射空氣到兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的釬焊區(qū)域側(cè)，以防止異物附著到兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的激光釬焊區(qū)域。

風(fēng)機(jī)550接收空氣壓縮機(jī)(未示出)供給的規(guī)定壓力的空氣，以便能夠噴射空氣進(jìn)入兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的釬焊區(qū)域。

例如，風(fēng)機(jī)550可以以垂直于釬焊組件400的激光頭430發(fā)射的激光束的照射方向的方向噴射空氣。

為了這個(gè)目的，連接到風(fēng)機(jī)550的空氣噴射流路555形成于傳感器支架511?？諝鈬娚渫ǖ?55是沿著從激光頭430發(fā)射的激光束的照射方向形成的，并設(shè)置有在垂直于激光束的照射方向的方向打開的通道。

如圖1所示，磨削組件600被配置來磨削兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的、通過釬焊組件400進(jìn)行激光釬焊的釬焊區(qū)域的焊珠(未示出)。

磨削組件600可被配置為在兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5已在車身傳輸路徑中的釬焊區(qū)域8完全被釬焊組件400激光釬焊、且車身1已沿著車身傳輸路徑被傳送到磨削區(qū)域9后磨削焊珠。

這里，磨削組件600設(shè)置在車身傳輸路徑中的磨削區(qū)域9中的一對(duì)磨削機(jī)械手601的每一個(gè)。磨削機(jī)械手601分別安裝在車身1的傳輸路徑的相對(duì)側(cè)，在它們之間為車身1的傳輸路徑。

在這種情況下，磨削組件600可沿磨削機(jī)械人601教導(dǎo)的規(guī)定路徑移動(dòng)，并且可對(duì)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5的釬焊區(qū)域的焊珠進(jìn)行磨削。

在圖1和圖19至22中，磨削組件600包括磨削支架610、磨削電機(jī)620、砂輪630、輪罩640、移動(dòng)板650、壓力控制缸660、和止動(dòng)氣缸670。

磨削支架610被安裝在磨削機(jī)械手601的臂的前端，并被配置為可被磨削機(jī)械手601旋轉(zhuǎn)，并且可以利用磨削機(jī)械手601沿著兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部進(jìn)行傳輸。

磨削電機(jī)620被配置成使砂輪630(后面將要進(jìn)一步描述)旋轉(zhuǎn)，并且被安裝成相對(duì)于圖可在磨削支架610的垂直方向移動(dòng)。

砂輪630被配置來磨削對(duì)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5激光釬焊后的焊珠。砂輪630形成為圓盤形狀，并且可連接到磨削電機(jī)620的驅(qū)動(dòng)軸621以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

覆蓋砂輪630的輪罩640被配置為收集在兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5的接合部的焊珠被砂輪630抵接時(shí)分散的磨削灰塵顆粒，而不會(huì)干擾磨削電機(jī)620的垂直運(yùn)動(dòng)。

輪罩640被形成為殼體，其下部是開放的，否則完全圍繞著連接到磨削電機(jī)620的驅(qū)動(dòng)軸621的砂輪630，并被固定地安裝在磨削支架610。

這里，砂輪630在輪罩640的內(nèi)部被磨削電機(jī)620旋轉(zhuǎn)，并且可以通過輪罩640的下開口部磨削焊珠。

形成在輪罩640的第一導(dǎo)軌槽641被構(gòu)造為引導(dǎo)磨削電機(jī)620的垂直移動(dòng)，以不干擾磨削電機(jī)620的垂直移動(dòng)。第一導(dǎo)軌槽641從輪罩640的下開口部并在向上方向形成于固定于磨削支架610的輪罩640的一個(gè)表面上。

入口645被安裝在輪罩640，并且被配置為吸入當(dāng)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5的接合部的焊珠被砂輪630抵接時(shí)分散的磨削灰塵顆粒。

入口645吸入輪罩640內(nèi)分散的磨削灰塵顆粒并將它們排出至輪罩640外，并且，例如，它可以通過塵埃粒子排放管線(未示出)連接到真空泵(未示出)。

移動(dòng)板650相對(duì)于磨削支架610支撐磨削電機(jī)620，引導(dǎo)磨削電機(jī)620的垂直運(yùn)動(dòng)，并被安裝在磨削支架610和輪罩640之間。

