CN104002043A - 一种激光拼焊生产线 - Google Patents

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Abstract

一种激光拼焊生产线，按照物料加工顺序依次包括用于上料的激光拼焊材料分张装置、用于实现激光拼焊工艺的激光拼焊装置、用于下料的磁吸分板装置、用于检测的线外抽检排出装置和用于堆放材料的堆垛装置。钢板原料在车间为堆叠放置，本发明利用激光拼焊材料分张装置将成堆的钢板一张一张取出并送往激光拼焊装置进行激光拼焊；不同形状的钢板可以在激光拼焊工装夹具上进行固定，然后利用焊机对钢板进行拼焊；完成激光拼焊的钢板由磁吸分板装置进行下料并送至堆垛装置中进行储存；当发现有焊接不良的钢板时，利用机器人将该钢板送到线外抽检排出装置进行检测，从而实现自动化生产，生产效率高。

Description

一种激光拼焊生产线
技术领域
本发明涉及激光拼焊技术，尤其是一种激光拼焊生产线。
背景技术
激光拼焊板已广泛应用于汽车制造业，采用激光拼焊板工艺不仅能够降低整车的制造成本、物流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且可以减少外围加强件数量，简化装配步骤，同时使车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力提高。现有的激光拼焊技术一般是采用半自动方式进行生产，激光拼焊各个环节中的设备之间相互独立，钢板每完成激光拼焊的一个工序，均需要依靠人工将其搬运到下一道工序进行加工，这种半自动的激光拼焊技术耗费大量人力，而且生产效率低，难以形成大规模生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种激光拼焊生产线，能够释放人力资源，而且生产效率高。
为解决上述技术问题本发明的技术方案是：一种激光拼焊生产线，按照物料加工顺序依次包括用于上料的激光拼焊材料分张装置、用于实现激光拼焊工艺的激光拼焊装置、用于下料的磁吸分板装置、用于检测的线外抽检排出装置和用于堆放材料的堆垛装置；
所述激光拼焊材料分张装置包括安装架，所述安装架上设有若干吸盘组件，所述吸盘组件包括气缸、吸盘和弹簧，所述气缸的伸缩杆与吸盘连接，所述弹簧套在所述气缸的伸缩杆上；
所述激光拼焊装置包括焊机和激光拼焊工装夹具，所述激光拼焊工装夹具包括底座、设于底座上且呈左右排列的两个夹具机构，以及驱动所述夹具机构的驱动装置；所述夹具机构包括支架和产品安装板，所述支架与产品安装板之间设有若干压紧气缸和若干挡位气缸，所述压紧气缸与压紧挡销连接，所述挡位气缸与定位挡销连接，所述产品安装板上设有供所述压紧挡销和定位挡销伸出的槽孔；
所述磁吸分板装置包括壳体、磁力棒、推板、导向杆、导向套和手柄；所述磁力棒设于所述壳体内，所述导向杆一端伸入所述壳体内并穿过所述导向套与所述磁力棒固定连接，其另一端与所述推板固定连接，所述手柄呈L形，包括连接部和手持部，所述连接部一端与所述了可以交接，另一端与所述手持部连接，所述连接部上设有挡块和推块，所述推板位于所述挡块与推块之间；
所述线外抽检排出装置包括封闭的工作区域和连接工作区域与外部区域的倾斜滑出台，所述滑出台较高一端设置在所述工作区域内，较低一端设置在外部区域，所述滑出台上设有滑轮；
所述堆垛装置包括形状与钢板零部件形状相似的侧围，所述侧围的顶部和底部相通，所述侧围上设有提手。
钢板原料在车间为堆叠放置，本发明利用激光拼焊材料分张装置将成堆的钢板一张一张取出并送往激光拼焊装置进行激光拼焊；不同形状的钢板可以在激光拼焊工装夹具上进行固定，然后利用焊机对钢板进行拼焊；完成激光拼焊的钢板由磁吸分板装置进行下料并送至堆垛装置中进行储存；当发现有焊接不良的钢板时，利用机器人将该钢板送到线外抽检排出装置进行检测。
作为改进，所述吸盘组件在安装架上呈矩阵排列。
作为改进，所述压紧挡销与伸缩气缸连接形成活动压紧机构，所述压紧气缸与所述压紧机构连接。
作为改进，所述产品安装板为毛刷板。
作为改进，所述滑出台底部设有水平设置的缓冲区域。
作为改进，所述滑出台与水平面之间的夹角为30~75°。
作为改进，所述侧围的顶部边缘向外弯曲，弯曲部分呈弧形。
作为改进，所述侧围的高度为30~50mm。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
钢板原料在车间为堆叠放置，本发明利用激光拼焊材料分张装置将成堆的钢板一张一张取出并送往激光拼焊装置进行激光拼焊；不同形状的钢板可以在激光拼焊工装夹具上进行固定，然后利用焊机对钢板进行拼焊；完成激光拼焊的钢板由磁吸分板装置进行下料并送至堆垛装置中进行储存；当发现有焊接不良的钢板时，利用机器人将该钢板送到线外抽检排出装置进行检测，从而实现自动化生产，生产效率高。
附图说明
图1为本发明生产线结构示意图。
图2为光拼焊材料分张装置结构示意图。
图3为激光拼焊装置工装夹具侧视图。
图4为激光拼焊装置工装夹具俯视图。
图5为磁吸分板装置三维结构示意图。
图6为磁吸分板装置主视图。
图7为磁吸分板装置俯视图。
图8为磁吸分板装置分解视图。
图9为线外抽检排出装置示意图。
