CN104400267A - 一种汽车发舱焊接生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车生产技术领域，公开了一种汽车发舱焊接生产线，包括随行夹具系统、夹具切换区、焊接区、上件区以及工件存储输送区，所述随行夹具系统包括夹具体、可拆卸地固定所述夹具体的滑动基座以及供所述滑动基座运行的轨道装置，且所述轨道装置将所述夹具切换区、所述焊接区和所述上件区两两分别连通；所述焊接区包括至少一组焊接机器人和至少一组抓件机器人；所述工件存储输送区布置在所述焊接区相邻的一侧。与现有技术相比，避免了上件和焊接必须按时序进行，提高了生产节拍；另外，增加与随行夹具系统配合的夹具切换区，可方便进行夹具的更换，以适应不同车型的快速切换。

Description

一种汽车发舱焊接生产线
技术领域
本发明涉及汽车生产技术领域，尤其涉及一种汽车发舱焊接生产线。
背景技术
目前，在汽车生产车间中，发舱焊接生产线一般包括上件工位、焊接工位及输送工位等，工件在各个工位采用往复杆式或吊具式传输，依次完成上件、焊接、输送作业，完成一件工件焊接后，往复杆或吊具回到原点，进行下一件工件作业，如此循环。采用这种方式，由于上件、焊接等作业必须按时序分步骤进行，使得生产效率低，无法满足高节拍的生产要求；另外，由于往复杆和吊具的结构一般都针对相同或相似的车型进行设计的，柔性化程度差，增加新车型要新建生产线，增加占地面积且投资成本增加。
因此，本领域技术人员需要改进当前汽车发动机舱焊接生产线，以提高生产效率，满足柔性化生产的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车发舱焊接生产线，以提高焊接生产效率，且可方便进行不同车型的切换，具备较高的柔性化程度。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种汽车发舱焊接生产线，包括随行夹具系统、夹具切换区、焊接区、上件区以及工件存储输送区，所述随行夹具系统包括夹具体、可拆卸地固定所述夹具体的滑动基座以及供所述滑动基座运行的轨道装置，且所述轨道装置将所述夹具切换区、所述焊接区和所述上件区两两分别连通；所述焊接区包括至少一组焊接机器人和至少一组抓件机器人；所述工件存储输送区布置在所述焊接区相邻的一侧。
优选地，所述夹具体包括夹具底座和固定于所述夹具底座上的夹持支撑单元，所述夹具底座上开设有定位孔，且其底部设有连接板；所述滑动基座包括滑台底座，所述滑台底座上设有与所述定位孔配合的定位销以及与所述连接板配合的支撑块。
优选地，所述滑台底座的底部设有齿轮、滑块以及驱动所述齿轮转动的伺服驱动电机；所述轨道装置包括轨道基座、与所述齿轮啮合的齿条以及供所述滑块滑行的轨道。
优选地，所述轨道的末端还设有限位块。
优选地，所述夹具切换区包括夹具存储置台、输送轨道、夹具过渡置台和夹具输送滑台；所述夹具存储置台固定在所述输送轨道的一端，所述夹具输送滑台可在所述输送轨道上往复运动；所述夹具过渡置台固定在所述输送轨道的一侧，且其上设有竖直升降机构和朝向所述输送轨道方向作传输运动的水平传输机构。
优选地，所述竖直升降机构包括固定底座、相对布置在固定底座上的两组升降台，连接所述升降台的升降驱动轴、升降驱动电机以及设于所述升降台一侧的升降驱动导轨；所述水平传输机构包括多组设于所述升降台上表面的滚轮，还包括滚轮旋转驱动电机。
优选地，所述焊接区包括六组所述焊接机器人和一组所述抓件机器人，六组所述焊接机器人在工位的两侧对称布置。
优选地，所述工件存储输送区采用空中EMS存储输送系统。
优选地，所述上件区采用人工上件或机械手辅助上件。
