CN107962276A - 模块化弧焊站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化弧焊站，包括支承于工作地面上且与工作地面拆卸连接的第一集成模块和第二集成模块，第一集成模块用于将焊接所需的焊接机器人、用于变换焊接角度的变位机及安装于变位机上用于装夹待焊接组件的焊接夹具集成于其内部空腔内。第二集成模块与第一集成模块拆卸连接且与第一集成模块的内部空腔连通，第二集成模块用于提供供操作人员将待焊接组件装夹至焊接夹具上的上件空间，第一集成模块、第二集成模块及工作地面围设成密封的焊接操作空间。模块化弧焊站还包括与第一集成模块拆卸连接的第三集成模块，第三集成模块用于控制焊接机器人、变位机及焊接夹具动作。本发明的模块化弧焊站中，移动、拆分操作方便，更新换代周期短。

Description

模块化弧焊站
技术领域
本发明涉及汽车焊接领域，特别地，涉及一种模块化弧焊站。
背景技术
现代汽车生产总量大、品种多、车型更新换代速度快，因而焊装车间焊装生产线需要改造、升级的频率越来越高。现有的弧焊生产线包括根据焊接工艺依次设置的多个弧焊站，每个弧焊站包括与工作地面固定连接的弧焊站外壳，弧焊站外壳内设有焊接机器人、弧焊夹具、三轴变位机、弧焊焊机、弧焊围栏及各种电气控制柜等，焊接机器人、弧焊夹具、三轴变位机、弧焊焊机、弧焊围栏及各种电气控制柜等均与工作地面拆卸连接。
需要提升产能或者增加新车型焊接时，需要结合焊接工艺对弧焊站的布局及各弧焊站内的具体结构进行重新规划和调整，即需要移动部分弧焊站，或者对相应弧焊站内各部分进行改造、转运、重新安装、重新调试等，由于弧焊站外壳为整体结构，且弧焊站内的各部分分别与工作地面拆卸连接，从而更新换代周期长，工人的劳动强度大，安装、调试操作繁琐，更新换代所需成本高，且更新换代过程中存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明提供了一种模块化弧焊站，以解决现有的弧焊站存在的更新换代周期长，工人的劳动强度大，安装、调试操作繁琐，更新换代所需成本高，且更新换代过程中存在较大的安全隐患的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种模块化弧焊站，包括支承于工作地面上且与工作地面拆卸连接的第一集成模块和第二集成模块，第一集成模块用于将焊接所需的焊接机器人、用于变换焊接角度的变位机及安装于变位机上用于装夹待焊接组件的焊接夹具集成于其内部空腔内；第二集成模块与第一集成模块拆卸连接且与第一集成模块的内部空腔连通，第二集成模块用于提供供操作人员将待焊接组件装夹至焊接夹具上的上件空间，第一集成模块、第二集成模块及工作地面围设成密封的焊接操作空间；还包括与第一集成模块拆卸连接的第三集成模块，第三集成模块用于控制焊接机器人、变位机及焊接夹具动作。
进一步地，第一集成模块、第二集成模块及第三集成模块上各设有多个供叉车叉入以搬运的叉车孔、多个用于与吊装设备相连的吊装点。
进一步地，第一集成模块包括用于构建部分焊接操作空间的第一外壳体，第一外壳体内固定设有用于安装多个焊接机器人的多个机器人底座、用于安装变位机的安装板；焊接机器人与对应设置的机器人底座拆卸连接；变位机与安装板拆卸连接。
进一步地，第一外壳体呈方型，包括上下相对设置的第一上盖板和底板、相对设置于第一上盖板和底板之间的两块第一侧板、设置于第一上盖板、底板及两块第一侧板之间的后端板；底板上设有多个叉车孔和多个吊装点；多个机器人底座和安装板固定设置于底板上。
进一步地，两块第一侧板分别与第一上盖板和底板拆卸连接；两块第一侧板上各设有多个叉车孔和多个吊装点。
进一步地，第二集成模块包括用于构建部分焊接操作空间的第二外壳体，第二外壳体通过连接件与第一外壳体拆卸连接，且与第一外壳体连通；第二外壳体上设有用于打开或关闭焊接操作空间的升降门。
进一步地，第二集成模块还包括供模块化弧焊站外的操作人员对焊接操作空间内的部件进行控制的控制面板、用于指示焊接操作空间内的工作状态的状态指示灯；控制面板和状态指示灯连接于第二外壳体的外表面上。