移動(dòng)板650通過襯套651連接到磨削電機(jī)620的驅(qū)動(dòng)軸621，并且被安裝成可在磨削支架610的垂直方向移動(dòng)。

襯套651安裝在磨削電機(jī)620的驅(qū)動(dòng)軸621，可旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動(dòng)軸 621，并被設(shè)置為圓筒形的旋轉(zhuǎn)支撐部件。

對(duì)于如上所述的移動(dòng)板650的垂直移動(dòng)，一對(duì)導(dǎo)軌塊653安裝在對(duì)應(yīng)于移動(dòng)板650的磨削支架610的一個(gè)表面上。另外，可滑動(dòng)地連接至導(dǎo)軌塊653的一對(duì)滑動(dòng)塊655安裝在對(duì)應(yīng)于導(dǎo)軌塊653的移動(dòng)板650的一個(gè)表面上。

由于磨削電機(jī)620在驅(qū)動(dòng)軸621通過襯套651被連接到移動(dòng)板650，磨削電機(jī)620可以通過導(dǎo)軌塊653和滑動(dòng)塊655在相對(duì)于磨削支架610的垂直方向移動(dòng)。

例如，磨削電機(jī)620可以利用其自身重量向下移動(dòng)和利用規(guī)定外力向上移動(dòng)，且磨削電機(jī)620的最下和最上的移動(dòng)位置可以由單獨(dú)的止動(dòng)件確定，例如，可通過設(shè)置在軌道塊653的上側(cè)和下側(cè)的止動(dòng)突起來確定。

第二引導(dǎo)槽615形成在磨削支架610，且被配置為垂直地引導(dǎo)襯套651，使其不干擾磨削電機(jī)620的垂直運(yùn)動(dòng)。

第二引導(dǎo)槽615從對(duì)應(yīng)于移動(dòng)板650的磨削支架610的一個(gè)表面的下側(cè)向上延伸，以便能夠在磨削電機(jī)620的驅(qū)動(dòng)軸621垂直地引導(dǎo)襯套651。

壓力控制缸660被配置成相對(duì)于兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5的釬焊區(qū)域的焊珠，控制砂輪630的磨削壓力。

壓力控制缸660固定地安裝在磨削支架610，并連接到移動(dòng)板650。壓力控制缸660通過安裝支架661安裝在磨削支架610的上端，并且可以通過壓力控制桿663連接到移動(dòng)板650。

壓力控制缸660配置成控制壓力在約0～10巴的壓力的比例壓力控制器，可以根據(jù)電壓和電流對(duì)壓力控制桿663施加規(guī)定氣動(dòng)壓力來控制相對(duì)于焊珠的砂輪630的磨削壓力。

止動(dòng)氣缸670被配置為選擇性地限制移動(dòng)板650的垂直運(yùn)動(dòng)，并且固定地安裝在磨削支架610。即，止動(dòng)氣缸670從其自身的重量和上述外力限制了磨削電機(jī)620的垂直運(yùn)動(dòng)。

止動(dòng)氣缸670包括止動(dòng)操作桿671，其通過磨削支架610相對(duì)于移動(dòng)板650向前或向后移動(dòng)。相應(yīng)地，貫穿孔673形成在磨削支架610，由此，止動(dòng)操作桿671通過止動(dòng)氣缸670被安裝的部分。

摩擦墊675對(duì)應(yīng)于止動(dòng)操作桿671的前端被安裝在移動(dòng)板650的表面。摩擦墊675與止動(dòng)操作桿671的前端緊密接觸，從而限制了磨削電機(jī)620因自身的重量和外力的垂直移動(dòng)。例如，該摩擦墊675可以由如聚四氟乙烯的橡膠材料制成。

磨削電機(jī)620因自身的重量和外力引起的移動(dòng)可通過止動(dòng)氣缸670被限制，以減少砂輪630抵接焊珠時(shí)砂輪630的磨損。

由于磨削組件600沿由磨削機(jī)械手601教導(dǎo)的規(guī)定路徑移動(dòng)，且焊珠被砂輪630抵接，因此，砂輪630的磨削面應(yīng)始終在規(guī)定位置磨削焊珠。

