CN104801869B - 一种汽车轮罩自动化焊接生产线及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械自动化技术领域，具体是一种汽车轮罩自动化焊接生产线及其生产方法，第一转台上设有第一、第二工位，第一机器人操控第一、第二工位，第四工位一侧设有第二机器人，第二机器人操控第三、第四、第八工位和第一中转台，第六机器人操控第一中转台和第九工位，第七机器人操控第九工位、固定焊台和第二中转台，第八机器人操控第二中转台、固定焊台和第十工位；第二转台上设有第五、第六工位，第四机器人操控一物料架和第七工位，第五机器人操控第七、第八工位。其通过控制多台机器人协调作业，配合特定夹具进行夹紧，焊接机器人自动焊接来实现整个汽车轮罩自动化焊接生产线，提高生产效率和焊接质量同时降低生产线对人力、物力要求。

Description

一种汽车轮罩自动化焊接生产线及其生产方法

[技术领域]

本发明涉及机械自动化技术领域，具体是一种汽车轮罩自动化焊接生产线及其生产方法。

[背景技术]

目前，国外已大量应用机器人技术，机器人自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流以及未来自动化生产线的发展方向。自动化成套装备的水平和制造能力代表了一个国家装备制造能力的最高水平，是一个国家制造业发达程度和国家综合实力的集中体现。

随着汽车制造业的不断发展，劳动力成本的不断提高，机器人在此行业的运用已经是非常普遍，并将成为以后汽车制造业的主流模式。采用机器人作业一方面可以提高生产设备的自动化水平，从而提高劳动生产率，同时又可以提高企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。而机器人焊接也向着柔性化、集成化、模块化方向发展。但是目前在汽车轮罩焊接中还没有合适的自动化生产线，导致生产效率低、成本高。

[发明内容]

本发明的目的就是为了解决现有技术中汽车轮罩焊接生产效率低等不足和缺陷，提供一种能够满足最少的投入，最大的产出的汽车轮罩自动化焊接生产线，可满足不同企业的不同需求，将有效推动汽车整车生产走向自动化和智能化的汽车轮罩自动化焊接生产线，包括可翻转的转台、具有机械手的机器人、若干设有夹具的工位、物料架和中转台，转台包括第一转台和第二转台，所述的第一转台上分别设有第一工位和第二工位，第一转台一侧设有第一机器人，第一机器人操控第一工位与第二工位，所述的第二工位一侧依次设有第三工位、第四工位、第八工位、第一中转台、第九工位、固定焊台和第十工位，所述的第四工位一侧设有第二机器人，第二机器人操控第三工位、第四工位、第八工位和第一中转台，第九工位一侧设有第六机器人，第六机器人操控第一中转台和第九工位，所述的固定焊台一侧设有第七机器人，第七机器人操控第九工位、固定焊台和第二中转台，所述的第十工位一侧设有第八机器人，所述的第八机器人操控第二中转台、固定焊台和第十工位；所述的第二转台上设有第五工位和第六工位，第二转台一侧设有第三机器人，所述的第六工位一侧依次设有第四机器人、第七工位和第五机器人，所述的第四机器人操控一物料架和第七工位，所述的第五机器人操控第七工位和第八工位。

物料架包括第一物料架、第二物料架和第三物料架，第一物料架设在第一工位处，第二物料架设在第三工位处，第三物料架设在第五工位处。

第一机器人、第二机器人、第三机器人、第五机器人第六机器人、第七机器人和第八机器人为焊接机器人，所述的第四机器人为涂胶机器人。

本发明还包括一种汽车轮罩自动化焊接生产线的生产方法，首先，第一工位上件，之后翻转，继续给第二工位上件，第一工位则由第一机器人焊接，该工位焊接完成件放置在旁边的第一物料架上，供第三工位继续焊接，第三工位进行上件动作，上件完成后由焊接第二机器人实现焊接动作，同样第三工位的焊接完成件转放至其身旁的第二物料架上，然后将第三工位焊接完成件转移至第四工位由焊接第二机器人进行焊接，焊接完成后，将焊接完成件转移至第八工位；第五工位和第六工位安装在转台上，并进行上下件操作，先在第五工位上件，上件完成后翻转转台使工件翻转至第六工位，同时在第五工位上继续上件，此时第六工位由第三机器人进行焊接动作，该工位的焊接完成件送至第三物料架上，第四机器人首先从第三物料架上面抓取焊件，然后对焊件进行涂胶，涂胶完成件送至第七工位，第七工位进行上下件动作，由第五机器人完成该工位的焊接动作，焊接完成后送至第八工位，第八工位的焊接动作同样由第五机器人焊接完成，焊接完成件由第二机器人从第八工位抓取到第一中转台上，第六机器人从第一中转台上抓取工件到第九工位进行焊接并完成第九工位的焊接动作，第七机器人从第九工位抓取工件到固定焊台进行焊接，完成之后放至第二中转台，第八机器人从第二中转台上抓取工件到固定焊台进行焊接，完成之后放至第十工位，在第十工位由第八机器人实现自动打标，再进行制钉，由此完成汽车轮罩自动化焊接生产线的焊接工作。