进一步地，第二外壳体呈方型，包括水平设置的第二上盖板、与第二上盖板垂直连接的前端板及两块相对设置的第二侧板；前端板上设有多个叉车孔，两块第二侧板上各设有多个吊装点；升降门、控制面板均设置于前端板上；状态指示灯设置于第二上盖板上。
进一步地，第三集成模块包括水平设置且与第一外壳体拆卸连接的安装底板，安装底板上集成有用于控制焊接机器人、变位机30)及焊接夹具动作的控制柜。
进一步地，控制柜包括PLC控制柜、机器人控制柜及弧焊焊机控制柜；PLC控制柜和弧焊焊机控制柜相对设置于安装底板上；机器人控制柜固定连接于弧焊焊机控制柜上。
本发明具有以下有益效果：
本发明的模块化弧焊站中，由于围设成焊接操作空间的第一集成模块和第二集成模块分别与工作地面拆卸连接，且第二集成模块和第三集成模块分别与第一集成模块拆卸连接，并焊接机器人、变位机及焊接夹具均集成设置于第一集成模块的内部空腔内，从而需提升产能或者增加新车型焊接，需要调整弧焊站的布局及各弧焊站内的具体结构时，只需自由移动、拆分、组合各弧焊站，并调整弧焊站内的焊接夹具即可，相比现有技术状况，其移动、拆分及组合操作方便，更新换代周期短，工人的劳动强度低，且只需安装、调试焊接夹具即可，安装、调试操作简单，所需成本低，且更新换代过程中安全性高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的模块化弧焊站的空间结构示意图；
图2是图1中第一集成模块的空间结构示意图；
图3是图2中第一侧板的空间结构示意图；
图4是图1中第二集成模块的空间结构示意图；
图5是图1中第三集成模块的空间结构示意图。
图例说明
10、第一集成模块；11、第一外壳体；111、第一上盖板；112、底板；113、第一侧板；114、后端板；12、机器人底座；13、安装板；20、第二集成模块；21、第二外壳体；211、第二上盖板；212、前端板；213、第二侧板；22、升降门；23、控制面板；24、状态指示灯；30、变位机；40、焊接夹具；50、焊接机器人；60、第三集成模块；61、安装底板；621、PLC控制柜；622、机器人控制柜；623、弧焊焊机控制柜；71、叉车孔；72、吊装点；80、连接件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1和图2，本发明的优选实施例提供了一种模块化弧焊站，包括支承于工作地面上且与工作地面拆卸连接的第一集成模块10和第二集成模块20，第一集成模块10用于将焊接所需的焊接机器人50、用于变换焊接角度的变位机30及安装于变位机30上用于装夹待焊接组件的焊接夹具40集成于其内部空腔内。第二集成模块20与第一集成模块10拆卸连接且与第一集成模块10的内部空腔连通，第二集成模块20用于提供供操作人员将待焊接组件装夹至焊接夹具40上的上件空间，第一集成模块10、第二集成模块20及工作地面围设成密封的焊接操作空间。模块化弧焊站还包括与第一集成模块10拆卸连接的第三集成模块60，第三集成模块60用于控制焊接机器人50、变位机30及焊接夹具40动作。
本发明的模块化弧焊站中，由于围设成焊接操作空间的第一集成模块10和第二集成模块20分别与工作地面拆卸连接，且第二集成模块20和第三集成模块60分别与第一集成模块10拆卸连接，并焊接机器人50、变位机30及焊接夹具40均集成设置于第一集成模块10的内部空腔内，从而需提升产能或者增加新车型焊接，需要调整弧焊站的布局及各弧焊站内的具体结构时，只需自由移动、拆分、组合各弧焊站，并调整弧焊站内的焊接夹具40即可，相比现有技术状况，其移动、拆分及组合操作方便，更新换代周期短，工人的劳动强度低，且只需安装、调试焊接夹具40即可，安装、调试操作简单，所需成本低，且更新换代过程中安全性高。
可选地，如图1所示，第一集成模块10、第二集成模块20及第三集成模块60上各设有多个供叉车叉入以搬运的叉车孔71、多个用于与吊装设备相连的吊装点72。通过在第一集成模块10、第二集成模块20及第三集成模块60上各设置多个叉车孔71和多个吊装点72，从而便于通过叉车或吊装设备转移第一集成模块10、第二集成模块20及第三集成模块60，不仅降低工人的劳动强度，同时提高弧焊站更新换代时的速度，缩短更新换代的周期。