然而，當(dāng)砂輪630是新安裝在磨削電機(jī)620時(shí)，砂輪630的磨削面位于比焊珠更下方的位置。

在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，移動(dòng)板650與砂輪630一起，使磨削電機(jī)620向上移動(dòng)，并通過單獨(dú)的支撐部件603在砂輪630施加外力而將砂輪630的磨削面定位在規(guī)定位置。磨削電機(jī)620的移動(dòng)為止動(dòng)氣缸670所限制，并且，磨削電機(jī)620可以被固定到砂輪630的磨削面的規(guī)定位置。

相反，當(dāng)砂輪630的磨損由于焊珠被砂輪630抵接而發(fā)生時(shí)，砂輪630的磨削面被定位在相比焊珠更高的位置。

在這種情況下，當(dāng)由止動(dòng)氣缸670釋放磨削電機(jī)620的移動(dòng)限制時(shí)，磨削電機(jī)620通過自重而與砂輪630一起向下移動(dòng)，并且，砂輪630的磨削面由支撐部件603定位在規(guī)定位置。磨削電機(jī)620的移動(dòng)被止動(dòng)氣缸670限制，并且可以被固定到砂輪630的磨削面的規(guī)定位置。

止動(dòng)氣缸670可以通過傳感器(未示出)操作，該傳感器配置成基于相對(duì)于砂輪630的磨削面的規(guī)定位置感測(cè)磨削面。

在圖1和圖19至22，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，焊珠檢測(cè)單元700被設(shè)置為檢測(cè)被磨削組件600抵接的焊珠。即，焊珠檢測(cè)單元700被配置成自動(dòng)檢測(cè)由磨削組件600抵接的焊珠的缺陷。

焊珠檢測(cè)單元700被安裝在磨削組件600，并通過磨削機(jī)械手601沿兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5的釬焊區(qū)域的抵接的焊珠被傳輸。

如圖23所示，焊珠檢測(cè)單元700包括安裝支架710，視覺攝像機(jī)730，和第二輪廓傳感器750。

安裝支架710被固定地安裝在磨削組件600的磨削支架610。安裝支架710可與磨削支架610一起通過磨削機(jī)械手601旋轉(zhuǎn)。

視覺照相機(jī)730被配置為對(duì)抵接的焊珠拍攝并對(duì)前述的控制部輸出拍攝而得的數(shù)據(jù)，并被固定地安裝到安裝支架710。

照明單元731構(gòu)造為發(fā)射對(duì)抵接的焊珠照射的光，其被安裝在安裝支架710。照明單元731被固定地安裝在視覺攝像機(jī)730的視覺拍攝區(qū)域中的支架710中。

控制器可以被配置為通過分析從視覺攝像機(jī)730發(fā)送的視覺數(shù)據(jù)來計(jì)算抵接的焊珠的寬度等，并且可以被配置成通過將計(jì)算出的值與抵接的焊珠的基準(zhǔn)值比較來檢測(cè)抵接的焊珠的缺陷。

視覺攝像機(jī)730配置成在焊珠被磨削組件600抵接前，對(duì)車身1的規(guī)定基準(zhǔn)點(diǎn)，例如前玻璃安裝孔和中心支柱側(cè)的釬焊部，進(jìn)行視覺拍攝，并且可以輸出視覺拍攝的數(shù)據(jù)到控制器。即，視覺攝像機(jī)730可以被配置為在焊珠被磨削組件600抵接前檢測(cè)車身1的位置。

控制器可以被配置為通過分析從視覺攝像機(jī)730發(fā)送的視覺數(shù)據(jù)計(jì)算車身1的位置值，并且可以被配置成通過將計(jì)算出的值與車身的基準(zhǔn)位置值比較，以檢測(cè)抵接的焊珠的缺陷。

第二輪廓傳感器750被配置為掃描抵接的焊珠來測(cè)量抵接的焊珠的高度等，并與視覺攝像機(jī)730一起固定地安裝在安裝支架710。

第二輪廓傳感器750可以被配置來用激光狹縫掃描抵接的焊珠，并且可以被配置成測(cè)量焊珠的高度等。例如，第二輪廓傳感器750被配置為將抵接的焊珠的橫截面作為二維輪廓形狀檢測(cè)，并輸出檢測(cè)到的信號(hào)到控制器。

