Пристрій для зварювання автомобільних кузовів

Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к устройству для сварки автомобильных кузовов. Известно устройство для сварки автомобильных кузовов, предварительно свободно собранных, известного типа, включающее: сварочный пост для сварки кузова; конвейерную линию для транспортировки предварительно свободно собранных кузовов к сварочному посту; множество приспособлений, расположенных в определенных местах и размещенных на сварочном посту, для скрепления составных частей кузова в правильном положении для сварки; средства для ведения сварочных работ на сварочном посту для сваривания вместе составных частей кузова после их скрепления упомянутыми приспособлениями, в котором упомянутые приспособления для скрепления составных частей кузова поддерживаются по меньшей мере двумя парами рам, расположенных в определенном месте вдоль заранее определенного направления для их быстрой взаимозамены на рабочем месте в зависимости от типа кузова, находящегося на сварочном посту для сварочных работ, при этом упомянутые приспособления для скрепления составных частей кузова, поддерживаемые каждой парой рам, предназначены для соответствующего типа кузова. Устройство вышеупомянутого типа представлено и проиллюстрировано в описании [1], выбранном в качестве прототипа. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, в котором средства для ведения сварочных работ содержат множество электрических аппаратов для контактной точечной сварки, при этом, по меньшей мере, некоторые из них, установлены на роботах, которые могут быть запрограммированы в соответствии с особенностями типа кузова, предназначенного для сварки [1]. В основу изобретения поставлена задача создания такого устройства для сварки автомобильных кузовов, в котором использование лазерных роботов и оригинальной конструкции элемента для зацепления кузова упростило бы такое устройство и одновременно с этим снизило производственные расходы при перестройке сварочной линии для кузовов различных типов. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для сварки автомобильных кузовов, предварительно свободно собранных, включающем сварочный пост для сварки кузова, конвейерную линию для транспортировки предварительно свободно собранных кузовов к сварочному посту, множество приспособлений, размещенных на сварочном посту, для скрепления составных частей кузова в правильном положении для сварки; средства для ведения сварочных работ на сварочном посту для сваривания вместе составных частей кузова после их скрепления упомянутыми приспособлениями, в котором упомянутые приспособления для скрепления составных частей кузова поддерживаются по меньшей мере двумя парами рам, выполненными с возможностью передвижения вдоль заранее определенного направления для их быстрой взаимозамены на рабочем месте в зависимости от типа кузова, находящегося на сварочном посту для сварочных работ, при этом, упомянутые приспособления для скрепления составных частей кузова, поддерживаемые каждой парой рам, предназначены для соответствующего типа кузова, средства для ведения сварочных работ состоят из одного или нескольких лазерных роботов и каждый из по меньшей мере нескольких приспособлений для скрепления составных частей кузова имеет элемент для зацепления кузова, при этом в каждом элементе для зацепления кузова выполнено отверстие для прохождения лазерного луча от сварочного робота и фокусировки луча на свариваемом кузове. Целесообразно, чтобы лазерный сварочный робот имел лазерную сварочную головку, оптически соединенную с лазерным источником посредством пучка оптических волокон. Кроме того, целесообразно, чтобы лазерный сварочный робот имел лазерную сварочную головку, оптически соединенную с лазерным источником посредством ряда зеркал, расположенных внутри робота. Особенно выгодно использование лазерных эмиттеров YAG (иттрий, алюминий, гранат), выпускаемых, например, Лумоникс Дж.