可选地，如图2所示，第一集成模块10包括用于构建部分焊接操作空间的第一外壳体11，第一外壳体11内固定设有用于安装多个焊接机器人50的多个机器人底座12、用于安装变位机30的安装板13。焊接机器人50与对应设置的机器人底座12拆卸连接。变位机30与安装板13拆卸连接，安装板13还用作用于遮挡焊接时产生的弧光的弧光遮挡板。调整弧焊站内的具体结构时，只需根据焊接工艺变换焊接夹具40即可，操作简单，更换速度快。
本具体实施例中，如图2所示，第一外壳体11呈方型，包括上下相对设置的第一上盖板111和底板112、相对设置于第一上盖板111和底板112之间的两块第一侧板113、设置于第一上盖板111、底板112及两块第一侧板113之间的后端板114。底板112上设有多个叉车孔71和多个吊装点72。多个机器人底座12和安装板13固定设置于底板112上。后端板114上设有供维修人员进出的维修安全门。
优选地，为便于叉车或吊装设备方便搬运第一外壳体11，本优选实施例中，如图3所示，两块第一侧板113分别与第一上盖板111和底板112拆卸连接。两块第一侧板113上各设有多个叉车孔71和多个吊装点72。本具体实施例中，各第一侧板113包括竖直设置的竖板，与竖板垂直连接且相对布置的两块横板，两块横板用于分别与第一上盖板111和底板112对接，从而可缩短第一外壳体11的宽度，便于叉车或吊装设备转移第一外壳体11。
可选地，如图4所示，第二集成模块20包括用于构建部分焊接操作空间的第二外壳体21，第二外壳体21通过连接件80与第一外壳体11拆卸连接，且与第一外壳体11连通。第二外壳体21上设有用于打开或关闭焊接操作空间的升降门22。
本具体实施例中，如图4所示，第二外壳体21呈方型，包括水平设置的第二上盖板211、与第二上盖板211垂直连接的前端板212及两块相对设置的第二侧板213，第二上盖板211的边缘通过连接件80与第一上盖板111的边缘拆卸连接。本具体实施例中，连接件80包括分别设置于第一上盖板111和第二上盖板211上的两块对接法兰，及用于锁紧两块对接法兰的锁紧连接件。
进一步地，如图4所示，第二集成模块20还包括供模块化弧焊站外的操作人员对焊接操作空间内的部件进行控制的控制面板23、用于指示焊接操作空间内的工作状态的状态指示灯24。控制面板23和状态指示灯24连接于第二外壳体21的外表面上。
具体地，如图4所示，升降门22、控制面板23均设置于前端板212上。状态指示灯24设置于第二上盖板211上。且前端板212上设有多个叉车孔71，两块第二侧板213上各设有多个吊装点72。
可选地，如图5所示，第三集成模块60包括水平设置且与第一外壳体11拆卸连接的安装底板61，安装底板61上集成有用于控制焊接机器人50、变位机30及焊接夹具40动作的控制柜。
本具体实施例中，如图5所示，控制柜包括PLC控制柜621、机器人控制柜622及弧焊焊机控制柜623。PLC控制柜621和弧焊焊机控制柜623相对设置于安装底板61上。机器人控制柜622固定连接于弧焊焊机控制柜623上。通过将PLC控制柜621、机器人控制柜622及弧焊焊机控制柜623集成于安装底板61上，从而便于分别与对应的部件快速相连，提高更新换代的速度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种模块化弧焊站，其特征在于，
包括支承于工作地面上且与所述工作地面拆卸连接的第一集成模块(10)和第二集成模块(20)，所述第一集成模块(10)用于将焊接所需的焊接机器人(50)、用于变换焊接角度的变位机(30)及安装于所述变位机(30)上用于装夹待焊接组件的焊接夹具(40)集成于其内部空腔内；