控制器可以被配置為通過對(duì)從第二輪廓傳感器750發(fā)送的檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行分析，以計(jì)算抵接的焊珠的高度等，并且可以被配置成通過比較所計(jì)算的值與抵接的焊珠的基準(zhǔn)值來檢測(cè)抵接的焊珠的缺陷。

由于輪廓傳感器可被配置為基于本領(lǐng)域的公知技術(shù)的輪廓傳感器，其詳細(xì)描述將在本說明書中省略。

這里，光束通孔717被配置為使從第二輪廓傳感器750通過其發(fā)射的掃描光束(激光狹縫)通過，并形成在安裝支架710。

現(xiàn)在將詳細(xì)參照前述附圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施例的頂棚激光釬焊系統(tǒng)的操作進(jìn)行說明。

首先，在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，在車身裝配線的主體工序，沿傳輸線7由運(yùn)輸車(未示出)將車身1傳輸?shù)解F焊部8的側(cè)板原位定位夾具200，其中該車體1的兩側(cè)側(cè)板3被組裝到規(guī)定結(jié)構(gòu)。

側(cè)板原位定位夾具200的移動(dòng)架220已由第一驅(qū)動(dòng)部225沿車身1的寬度方向移開而遠(yuǎn)離車身1的兩側(cè)側(cè)板3。

在移動(dòng)架220上通過支柱架230安裝在支撐架240的夾持器250，已通過移動(dòng)架220被移開而遠(yuǎn)離車身1的兩側(cè)側(cè)板3。

在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，支撐架240由驅(qū)動(dòng)電機(jī)214轉(zhuǎn)動(dòng)，與各種車輛的車身1對(duì)應(yīng)的夾持器250被定位在車身1的兩側(cè)側(cè)板3。

在上述狀態(tài)中，當(dāng)車身1定位在具有側(cè)板原位定位夾具200的釬焊區(qū)域8一側(cè)，移動(dòng)架220由第一驅(qū)動(dòng)部225移動(dòng)到車身1的兩側(cè)側(cè)板3，并且夾持器250被移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于各種車輛的車身1的規(guī)定位置。

接著，夾持器250本身由第二驅(qū)動(dòng)部253沿車身1的寬度方向向前移動(dòng)到車身1的兩側(cè)側(cè)板3，然后，兩側(cè)側(cè)板3的上部分由夾持器250夾持。

接著，車身1的兩側(cè)側(cè)板3由夾持器250保持，而通過頂棚對(duì)準(zhǔn)夾具101對(duì)準(zhǔn)的頂棚板5通過頂棚裝載夾具103從頂棚對(duì)準(zhǔn)夾具101卸載，然后，頂棚板5被裝載在車身1的兩側(cè)側(cè)板3。

這里，頂棚裝載夾具103將頂棚板5卸載和裝載，同時(shí)頂棚裝載夾具103被安裝在操作機(jī)械手301上。頂棚板5被車頂裝載夾具103裝載在車身1的兩側(cè)側(cè)板3，而頂棚裝載夾具103從操作機(jī)械手301分離，然后將點(diǎn)焊槍安裝在操作機(jī)械手301上。

接著，頂棚板5和前/后車頂縱梁通過操作機(jī)械手301的點(diǎn)焊槍及焊接機(jī)械手的點(diǎn)焊槍105對(duì)每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊。接著，將點(diǎn)焊槍從操作機(jī)械手301分離，然后將頂棚加壓夾具300安裝在操作機(jī)械手301上。

接著，頂棚加壓夾具300由操作機(jī)械手301移動(dòng)到頂棚板5，然后頂棚板5被原位定位并被頂棚加壓夾具300加壓。

現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述頂棚加壓夾具300的操作。頂棚加壓夾具300的夾具框架310是由操作機(jī)械手301移動(dòng)到頂棚板5。

當(dāng)夾具框架310被操作機(jī)械手301相對(duì)于頂棚板5加壓時(shí)，頂棚板5的相對(duì)側(cè)邊緣被夾持墊320支撐，而相對(duì)側(cè)邊緣的皮膚表面是由真空吸盤330真空粘附。