К. Индастриал Продактс (Lumonics JK Industrial Products). Устройство для лазерной сварки автомобильных кузовов, в котором каждое расположенное в определенном месте приспособление для скрепления кузова имеет элемент зацепления кузова с отверстием для прохода лазерного луча, уже известно и описано в немецкой патентной заявке №3536015. Однако в этом известном решении узел фокусировки лазерного луча объединен с элементом зацепления со сквозным отверстием и поэтому конструкция приспособления для скрепления кузова становится тяжелой, громоздкой, сложной и дорогой. В настоящем изобретении каждое расположенное в определенном месте приспособление выполнено стандартно, за исключением положения сквозного отверстия, а фокусирующая головка установлена на сварочном роботе с тем преимуществом, что она может взаимодействовать с несколькими установленными в определенном месте приспособлениями для того, чтобы варить кузов в соответствии с установкой этих приспособлений. На фиг.1 представлен лазерный робот, используемый в предлагаемом устройстве, вариант; на фиг.2 - то же, вариант. Ниже для облегчения понимания настоящего изобретения приведено краткое описание известной конструкции (детальное описание подобной конструкции можно найти в описании к патенту DE №2810822). Пост для электрической контактной точечной сварки автомобильных кузовов обычно приспособлен для операций с двумя различными типами кузовов. Кузова (B) поступают на пост по конвейерной линии. Сварку осуществляют посредством множества запрограммированных роботов, каждый из которых имеет электрический сварочный аппарат. Каждый кузов (B) поступает на сварочный пост в положении, при котором его составные части свободно соединены между собой, например, посредством изогнутых шпунто в или посредством поддерживающих приспособлений, расположенных на конвейерной линии и поддерживающих различные составные части кузова в определенном положении, приблизительно соответствующем необходимому положению для их сварки. Поскольку части кузова достигают сварочного поста в свободно соединенном состоянии, они должны быть скреплены в точно соответствующем положении для их сварки до ее начала. Для этого имеются приспособления, расположенные в определенных местах. Эти приспособления содержат множество скрепляющих зажимов, которые захватывают части кузова и удерживают их в определенном точном положении во время сварки. Скрепляющие зажимы размещены на двух парах расположенных в определенном месте рам, размещенных с двух сторон поста. Рамы выполнены с возможностью скольжения вдоль продольных направляющих приспособлений таким образом, что они могут быть быстро взаимозаменены на рабочем месте в зависимости от типа кузова, находящегося на сварочном посту. Размещенные на каждой паре определенных рам, расположенных в определенном месте, определенные приспособления с зажимами предназначены для соответствующе го типа кузова. Рамы размещены в определенных местах и находятся в рабочем положении. Возможен вариант выполнения, в которым рамы установлены с возможностью перемещения между позициями, в одной из которых их нижние концы разведены для того, чтобы позволить кузову свободно проходить через сварочный пост, а в др угой - они находятся в позициях, при которых они параллельны и вертикальны и при которых размещенные на них в определенных местах приспособления с зажимами захватывают кузов для сварки. В соответствии с данным изобретением электрические сварочные аппараты заменены лазерными горелками, иными словами, лазерные фокусирующие головки расположены на сварочных роботах. На фиг.1 изображен один вариант лазерного робота, включающего лазерную головку 1, получающую лазерный луч от лазерного источника 2. Лазерный луч, испускаемый источником 2, полностью следует по определенному направлению в теле робота, отражаясь последовательно во множестве зеркал 3, расположенных внутри робота. Специальная конструкция робота детально не описана в данном изобретении, так как на чертеже изображена конструкция известного типа робота, которая не входит в область предлагаемого изобретения. В другом варианте предлагаемого изобретения (фиг.2) возможно оснащение робота лазерной фокусирующей головкой 4, которая соединена с лазерным источником (на фиг.2 не показано) посредством пучка оптических волокон 5. Как в варианте, изображенном на фиг.1, так и в варианте, изображенном на фиг.2, необходимо установить расположение в определенном месте приспособление таким образом, чтобы обеспечить проход лазерного луча, фокусируемого головкой 4. На фиг.2 изображено расположенное в определенном месте приспособление 6 с двумя элементами 7, 8 для зацепления кузова. На. фиг.2 эти элементы 7, 8 изображены в закрытом положении, при котором они зажимают два фланца 9, принадлежащих листовым металлическим элементам 10, 11 кузова, для последующей их сварки. Элемент 7 имеет сквозное отверстие 12, диаметр которого постепенно уменьшается к концу, обращенному к фланцу 9 , и которое предназначено для прохода лазерного луча, испускаемого фокусирующей головкой робота, и фокусирует луч на фланцах 9 для и х сварки. Источники информации 1. Патент Германии №2810822.