本发明提供的汽车发舱焊接生产线，包括随行夹具系统、夹具切换区、焊接区、上件区以及工件存储输送区，所述随行夹具系统包括夹具体、可拆卸地固定所述夹具体的滑动基座以及供所述滑动基座运行的轨道装置，且所述轨道装置将所述夹具切换区、所述焊接区和所述上件区两两分别连通；所述焊接区包括至少一组焊接机器人和至少一组抓件机器人；所述空中输送区布置在所述焊接区相邻的一侧。待焊发舱在上件固定在夹具体上后，由随行夹具系统运送到焊接区，并由抓件机器人抓取，由焊接机器人进行焊接，焊接完成后，由抓件机器人将工件放入工件存储输送区，进行下线检测；焊接的过程中，随行夹具系统可返回到上件区，装载下一件待焊发舱，与现有技术相比，避免了上件和焊接必须按时序进行，提高了生产节拍；另外，增加夹具切换区，可进行发舱固定夹具的更换，以适应不同车型的快速切换。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明提供的汽车发舱焊接生产线平面布置示意图；
图2为本发明提供的夹具体轴测图；
图3为本发明提供的夹具体底面视图；
图4为本发明提供的滑动基座和轨道装置的轴测图；
图5为本发明提供的滑动基座和轨道装置的仰视图；
图6为本发明提供的夹具切换区的平面布置示意图；
图7为本发明提供的夹具过渡置台的轴测图；
图8为本发明提供的上件区和焊接区平面布置示意图；
图9为本发明提供的随行夹具系统与夹具过渡置台配合的结构示意图。
上述图中的附图标记说明如下：
1-随行夹具系统，2-夹具切换区，3-焊接区，4-上件区，5-工件存储输送区；
1.1-夹具体，1.2-滑动基座，1.3-轨道装置；
2.1-夹具存储置台，2.2-输送轨道，2.3-夹具过渡置台，2.4-夹具输送滑台；
3.1-焊接机器人，3.2-抓件机器人；
1.1-1-具底座，1.1-2-夹持支撑单元，1.1-3-定位孔，1.1-4连接板；
1.2-1-滑台底座，1.2-2-定位销，1.2-3-支撑块，1.2-4-齿轮，1.2-5-滑块，1.2-6-伺服驱动电机；
1.3-1-轨道基座，1.3-2-齿条，1.3-3-轨道；
2.3-1-固定底座，2.3-2-升降台，2.3-3-升降驱动轴，2.3-4-升降驱动电机，2.3-5-升降驱动导轨，2.3-6-滚轮，2.3-7-滚轮旋转驱动电机；
ER010-上件工位，ER020-焊接工位。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细介绍。
如图1～3所示，本发明提供的汽车发舱焊接生产线，包括随行夹具系统1、夹具切换区2、焊接区3、上件区4以及工件存储输送区5，所述随行夹具系统1包括夹具体1.1，所述夹具体1.1可拆卸地固定在滑动基座1.2上，以方便用于不同成型的夹具切换，所述滑动基座1.2可在轨道装置1.3上滑行，且所述轨道装置1.3将所述夹具切换区2、所述焊接区3和所述上件区4两两分别连通，使得所述随行夹具系统1可以运动到上述相互连通的三个区域对应的工位位置；所述焊接区3包括至少一组焊接机器人3.1和至少一组抓件机器人3.2，用于发舱的抓取和焊接；所述工件存储输送区5布置在所述焊接区3相邻的一侧，以便焊接完成后，所述抓件机器人3.2可将工件直接放入工件存储输送区5，进行下线检测。
如图2～5所示，所述夹具体1.1包括夹具底座1.1-1，所述夹具底座1.1-1上固定有夹持支撑单元1.1-2，所述夹持支撑单元1.1-2可根据具体车型的发舱结构进行设计，所述夹具底座1.1-1上还开设有定位孔1.1-3，且其底部设有连接板1.1-4；所述滑动基座1.2包括滑台底座1.2-1，所述滑台底座1.2-1上设有与所述定位孔1.1-3配合的定位销1.2-2以及与所述连接板1.1-4配合的支撑块1.2-3，所述连接板1.1-4可与所述支撑块1.2-3卡接配合，通过定位销和连接板将所述夹具体1.1可拆卸地固定在所述滑动基座1.2上。其中，所述滑台底座1.2-1可为方形框架结构，所述方向框架的四个边角均可设置所述定位销1.2-2以及所述支撑块1.2-3。
另外，所述滑台底座1.2-1的底部设有齿轮1.2-4、滑块1.2-5以及驱动所述齿轮1.2-4转动的伺服驱动电机1.2-6；所述轨道装置1.3包括轨道基座1.3-1、与所述齿轮1.2-4啮合的齿条1.3-2以及供所述滑块1.2-5滑行的轨道1.3-3。所述滑动基座1.2在所述伺服驱动电机1.2-6的驱动下，可实现在水平方向的输送，从而保证所述滑动基座1.2携带发舱在所述上件区4与所述焊接区3之间传输，以及携带所述夹具体1.1前往所述夹具切换区2进行夹具更换。通过齿轮、齿条及滑块、输送轨道的配合，可实现运输过程平稳可靠。