限制銷缸341的限制銷操作桿343向下移動(dòng)，然后限制銷操作桿343向上移動(dòng)。

然后，安裝有限制銷340的限制支架345通過限制銷操作桿343支撐頂棚板5的底表面，限制銷340被向上插入頂棚板5的限制孔6a，由此保持頂棚板5。

同時(shí)，基準(zhǔn)銷缸361的基準(zhǔn)銷操作桿363向上移動(dòng)，然后基準(zhǔn)銷操作桿363向下移動(dòng)。

然后，由基準(zhǔn)銷操作桿363將基準(zhǔn)銷360向下插入頂棚板5的基準(zhǔn)孔6b以保持頂棚板5的基準(zhǔn)位置。

在這個(gè)過程中，頂棚板5被原位定位并被頂棚加壓夾具300加壓，夾具框架310的對(duì)接支架317可以連接到側(cè)板原位定位夾具200的支撐支架233。

當(dāng)對(duì)接支架317對(duì)接到支撐支架233時(shí)，支承支架233的固定銷235連接到對(duì)接支架317上的銷孔319。支承支架233上的銷夾持器237由于銷夾緊缸238的操作而轉(zhuǎn)動(dòng)，通過銷夾緊缸238的工作壓力將固定銷235與對(duì)接支架317一起夾緊。

因此，在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，裝載在車身1的兩側(cè)側(cè)板3上的頂棚板5可以被原位定位并被頂棚加壓夾具300加壓。

頂棚加壓夾具300的對(duì)接支架317可對(duì)接到側(cè)板原位定位夾具200的支撐支架233，并且，對(duì)接支架317可通過固定銷235和銷夾持器237穩(wěn)定地固定到支撐支架233。

當(dāng)頂棚板5被頂棚加壓夾具300加壓時(shí)，釬焊組件400由釬焊機(jī)械手401移動(dòng)到兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的配合部分。

然后，間隙測(cè)定單元500的傳感器支架511通過操作缸520向前移動(dòng)到兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的配合部分。

固定到傳感器支架511的第一輪廓傳感器510靠近兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的配合部分，并且，釬焊機(jī)械手401沿著兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的配合部分移動(dòng)第一輪廓傳感器510。

第一輪廓傳感器510以激光狹縫掃描兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的配合部分，以測(cè)量配合部分的間隙。第一輪廓傳感器510基于頂棚板5的直線部分設(shè)置虛擬基準(zhǔn)線，并計(jì)算在虛擬基準(zhǔn)線生成的輪廓之間的距離，從而測(cè)量頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙。

第一輪廓傳感器510向控制器傳輸頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙值，并且，控制器根據(jù)測(cè)定的頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的間隙值，將控制信號(hào)應(yīng)用于側(cè)板原位定位夾具200的第二驅(qū)動(dòng)部253。

然后，通過第二驅(qū)動(dòng)部253使保持車身1的兩側(cè)側(cè)板3的側(cè)板原位定位夾具200的夾持器250在車身1的寬度方向移動(dòng)，并且，兩側(cè)側(cè)板3在車身1的寬度方向平滑移動(dòng)并被原位定位。

兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的配合部分由釬焊組件400進(jìn)行激光釬焊，并且，配合部分的間隙可通過該間隙測(cè)量單元500來測(cè)量。

通過使用側(cè)板原位定位夾具200和基于頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的間隙值來調(diào)節(jié)兩側(cè)側(cè)板3的位置，由此，可以將頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙設(shè)置為零。

在通過調(diào)整兩側(cè)側(cè)板3的位置使頂棚板5和兩側(cè)側(cè)板3之間的配合間隙歸零的狀態(tài)下，間隙測(cè)定單元500的傳感器支架511被操作缸520向后移動(dòng)。

然后，釬焊組件400通過釬焊機(jī)械手401沿兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部(配合部)移動(dòng)，而兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部由釬焊組件400進(jìn)行激光釬焊。

雖然通過操作缸520避免與傳感器支架511干擾，釬焊組件400通過激光頭430發(fā)射激光束以照射兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部，并通過送絲機(jī)450將填充焊絲405供給到激光束的聚焦位置。

釬焊組件400使用激光束作為熱源熔化填充焊絲405，而兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部分可以通過熔化的填充焊絲405被一體地釬焊。

如上所述，當(dāng)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部分由釬焊組件400釬焊時(shí)，空氣由風(fēng)機(jī)550供給至傳感器支架511的空氣噴射流路555。

