CN104526212A - 一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统 - Google Patents

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林永达
张迎
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Abstract

本发明记载了一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，包括第一工作区、第二工作区以及第三工作区；第一工作区内部为第一总控制端分别与第一控制器和第五焊装夹具相连，第一控制器分别与第一机器人和第二机器人相连；第二工作区内部为第二总控制端与第二控制器相连，第二控制器分别与第三机器人和第四机器人相连；第三工作区内部为第三总控制端直接与第六焊装夹具相连。即本发明通过控制多台机器人协调作业，并配合相应的夹具进行夹紧，从而达到提高质量和精度的效果；同时通过系统优化实现了只需要3名操作人员、4个机器人以及6台焊装夹具即可完成全部的焊接工作，大大的降低了生产成本，并最终达到了满足国内汽车业对于汽车仪表盘的生产需求。

Description

一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统。
背景技术
仪表盘部分是汽车中非常独特的集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一体的部件，仪表盘的生产是通过卡角、螺丝、粘结、焊接等方法将各种零件组合在一起形成产品，并且对产品焊接质量和精度要求相当高，一般工件出货要求精度在95％以上。
目前，根据装配方式不同，在生产管理上分为流水线装配和单工位装配，然而，传统流水线装配和单工位装配生产出来产品的焊接质量和精度难以保证；如采取多种装配共同工作虽然可以提高质量和精度，但是会需要更多的人力和物力，从而导致生产成本过高，因此国内生产该产品的企业非常少，且自动化程度不高。
发明内容
为了解决上述的质量差、精度低等问题，本发明提供一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，可以有效的避免现有技术中质量差、精度低等问题，同时将所需的人力和物力都优化至最低，从而避免成本过高的额问题。
上述的一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，包括第一工作区、第二工作区以及第三工作区，其中，所述第一工作区包括第一总控制端、第一控制器、第一机器人、第二机器人、第一焊装夹具、第二焊装夹具以及第五焊装夹具，所述第一总控制端分别与第一控制器和第五焊装夹具相连，所述第一控制器分别与第一机器人和第二机器人相连；
所述第二工作区包括第二总控制端、第二控制器、第三机器人、第四机器人、第三焊装夹具以及第四焊装夹具，所述第二总控制端与第二控制器相连，所述第二控制器分别与第三机器人和第四机器人相连；
所述第三工作区包括第三总控制端和第六焊装夹具，所述第三总控制端直接与第六焊装夹具相连。
上述系统中，所述第一工作区内的第一机器人和第二机器人共同控制第一焊装夹具和第二焊装夹具。
上述系统中，所述第二工作区内的第三机器人和第四机器人共同控制第三焊装夹具和第四焊装夹具。
上述系统中，所述第一焊装夹具、第二焊装夹具、第三焊装夹具、第四焊装夹具、第五焊装夹具以及第六焊装夹具均安装于转台上。
上述系统中，所述第五焊装夹具为弧焊焊装夹具。
上述系统中，所述第六焊装夹具为补焊焊装夹具。
上述系统中，还包括物料架。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供了一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，通过控制多台机器人协调作业，并配合特定的夹具进行夹紧，从而达到提高质量和精度的效果；同时，利用合理的分级控制方式来对系统进行了优化，使得只需要3名操作人员、4个机器人以及6台焊装夹具，即可完成全部的焊接工作，大大的降低了生产成本，并最终达到了满足国内汽车业对于汽车仪表盘的生产需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中焊接系统的结构框图；
图2是本发明中第一焊装夹具的结构示意图；
图3是本发明中第二焊装夹具的结构示意图；
图4是本发明中第三焊装夹具的结构示意图；
图5是本发明中第四焊装夹具的结构示意图；
图6是本发明中第五焊装夹具的结构示意图；
图7是本发明中第六焊装夹具的结构示意图；
图8是本发明中焊接系统焊接出的完成件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1是本发明中焊接系统的结构框图；如图1所示，本发明记载了一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，包括第一工作区7、第二工作区8以及第三工作区9。