第一工位、第二工位、第四工位、第七工位、第八工位、第九工位上的夹具均包括：电机、压块、托块、感应器、定位销、气缸，电机被启动后旋转，带动转台旋转，使转台上的夹具在合适的角度配合焊接机器人进行焊接，夹具启动后，托块顶出，焊接机器人的机械手上件，感应器感应到工件放置到位后，定位销定位，气缸通气使压块和托块夹紧，然后焊接机器人对需要焊接到部位进行焊接，焊接结束后，再次启动相应的夹具控制按钮，托块顶出，压块松开，焊接机器人的机械手将焊接完成件取出，放至给定的位置上。

第三工位上的夹具包括傀儡焊枪、铜板、线缆，第三工位的夹具将工件定位夹紧后，通过用铜板给内侧需焊接的部位与焊件之间搭桥相连，线缆给傀儡焊枪通电，焊接机器人通过铜板传递能量至需要焊接的部位，傀儡焊枪配合焊接机器人完成该部位的焊接动作。

第五工位和第六工位上的夹具均包括顶升汽缸和顶升柱，在工件被定位夹紧后，限位开关保证顶升柱动作的准确性和精度，顶升气缸通气后，顶升柱实现设定的顶升动作，配合该工位焊接机器人完成该工位分配的焊接动作。

第十工位上的夹具包括螺柱焊枪导套、刻字机、顶升气缸，在工件被定位夹紧后，顶升气缸通气后，将支撑部件顶起，配合该工位焊接机器人完成相应的焊接动作，刻字机在焊接完成件上完成设定好的刻字动作，焊接完成件经过检测合格后即完成了整条轮罩自动化焊接生产线的焊接动作。

本发明同现有技术相比，其优点在于本发明专利汽车轮罩自动化焊接生产线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，焊接机器人自动焊接来实现整个汽车轮罩自动化焊接生产线只需7个人和8台焊接机器人完成所有动作，提高生产效率和焊接质量的同时，降低生产线对人力和物力的要求。

[附图说明]

图1为本发明实施例中汽车轮罩自动化焊接生产线的架构示意图；

图2为本发明实施例中安装在转台上的第一工位和第二工位的轴视图；

图3为本发明实施例中的第三工位夹具轴视图；

图4为发明实施例中的第四工位夹具轴视图；

图5为发明实施例中安装在转台上的第五工位和第六工位的轴视图；

图6为发明实施例中的第七工位夹具轴视图；

图7为发明实施例中的第八工位夹具轴视图；

图8为发明实施例中的第九工位夹具轴视图；

图9为发明实施例中的第十工位夹具轴视图；

图中：1.第一机器人2.第一工位3.第一转台4.第二工位5.第三工位6.第二机器人7.第四工位8.第八工位9.第六机器人10.第九工位11.固定焊台12.第七机器人13.第十工位14.第八机器人15.第三机器人16.第六工位17.第二转台18.第五工位19.第四机器人20.第七工位21.第五机器人201.电机202.压块203.托块204.工件205.感应器206.定位销207.气缸301傀儡焊枪302.铜板303.线缆501.顶升气缸502.顶升柱504.限位开关901.螺柱焊枪导套902.刻字机；

指定图1为本发明的摘要附图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一工位2和第二工位4安装在第一转台3上，首先，第一工位2由第一工人上件，之后翻转，第一工人继续给第二工位4上件，第一工位2则由第一机器人1焊接，该工位焊接完成件由第一工人放置在旁边的第一物料架上，供第三工位5继续焊接。第一工位和第二工位的夹具结构如图2所示，电机201被启动后旋转，带动转台旋转，使转台上的夹具在合适的角度配合焊接机器人进行焊接。工位1夹具启动后，托块203顶出，焊接机器人的机械手上件，感应器205感应到工件放置到位后，定位销206定位，气缸207通气使压块202和托块203夹紧，然后焊接机器人对需要焊接到部位进行焊接。焊接结束后，再次启动相应的夹具控制按钮，托块203顶出，压块202松开，焊接机器人的机械手将焊接完成件取出，放至给定的位置上。