通過在垂直于激光束的照射方向的方向上的空氣噴射通道555，注入由風(fēng)機(jī)550提供的空氣，能夠防止異物附連到兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的激光釬焊區(qū)域。

當(dāng)兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部分由釬焊組件400釬焊，在焊接部分會(huì)產(chǎn)生焊珠。

當(dāng)車身1的兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部分被完全激光釬焊時(shí)，側(cè)板原位定位夾具200和頂棚加壓夾具300被定位在初始位置。

接著，頂棚加壓夾具300從操作機(jī)械手301分離，然后將點(diǎn)焊槍安裝在操作機(jī)械手301上。然后，由操作機(jī)械手301的點(diǎn)焊槍和焊接機(jī)械手105的點(diǎn)焊槍對(duì)頂棚板5和前/后車頂縱梁進(jìn)行點(diǎn)焊。

接著，在車身1沿傳輸線7被傳輸?shù)侥ハ鲄^(qū)域9之后，磨削組件600在磨削區(qū)域9由磨削機(jī)械手601移動(dòng)到兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部分的焊珠。

在磨削組件600被移動(dòng)到兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部分的焊珠之前，磨削組件600的砂輪630可以新安裝在磨削電機(jī)620上。

在這種情況下，由于磨削組件600由磨削機(jī)械手601沿規(guī)定教導(dǎo)路徑移動(dòng)，并且焊珠被砂輪630抵接，因此，基于焊珠的位置，砂輪630的磨削表面被定位于低于基準(zhǔn)位置。

因此，止動(dòng)氣缸670的止動(dòng)操作桿671向后移動(dòng)，以釋放磨削電機(jī)620的移動(dòng)限制。接著，磨削電機(jī)620由移動(dòng)板650連同砂輪630通過其自身的重量向下移動(dòng)。

通過用單獨(dú)的支撐件603對(duì)砂輪630施加外力，磨削電機(jī)620與砂輪630一起通過移動(dòng)板650向上移動(dòng)，砂輪630的磨削表面被定位在基準(zhǔn)位置。

接著，止動(dòng)氣缸670的止動(dòng)操作桿671向前移動(dòng)，磨削電機(jī)620的移動(dòng)被與止動(dòng)操作桿671的前端緊密接觸的摩擦墊675限制。

在磨削組件600移動(dòng)到焊珠后，焊珠檢測(cè)單元700的視覺攝像機(jī)730與磨削組件600一起安裝在磨削機(jī)械手601，感測(cè)車身1的位置。

視覺攝像機(jī)730對(duì)車身1的前玻璃安裝孔和中心支柱的釬焊部進(jìn)行視覺拍攝，并且所拍攝的視覺數(shù)據(jù)被輸出到控制器。控制器分析從視覺攝像機(jī)730傳輸來的視覺數(shù)據(jù)，計(jì)算車身1的位置值，并通過將所計(jì) 算的位置值與基準(zhǔn)值(車身的基準(zhǔn)位置值)相比較來調(diào)整磨削組件600的磨削位置。

接著，砂輪630被磨削電機(jī)620旋轉(zhuǎn)，砂輪630通過磨削機(jī)械手601沿著焊珠移動(dòng)，并且，焊珠被砂輪630抵接。

磨削焊珠時(shí)散射的磨削灰塵顆粒被收集在圍繞砂輪630的輪罩640，并且，磨削灰塵顆粒被輪罩640的入口645吸入，然后被排出輪罩640外側(cè)。在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，砂輪630的施加到焊珠的磨削壓力可以由壓力控制缸660來控制。

在本發(fā)明的示例性的實(shí)施例中，作為焊珠是被砂輪630抵接，砂輪630被磨掉。

在這種情況下，由于磨削組件600是通過磨削機(jī)械手601沿規(guī)定教導(dǎo)路徑移動(dòng)并且焊珠是由砂輪630來抵接，基于焊珠的位置，砂輪630的磨削面被定位在基準(zhǔn)位置上方。

因此，止動(dòng)氣缸670的止動(dòng)操作桿671向后移動(dòng)以釋放磨削電機(jī)620的移動(dòng)限制。接著，磨削電機(jī)620與砂輪630一起通過其自身的重量向下移動(dòng)，砂輪630的磨削面由支撐部件603定位在規(guī)定位置。