为了保证输送安全，所述轨道1.3-3的末端还可设有限位块1.3-4，对所述滑动基座1.2进行限位。
如图6和图7所示，所述夹具切换区2包括夹具存储置台2.1、输送轨道2.2、夹具过渡置台2.3和夹具输送滑台2.4；所述夹具存储置台2.1固定在所述输送轨道2.2的一端，所述夹具输送滑台2.4可在所述输送轨道2.2上往复运动；所述夹具过渡置台2.3固定在所述输送轨道2.2的一侧，且其上设有竖直升降机构和朝向所述输送轨道2.2方向作传输运动的水平传输机构。
具体地，在本实施例中，所述竖直升降机构包括固定底座2.3-1、相对固定于所述固定底座2.3-1上的两组升降台2.3-2，所述升降台2.3-2用于夹具切换时放置所述夹具体1.1，所述升降台2.3-2的底部连接有升降驱动轴2.3-3，所述升降驱动轴2.3-3通过联轴器与升降驱动电机2.3-4，所述升降台2.3-2的一侧还设有升降驱动导轨2.3-5，保证所述升降台2.3-2向上运动平稳；所述水平传输机构包括多组设于所述升降台2.3-2表面的滚轮2.3-6，还包括滚轮旋转驱动电机2.3-7。
可以理解地，本领域技术人员也可选择伸缩气缸作为所述竖直升降机构的驱动机构，选择传送带作为水平传输机构。
下面结合图8和图9具体说明所述汽车发舱焊接生产线上的工作过程：
首先，在上件工位ER010通过人工或机械手辅助的方式完成上件，即将待焊发舱固定在所述夹具体1.1上，上件完毕后，按下按钮，所述滑动基座1.2带动将所述夹具体1.1沿轨道装置1.3输送到焊接工位ER020。所述焊接工位ER020主要完成发舱的焊接，分为点定和补焊两个步骤，所述随行夹具系统1到位后，先由所述焊接机器人3.1对发舱上部分焊点进行点定。点定完成之后，所述抓件机器人3.2抓起发舱，由所述焊接机器人3.1继续进行补焊，补焊完成后，所述抓件机器人3.2将发舱总成抓起放置到所述工件存储输送区5，通过所述工件存储输送区5将工件输送到地板线或检测小车中，进行下线检测；而在所述抓件机器人3.2抓起发舱后，所述随行夹具系统1即返回到上件工位ER010进行下一次的上件作业。因此，与现有技术相比，发舱的上件和焊接可同时进行，提高了生产节拍；同时将上件区与焊接区分离，满足了安全生产的要求。
另外，在需要对不同车型的发舱进行焊接时，该生产线也可快速地完成，具体步骤如下：
首先，所述随行夹具系统1输送至所述夹具切换区2的夹具过渡置台2.3处，夹具过渡置台2.3通过升降驱动电机2.3-4驱动将所述夹具体1.1升起，脱离所述滑动基座1.2，并实现与所述输送轨道2.2对接；
然后，所述夹具输送滑台2.4运行到与所述夹具过渡置台2.3对应的区域，所述夹具过渡置台2.3通过所述滚轮旋转驱动电机2.3-7驱动所述夹具体1.1移动到所述夹具输送滑台2.4上；
最后，所述夹具输送滑台2.4沿所述输送轨道2.2滑行，将所述夹具体1.1输送到所述夹具存储置台2.1中对应的所述夹具体1.1的放置位置，所述夹具体1.1与所述夹具输送滑台2.4脱离。
所述汽车发舱焊接生产线上的各个区域之间可通过PLC电控连锁控制，通过车型识别在所述夹具切换区2进行夹具体的更换。
上述三个步骤完成了所述夹具体1.1从所述夹具过渡置台2.3到所述夹具存储置台2.1的自动化输送，反之亦然。
上述方案为所述夹具切换区2的优选实施例，本领域技术人员也可根据实际情况，对所述夹具切换区2进行其他方式的布置，如采用人工受动换件的方式。
通过所述夹具切换区2的设置，可方便实现不同车型的切换，生产线可共用，优化了焊装车间的布局，节约占地空间，提高了设备利用率，降低了生产维护管理成本。
另外，在本实施例中，所述焊接区3包括六组所述焊接机器人3.1和一组所述抓件机器人3.2，六组所述焊接机器人3.1在工位的两侧对称布置，保证工件焊接过程中的可靠性。