图10为堆垛装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种激光拼焊生产线，按照物料加工顺序依次包括用于上料的激光拼焊材料分张装置1、用于实现激光拼焊工艺的激光拼焊装置2、用于下料的磁吸分板装置3、用于检测的线外抽检排出装置4和用于堆放材料的堆垛装置5。
如图2所示，所述激光拼焊材料分张装置包括安装架13，所述安装架13上设有若干吸盘组件12，所述吸盘组件12在安装架上呈矩阵排列；所述吸盘组件12包括气缸123、吸盘121和弹簧122，所述气缸123的伸缩杆与吸盘121连接，所述弹簧122套在所述气缸123的伸缩杆上。工作时，机械手11吸取板料后，先把板料压到分张装置上，可利用分张装置上的吸盘组件12将板料14底面进行吸附，若有两块板料14，下面一块板料14将会被吸盘组件12吸住，从而确保不会有重叠两片板料12送到焊接室内。弹簧122起到缓冲作用，机械手下压时不会损伤机械臂。气缸和吸盘匹配能很好实现板料分张效果。
如图3、4所示，所述激光拼焊装置包括焊机和激光拼焊工装夹具，所述激光拼焊工装夹具包括底座21、设于底座21上且呈左右排列的两个夹具机构22，以及驱动所述夹具机构22的驱动装置211。所述驱动装置211为气缸驱动，用于分开或闭合两个夹具机构22，产品安装在夹具上时，两个夹具机构22是分开的，当需要对两块材料进行焊接时，两个夹具机构22是闭合的。所述夹具机构22包括支架210和产品安装板28，所述支架210与产品安装板28之间设有若干压紧气缸29和若干挡位气缸23；压紧挡销27与伸缩气缸25连接形成活动压紧机构，所述压紧气缸29通过连接件25与所述活动压紧机构连接；所述挡位气缸23与定位挡销24连接，所述产品安装板28上设有供所述压紧挡销27和定位挡销24伸出的槽孔。所述产品安装板28为毛刷板，防止刮伤产品的表面。利用挡位气缸23控制定位挡销24的伸出或缩回，配合产品的形状，使定位挡销24在产品周边进行阻挡，起到固定产品的目的；利用压紧气缸29驱动压紧挡销27的伸缩，从而起到压紧产品的目的；定位挡销24和压紧挡销27相互配合，可以针对不同产品进行安装固定，更换不同产品焊接时，更节省时间，生产效率更高。
如图5至8所示，所述磁吸分板装置包括壳体31、磁力棒35、推板33、导向杆34、导向套38和手柄32。所述磁力棒35设于所述壳体31内，所述导向杆34一端伸入所述壳体31内并穿过所述导向套38与所述磁力棒35固定连接，其另一端与所述推板33固定连接，推板33的运动可以倒动磁力棒35做伸缩运动。所述手柄32呈L形，包括连接部321和手持部322，所述连接部321一端与所述了可以交接，另一端与所述手持部322连接，所述连接部321上设有挡块和推块，所述推板33位于所述挡块与推块之间。手柄32直接作用在推板33上使推板33远离或靠近壳体31，当往下扳动手柄32，挡块远离推板33撤除去推板33的约束，此时推板33会在推块的作用下靠近壳体31，从而将壳体31内的磁力棒35推出，使磁力棒35处于工作状态；当往上扳动手柄32，挡块复位并将推板33和磁力棒35往外推使其复位，使磁力棒35处于非工作状态。板材分张装置的主要作用是将多层钢板进行分张，确保上料机器人能顺利完成吸板（抓板）工作，同时保证一次只吸一片板材。磁吸分板装置的工作原理是用磁力棒5的超强磁场，把需分张的钢板同极磁化，使多层钢板之间产生相互排斥的力来实现分张。
如图9所示，所述线外抽检排出装置，包括封闭的工作区域43和连接工作区域43与外部区域的倾斜滑出台41。所述封闭的工作区域43由围栏围成，其内设置有激光焊接设备42。所述滑出台41与水平面之间的夹角为30~75°，所述滑出台41较高一端设置在所述工作区域43内，较低一端设置在外部区域；所述滑出台41上设有滑轮，使焊接后的钢板能够顺利的在滑出台41上进行滑动。所述滑出台41底部设有水平设置的缓冲区域411，当产品从滑出台41的高处滑下来时，会停留在缓冲区域411，避免产品滑出。当操作人员发现有焊接不良品出现时，通过控制器控制焊接设备的机械手将该不良品输送到滑出台41，再由滑出台41将不良品从工作区域43内输送到外部区域，操作人员就可以对该不良品进行检查，从而确定焊接设备是否存在异常情况。滑出台41的作用是将在线生产的产品进行抽检，不影响产品生产效率的基础上，又能及时发现生产中存在的问题。
如图10所示，所述钢板零部件堆垛装置包括形状与钢板零部件形状相似的侧围51，侧围51可以根据钢板零部件的形状制造，尤其是适合异型钢板。所述侧围51的顶部和底部相通，使用时，侧围51放置在底面，利用底面作为侧围51的底面即可。所述侧围51上设有提手53，方便将侧围51提起，从而完成钢板零部件的堆垛。所述侧围51的顶部边缘向外弯曲，弯曲部52分呈弧形。扩大侧围51的入口，即使没有将钢板零部件对准侧围51，弧形过渡的顶部边缘也能使钢板零部件能够顺利的滑入侧围51内。所述侧围51的高度为30~50mm，通过改变侧围51的高度来改变堆垛的高度。机器人在进行钢板零部件的堆垛时，直接将钢板零部件放入侧围51内即可，不需要人工对每块钢板零部件的堆放位置进行校正，利用侧围51与钢板零部件形状相似这个特点，钢板零部件在侧围51内即可自动校正其堆垛位置，当侧围51内放满钢板零部件后，利用提手拉起侧围51即可得到整齐的钢板零部件垛，大大缩短工人堆垛钢板零部件的时间，提高生产效率。