第三工位5有第二工人进行上件动作，上件完成后由焊接第二机器人实现焊接动作，同样第三工位5的焊接完成件由第二工人转放至其身旁的第二物料架上。第四工位7由第三工人人工将第三工位焊接完成件转移至第四工位7由第二机器人6进行焊接，焊接完成后，第三工人将焊接完成件转移至第八工位8。第三工位的夹具结构如图3所示，第三工位夹具的动作原理与第一工位和第二工位的动作原理形同，不同的是这里增添了301傀儡焊枪、302铜板、303线缆，目的是解决焊机机器人焊枪焊不能焊接汽车部件内部小件的问题。在夹具将工件定位夹紧后，通过用铜板302给内侧需焊接的部位与焊件之间搭桥相连，线缆303给傀儡焊枪301通电，焊接机器人通过铜板传递能量至需要焊接的部位，傀儡焊枪301配合焊接机器人完成该部位的焊接动作。第四工位的夹具结构示意图如图4所示，该工位夹具的动作原理与第一工位和第二工位的原理相同，第四工位的焊装夹具配合该工位的焊接机器人完成分配至该工位的焊接动作。

第五工位18和第六工位16安装在第二转台上，由第四工人进行上下件操作。当第五工位18在第四工人所在侧时，人工上件，上件完成后转台翻转使第六工位转至第四工人所在侧，进行人工上件，第六工位则由第三机器人15进行焊接动作，当第六工位上件完成后，转台翻转至机器人侧，继续由第三机器人实现第六工位需完成的焊接动作，如此循环往复。该工位的焊接完成件人工送至第三物料架上。第五工位的夹具结构如图5所示，第五工位和第六工位主要设置了501顶升气缸和502顶升柱，在工件被定位夹紧后，限位开关504保证顶升柱502动作的准确性和精度，顶升气缸501通气后，顶升柱502实现设定的顶升动作，配合该工位焊接机器人完成该工位分配的焊接动作。

第四机器人19首先从第三物料架上面抓取焊件，然后对焊件进行涂胶，涂胶完成件送至第七工位，第七工位有第五工人进行上下件动作，有第五机器人21完成该工位的焊接动作，焊接完成后送至第八工位。

第八工位的焊接动作同样由第五机器人21焊接完成，焊接完成件由第二机器人6从第八工位抓取到第一中转台上，第六机器人从第一中转台上抓取工件到第九工位进行焊接并完成第九工位的焊接动作。

第七工位、第八工位和第九工位的夹具动作原理与第一工位和第二工位的工作原理相同，第七工位、第八工位和第九工位的焊装夹具分别配合该工位的焊接机器人完成分配至该工位的焊接动作。

第七机器人从第九工位抓取工件到固定焊台进行焊接，完成之后放至第二中转台。

第八机器人从第二中转台上抓取工件到固定焊台进行焊接，完成之后放至第十工位，在第十工位由第八机器人实现自动打标，由第六工人进行人工制钉，完成轮罩线的焊接工作，之后由第七工人搬运走此条生产线的焊接成品。

第十工位的焊装夹具主要增添了螺柱焊枪导套，902刻字机，903顶升气缸。在工件被定位夹紧后，903顶升气缸通气后，将支撑部件顶起，配合该工位焊接机器人完成相应的焊接动作。902刻字机在焊接完成件上完成设定好的刻字动作。焊接完成件经过检测合格后即完成了整条轮罩自动化焊接生产线的焊接动作。

Claims (7)