所述工件存储输送区5优选采用空中EMS(Engine ManegementSystem)存储输送系统。
所述上件区4采用人工上件，也可采用机械手辅助上件。
所述汽车发舱焊接生产线实现了随行夹具系统、焊接系统、夹具切换系统及存储输送系统的系统组合，整套设计实现发舱区的高柔性、高节拍、高精度、高稳定性及高自动化率，安全高效，可以理解地，通过对所述夹具体1.1、所述焊接机器人3.1及所述抓件机器人3.2作适应性改变，该生产线也可用于其他工件的焊接生产。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车发舱焊接生产线，其特征在于，包括随行夹具系统(1)、夹具切换区(2)、焊接区(3)、上件区(4)以及工件存储输送区(5)，所述随行夹具系统(1)包括夹具体(1.1)、可拆卸地固定所述夹具体(1.1)的滑动基座(1.2)以及供所述滑动基座(1.2)运行的轨道装置(1.3)，且所述轨道装置(1.3)将所述夹具切换区(2)、所述焊接区(3)和所述上件区(4)两两分别连通；所述焊接区(3)包括至少一组焊接机器人(3.1)和至少一组抓件机器人(3.2)；所述工件存储输送区(5)布置在所述焊接区(3)相邻的一侧。
2.根据权利要求1所述的汽车发舱焊接生产线，其特征在于，所述夹具体(1.1)包括夹具底座(1.1-1)和固定于所述夹具底座(1.1-1)上的夹持支撑单元(1.1-2)，所述夹具底座(1.1-1)上开设有定位孔(1.1-3)，且其底部设有连接板(1.1-4)；所述滑动基座(1.2)包括滑台底座(1.2-1)，所述滑台底座(1.2-1)上设有与所述定位孔(1.1-3)配合的定位销(1.2-2)以及与所述连接板(1.1-4)配合的支撑块(1.2-3)。
3.根据权利要求2所述的汽车发舱焊接生产线，其特征在于，所述滑台底座(1.2-1)的底部设有齿轮(1.2-4)、滑块(1.2-5)以及驱动所述齿轮(1.2-4)转动的伺服驱动电机(1.2-6)；所述轨道装置(1.3)包括轨道基座(1.3-1)、与所述齿轮(1.2-4)啮合的齿条(1.3-2)以及供所述滑块(1.2-5)滑行的轨道(1.3-3)。
4.根据权利要求3所述的汽车发舱焊接生产线，其特征在于，所述轨道(1.3-3)的末端还设有限位块(1.3-4)。
5.根据权利要求1所述的汽车发舱焊接生产线，其特征在于，所述夹具切换区(2)包括夹具存储置台(2.1)、输送轨道(2.2)、夹具过渡置台(2.3)和夹具输送滑台(2.4)；所述夹具存储置台(2.1)固定在所述输送轨道(2.2)的一端，所述夹具输送滑台(2.4)可在所述输送轨道(2.2)上往复运动；所述夹具过渡置台(2.3)固定在所述输送轨道(2.2)的一侧，且其上设有竖直升降机构和朝向所述输送轨道(2.2)方向作传输运动的水平传输机构。
6.根据权利要求5所述的汽车发舱焊接生产线，其特征在于，所述竖直升降机构包括固定底座(2.3-1)、相对固定在所述固定底座(2.3-1)上的两组升降台(2.3-2)，连接所述升降台(2.3-2)的升降驱动轴(2.3-3)、升降驱动电机(2.3-4)以及设于所述升降台(2.3-2)一侧的升降驱动导轨(2.3-5)；所述水平传输机构包括多组设于所述升降台(2.3-2)上表面的滚轮(2.3-6)，还包括滚轮旋转驱动电机(2.3-7)。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的汽车发舱焊接生产线，其特征在于，所述焊接区(3)包括六组所述焊接机器人(3.1)和一组所述抓件机器人(3.2)，六组所述焊接机器人(3.1)在工位的两侧对称布置。
8.根据权利要求7所述的汽车发舱焊接生产线，其特征在于，所述工件存储输送区(5)采用空中EMS存储输送系统。
9.根据权利要求8所述的汽车发舱焊接生产线，其特征在于，所述上件区(4)采用人工上件或机械手辅助上件。
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