Claims (8)

1.一种激光拼焊生产线，其特征在于，按照物料加工顺序依次包括用于上料的激光拼焊材料分张装置、用于实现激光拼焊工艺的激光拼焊装置、用于下料的磁吸分板装置、用于检测的线外抽检排出装置和用于堆放材料的堆垛装置；
所述激光拼焊材料分张装置包括安装架，所述安装架上设有若干吸盘组件，所述吸盘组件包括气缸、吸盘和弹簧，所述气缸的伸缩杆与吸盘连接，所述弹簧套在所述气缸的伸缩杆上；
所述激光拼焊装置包括焊机和激光拼焊工装夹具，所述激光拼焊工装夹具包括底座、设于底座上且呈左右排列的两个夹具机构，以及驱动所述夹具机构的驱动装置；所述夹具机构包括支架和产品安装板，所述支架与产品安装板之间设有若干压紧气缸和若干挡位气缸，所述压紧气缸与压紧挡销连接，所述挡位气缸与定位挡销连接，所述产品安装板上设有供所述压紧挡销和定位挡销伸出的槽孔；
所述磁吸分板装置包括壳体、磁力棒、推板、导向杆、导向套和手柄；所述磁力棒设于所述壳体内，所述导向杆一端伸入所述壳体内并穿过所述导向套与所述磁力棒固定连接，其另一端与所述推板固定连接，所述手柄呈L形，包括连接部和手持部，所述连接部一端与所述了可以交接，另一端与所述手持部连接，所述连接部上设有挡块和推块，所述推板位于所述挡块与推块之间；
所述线外抽检排出装置包括封闭的工作区域和连接工作区域与外部区域的倾斜滑出台，所述滑出台较高一端设置在所述工作区域内，较低一端设置在外部区域，所述滑出台上设有滑轮；
所述堆垛装置包括形状与钢板零部件形状相似的侧围，所述侧围的顶部和底部相通，所述侧围上设有提手。
2.根据权利要求1所述的一种激光拼焊生产线，其特征在于：所述吸盘组件在安装架上呈矩阵排列。
3.根据权利要求1所述的一种激光拼焊生产线，其特征在于：所述压紧挡销与伸缩气缸连接形成活动压紧机构，所述压紧气缸与所述压紧机构连接。
4.根据权利要求1所述的一种激光拼焊生产线，其特征在于：所述产品安装板为毛刷板。
5.根据权利要求1所述的一种激光拼焊生产线，其特征在于：所述滑出台底部设有水平设置的缓冲区域。
6.根据权利要求1所述的一种激光拼焊生产线，其特征在于：所述滑出台与水平面之间的夹角为30~75°。
7.根据权利要求1所述的一种激光拼焊生产线，其特征在于：所述侧围的顶部边缘向外弯曲，弯曲部分呈弧形。
8.根据权利要求1所述的一种激光拼焊生产线，其特征在于：所述侧围的高度为30~50mm。
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