所述第二集成模块(20)与所述第一集成模块(10)拆卸连接且与所述第一集成模块(10)的内部空腔连通，所述第二集成模块(20)用于提供供操作人员将所述待焊接组件装夹至所述焊接夹具(40)上的上件空间，所述第一集成模块(10)、所述第二集成模块(20)及所述工作地面围设成密封的焊接操作空间；
还包括与所述第一集成模块(10)拆卸连接的第三集成模块(60)，所述第三集成模块(60)用于控制所述焊接机器人(50)、所述变位机30)及所述焊接夹具(40)动作。
2.根据权利要求1所述的模块化弧焊站，其特征在于，
所述第一集成模块(10)、所述第二集成模块(20)及所述第三集成模块(60)上各设有多个供叉车叉入以搬运的叉车孔(71)、多个用于与吊装设备相连的吊装点(72)。
3.根据权利要2所述的模块化弧焊站，其特征在于，
所述第一集成模块(10)包括用于构建部分所述焊接操作空间的第一外壳体(11)，
所述第一外壳体(11)内固定设有用于安装多个所述焊接机器人(50)的多个机器人底座(12)、用于安装所述变位机(30)的安装板(13)；
所述焊接机器人(50)与对应设置的所述机器人底座(12)拆卸连接；
所述变位机(30)与所述安装板(13)拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的模块化弧焊站，其特征在于，
所述第一外壳体(11)呈方型，包括上下相对设置的第一上盖板(111)和底板(112)、相对设置于所述第一上盖板(111)和所述底板(112)之间的两块第一侧板(113)、设置于所述第一上盖板(111)、所述底板(112)及两块所述第一侧板(113)之间的后端板(114)；
所述底板(112)上设有多个所述叉车孔(71)和多个所述吊装点(72)；
多个所述机器人底座(12)和所述安装板(13)固定设置于所述底板(112)上。
5.根据权利要求4所述的模块化弧焊站，其特征在于，
两块所述第一侧板(113)分别与所述第一上盖板(111)和所述底板(112)拆卸连接；
两块所述第一侧板(113)上各设有多个所述叉车孔(71)和多个所述吊装点(72)。
6.根据权利要求3所述的模块化弧焊站，其特征在于，
所述第二集成模块(20)包括用于构建部分所述焊接操作空间的第二外壳体(21)，所述第二外壳体(21)通过连接件(80)与所述第一外壳体(11)拆卸连接，且与所述第一外壳体(11)连通；
所述第二外壳体(21)上设有用于打开或关闭所述焊接操作空间的升降门(22)。
7.根据权利要求6所述的模块化弧焊站，其特征在于，
所述第二集成模块(20)还包括供所述模块化弧焊站外的操作人员对所述焊接操作空间内的部件进行控制的控制面板(23)、用于指示所述焊接操作空间内的工作状态的状态指示灯(24)；
所述控制面板(23)和所述状态指示灯(24)连接于所述第二外壳体(21)的外表面上。
8.根据权利要求7所述的模块化弧焊站，其特征在于，
所述第二外壳体(21)呈方型，包括水平设置的第二上盖板(211)、与所述第二上盖板(211)垂直连接的前端板(212)及两块相对设置的第二侧板(213)；
所述前端板(212)上设有多个所述叉车孔(71)，两块所述第二侧板(213)上各设有多个所述吊装点(72)；
所述升降门(22)、所述控制面板(23)均设置于所述前端板(212)上；
所述状态指示灯(24)设置于所述第二上盖板(211)上。
9.根据权利要求4所述的模块化弧焊站，其特征在于，
所述第三集成模块(60)包括水平设置且与所述第一外壳体(11)拆卸连接的安装底板(61)，所述安装底板(61)上集成有用于控制所述焊接机器人(50)、所述变位机30)及所述焊接夹具(40)动作的控制柜。
10.根据权利要求9所述的模块化弧焊站，其特征在于，
所述控制柜包括PLC控制柜(621)、机器人控制柜(622)及弧焊焊机控制柜(623)；
所述PLC控制柜(621)和所述弧焊焊机控制柜(623)相对设置于所述安装底板(61)上；
所述机器人控制柜(622)固定连接于所述弧焊焊机控制柜(623)上。
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