其中，第一工作区7包括第一总控制端11、第一控制器21、第一机器人31、第二机器人32、第一焊装夹具41、第二焊装夹具42以及第五焊装夹具45，该第一焊装夹具41、第二焊装夹具42以及第五焊装夹具45的结构分别如图2、图3、图6所示；具体为：将第一总控制端11分别与第一控制器21和第五焊装夹具45相连，同时将第一控制器21分别与第一机器人31和第二机器人32相连，从而使得第一总控制端11可以按两条线路来控制第一工作区7内的3个焊装夹具，其中的一路先对第一控制器21进行控制，再利用第一控制器21来同时控制第一机器人31和第二机器人32，再利用该两个机器人的共同工作来控制第一焊装夹具41和第二焊装夹具42；而另一路则直接由第一总控制端11来控制第五焊装夹具45，此处之所以将第五焊装夹具45单独分为一路，是由于该第五焊装夹具45为弧焊焊装夹具，该弧焊焊装夹具的工作原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。进而只需要一名操作人员来操作第一总控制端11，即可完成对第一工作区7内部的3个焊装夹具进行控制。
同时，第二工作区8包括第二总控制端12、第二控制器22、第三机器人33、第四机器人34、第三焊装夹具43以及第四焊装夹具44，该第三焊装夹具43和第四焊装夹具44的结构分别如图4和图5所示；具体为：将第二总控制端12与第二控制器22相连，并且将第二控制器22分别与第三机器人33和第四机器人34相连；从而使得第二总控制端12可以直接对第二控制器22进行控制，再由第二控制器22来完成对第三机器人33和第四机器人34的控制，最后通过第三机器人33和第四机器人34共同对第三焊装夹具43和第四焊装夹具44进行操作；进而同样实现了只需要一名操作人员来操作第二总控制端12，即可完成对第二工作区8内部的2个焊装夹具进行控制。
此外，第三工作区9包括第三总控制端13和第六焊装夹具46，该第三总控制端13直接与第六焊装夹具46相连，即直接由第三总控制端13来控制第六焊装夹具46；之所以专门分配处一名操作人员来单独控制第六焊装夹具46，是因为该第六焊装夹具46为补焊焊装夹具，其结构如图7所示；由于补焊工艺直接关乎产品的质量和安全性，所以对于工艺的要求十分高，并且还要能够应对实际中作中的各种不定因素；虽然如此，该第三工作区9也是只要一名操作人员即可完成相关操作。
优选的，为了方便焊接和提高灵活性，上述的第一焊装夹具41、第二焊装夹具42、第三焊装夹具43、第四焊装夹具44、第五焊装夹具45以及第六焊装夹具46均安装于转台上。
进一步的，本发明中的焊接系统还设置有物料架(未在图中标出)，以便对完成焊接后的工件进行回收。
值得注意的是，上述的系统结构均是在结合大量实践基础后才得出的，因为如果进一步减少操作人员的数量，则焊接后工件无法达到高质量的要求；而如果增加操作人员的数量，则会造成生产成本的提高。
本发明中焊接系统的工作原理为：
首先，将待焊接的基础件5放入第一工作区7，此时第一名操作人员控制第一总控制端11，使得第一机器人31和第二机器人32同时利用第一焊装夹具41和第二焊装夹具42对基础件5进行焊接，经过初步焊接的基础件5再由第五焊装夹具45进行拉弧焊焊接，焊接后离开第一工作区7。
然后，工件进入第二工作区8，此时第二名操作人员控制第二总控制端12，使得第三机器人33和第四机器人34同时利用第三焊装夹具43和第四焊装夹具44对工件进行再次的焊接，焊接后工件离开第二工作区8。
最后，工件进入第三工作区9，此时由第三名操作人员来控制第三总控制端13，并由第三总控制端13直接操作第六焊装夹具46来进行补焊焊接，完成补焊焊接的完成件6将会被送至物料架上，至此完成单次焊接操作，且焊接后完成件6的结构如图8所示；
根据实际需求，可以重复上述操作，从而实现多次焊接工艺。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，包括第一工作区、第二工作区以及第三工作区，其特征在于，所述第一工作区包括第一总控制端、第一控制器、第一机器人、第二机器人、第一焊装夹具、第二焊装夹具以及第五焊装夹具，所述第一总控制端分别与第一控制器和第五焊装夹具相连，所述第一控制器分别与第一机器人和第二机器人相连；所述第二工作区包括第二总控制端、第二控制器、第三机器人、第四机器人、第三焊装夹具以及第四焊装夹具，所述第二总控制端与第二控制器相连，所述第二控制器分别与第三机器人和第四机器人相连；所述第三工作区包括第三总控制端和第六焊装夹具，所述第三总控制端直接与第六焊装夹具相连。
2.如权利要求1所述的一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，其特征在于，所述第一工作区内的第一机器人和第二机器人共同控制第一焊装夹具和第二焊装夹具。
3.如权利要求1所述的一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，其特征在于，所述第二工作区内的第三机器人和第四机器人共同控制第三焊装夹具和第四焊装夹具。
4.如权利要求1所述的一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，其特征在于，所述第一焊装夹具、第二焊装夹具、第三焊装夹具、第四焊装夹具、第五焊装夹具以及第六焊装夹具均安装于转台上。
5.如权利要求1所述的一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，其特征在于，所述第五焊装夹具为弧焊焊装夹具。
6.如权利要求1所述的一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，其特征在于，所述第六焊装夹具为补焊焊装夹具。
7.如权利要求1所述的一种用于汽车仪表盘的自动化焊接系统，其特征在于，还包括物料架。
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