1.一种汽车轮罩自动化焊接生产线，包括可翻转的转台、具有机械手的机器人、若干设有夹具的工位、物料架和中转台，其特征在于所述的转台包括第一转台和第二转台，所述的第一转台上分别设有第一工位和第二工位，第一转台一侧设有第一机器人，第一机器人操控第一工位与第二工位，所述的第二工位一侧依次设有第三工位、第四工位、第八工位、第一中转台、第九工位、固定焊台和第十工位，所述的第四工位一侧设有第二机器人，第二机器人操控第三工位、第四工位、第八工位和第一中转台，第九工位一侧设有第六机器人，第六机器人操控第一中转台和第九工位，所述的固定焊台一侧设有第七机器人，第七机器人操控第九工位、固定焊台和第二中转台，所述的第十工位一侧设有第八机器人，所述的第八机器人操控第二中转台、固定焊台和第十工位；所述的第二转台上设有第五工位和第六工位，第二转台一侧设有第三机器人，所述的第六工位一侧依次设有第四机器人、第七工位和第五机器人，所述的第四机器人操控一物料架和第七工位，所述的第五机器人操控第七工位和第八工位；该汽车轮罩自动化焊接生产线的生产方法为：首先，第一工位上件，之后翻转，继续给第二工位上件，第一工位则由第一机器人焊接，该工位焊接完成件放置在旁边的第一物料架上，供第三工位继续焊接，第三工位进行上件动作，上件完成后由焊接第二机器人实现焊接动作，同样第三工位的焊接完成件转放至其身旁的第二物料架上，然后将第三工位焊接完成件转移至第四工位由焊接第二机器人进行焊接，焊接完成后，将焊接完成件转移至第八工位；第五工位和第六工位安装在转台上，并进行上下件操作，先在第五工位上件，上件完成后翻转转台使工件翻转至第六工位，同时在第五工位上继续上件，此时第六工位由第三机器人进行焊接动作，该工位的焊接完成件送至第三物料架上，第四机器人首先从第三物料架上面抓取焊件，然后对焊件进行涂胶，涂胶完成件送至第七工位，第七工位进行上下件动作，由第五机器人完成该工位的焊接动作，焊接完成后送至第八工位，第八工位的焊接动作同样由第五机器人焊接完成，焊接完成件由第二机器人从第八工位抓取到第一中转台上，第六机器人从第一中转台上抓取工件到第九工位进行焊接并完成第九工位的焊接动作，第七机器人从第九工位抓取工件到固定焊台进行焊接，完成之后放至第二中转台，第八机器人从第二中转台上抓取工件到固定焊台进行焊接，完成之后放至第十工位，在第十工位由第八机器人实现自动打标，再进行制钉，由此完成汽车轮罩自动化焊接生产线的焊接工作。

2.如权利要求1所述的一种汽车轮罩自动化焊接生产线，其特征在于所述的物料架包括第一物料架、第二物料架和第三物料架，第一物料架设在第一工位处，第二物料架设在第三工位处，第三物料架设在第五工位处。

3.如权利要求1所述的一种汽车轮罩自动化焊接生产线，其特征在于所述的第一机器人、第二机器人、第三机器人、第五机器人、第六机器人、第七机器人和第八机器人为焊接机器人，所述的第四机器人为涂胶机器人。

4.如权利要求1所述的一种汽车轮罩自动化焊接生产线的生产方法，其特征在于所述的第一工位、第二工位、第四工位、第七工位、第八工位、第九工位上的夹具均包括：电机、压块、托块、感应器、定位销、气缸，电机被启动后旋转，带动转台旋转，使转台上的夹具在合适的角度配合焊接机器人进行焊接，夹具启动后，托块顶出，焊接机器人的机械手上件，感应器感应到工件放置到位后，定位销定位，气缸通气使压块和托块夹紧，然后焊接机器人对需要焊接到部位进行焊接，焊接结束后，再次启动相应的夹具控制按钮，托块顶出，压块松开，焊接机器人的机械手将焊接完成件取出，放至给定的位置上。

5.如权利要求1所述的一种汽车轮罩自动化焊接生产线的生产方法，其特征在于所述的第三工位上的夹具包括傀儡焊枪、铜板、线缆，第三工位的夹具将工件定位夹紧后，通过用铜板给内侧需焊接的部位与焊件之间搭桥相连，线缆给傀儡焊枪通电，焊接机器人通过铜板传递能量至需要焊接的部位，傀儡焊枪配合焊接机器人完成该部位的焊接动作。

6.如权利要求1所述的一种汽车轮罩自动化焊接生产线的生产方法，其特征在于所述的第五工位和第六工位上的夹具均包括顶升汽缸和顶升柱，在工件被定位夹紧后，限位开关保证顶升柱动作的准确性和精度，顶升气缸通气后，顶升柱实现设定的顶升动作，配合该工位焊接机器人完成该工位分配的焊接动作。

7.如权利要求1所述的一种汽车轮罩自动化焊接生产线的生产方法，其特征在于所述的第十工位上的夹具包括螺柱焊枪导套、刻字机、顶升气缸，在工件被定位夹紧后，顶升气缸通气后，将支撑部件顶起，配合该工位焊接机器人完成相应的焊接动作，刻字机在焊接完成件上完成设定好的刻字动作，焊接完成件经过检测合格后即完成了整条轮罩自动化焊接生产线的焊接动作。