然后，止動(dòng)氣缸670的止動(dòng)操作桿671向前移動(dòng)，磨削電機(jī)620的移動(dòng)被與止動(dòng)操作桿671的前端緊密接觸的摩擦墊675限制。

在焊珠被磨削組件600抵接后，磨削組件600的磨削支架610被磨削機(jī)械手601旋轉(zhuǎn)。

然后，焊珠檢測(cè)單元700的安裝支架710與磨削支架610一起旋轉(zhuǎn)，焊珠檢測(cè)單元700的視覺攝像機(jī)730和第二輪廓傳感器750被定位在抵接的焊珠一側(cè)。

接著，磨削機(jī)械手601使焊珠檢測(cè)單元700沿著抵接的焊珠移動(dòng)，且通過視覺攝像機(jī)730對(duì)抵接的焊珠拍攝，然后將拍攝的視覺數(shù)據(jù)輸出到控制器。

控制器通過分析從視覺攝像機(jī)730發(fā)送的視覺數(shù)據(jù)，計(jì)算抵接的焊珠的寬度，并且，通過將所計(jì)算出的寬度與基準(zhǔn)寬度(抵接的焊珠的基準(zhǔn)寬度)比較，檢測(cè)抵接的焊珠的缺陷。

第二輪廓傳感器750將抵接的焊珠作為二維廓形的橫截面進(jìn)行檢測(cè)，并將所檢測(cè)的信號(hào)輸出到控制器。

控制器通過對(duì)從第二輪廓傳感器750發(fā)送的檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行分析，計(jì)算抵接的焊珠的高度，并且，通過將所計(jì)算出的值與基準(zhǔn)值(抵接的焊珠的的基準(zhǔn)值)相比較，檢測(cè)抵接的焊珠的缺陷。

如果由焊珠檢測(cè)單元700檢測(cè)到抵接的焊珠的缺陷，檢測(cè)到的缺陷被顯示在顯示器上，并且，檢測(cè)到的缺陷被發(fā)送到修復(fù)工序和質(zhì)量歷史管理服務(wù)器。

這樣，當(dāng)?shù)纸拥暮钢榈娜毕輽z測(cè)完成時(shí)，磨削機(jī)械手601被定位在初始位置，接合有頂棚板5的車身1通過傳輸線7傳輸?shù)诫S后的工序。

因此，頂棚激光釬系統(tǒng)100可以使用上述工序在車身1上將頂棚板5激光釬焊到兩側(cè)側(cè)板3。

因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施例，通過對(duì)車身1的兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的接合部進(jìn)行激光釬焊，可以省略現(xiàn)有技術(shù)中的頂棚模制成型。

進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施例，通過省略現(xiàn)有技術(shù)中的頂棚模制成型，能夠改進(jìn)車輛的車身外觀，降低材料成本，并降低由于安裝頂棚模制成型造成的勞動(dòng)成本。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施例，頂棚板5被原位定位并通過頂棚加壓夾具300被保持至兩側(cè)側(cè)板3，兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5之間的間隙通過使用側(cè)板原位定位夾具200和間隙測(cè)定單元500而歸零，兩側(cè)側(cè)板3和頂棚板5被激光釬焊，并且，焊珠的磨削缺陷通過焊珠檢測(cè)單元700被自動(dòng)檢測(cè)，因此，能夠進(jìn)一步提高釬焊質(zhì)量。

此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施例，由于頂棚板5可以對(duì)應(yīng)于各種車輛的車身1而被激光釬焊，因此，能夠靈活地制造各種車輛，以減少設(shè)備-準(zhǔn)備時(shí)間，實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備的重量減少和簡(jiǎn)化，并且，降低初期投資和增加的車輛的額外投資。

本發(fā)明已參考其可行的示例性實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明的技術(shù)方面不限于本文所提及的實(shí)施例。理解本發(fā)明精神的本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過在相同精神下修正、改變、去除以及添加組件來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的精神所包括的其它實(shí)施例，但是那些其它實(shí)施例被認(rèn)為包括于本發(fā)明的精神內(nèi)。

本發(fā)明已參考其可行的示例性實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，然而，應(yīng)該 理解，本發(fā)明不限于所公開的形式，相反，其意在覆蓋在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等價(jià)物。