CN109048065A - 一种汽车前后轴自动化加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了汽车前后轴自动化加工系统，包括PLC、与PLC相连的自动化入库系统、双机器人弧焊工作站、焊缝激光检测站和激光打标工作站；自动化入库系统、双机器人弧焊工作站、焊缝激光检测站和激光打标工作站依次设置，两者之间通过转运车连接。本发明通过自动化控制，将前后轴的入库、焊接、检测和打标形成一条自动化的生产线，减少人工的参与，使得加工所得成品的品质更佳。

Description

一种汽车前后轴自动化加工系统

技术领域

本发明属于汽车加工技术领域，特别是涉及一种汽车前后轴自动化加工系统。

背景技术

在汽车加工领域中，汽车零部件生产出来的成品以及半成品，往往都会通过目测、实验或者检具来判断是否符合质量的要求。但是，现有的检测标准存在质量的标准不统一，或者每个人的标准都不一样等等情况。焊接出来的工件，通过人为目测焊缝是否存在虚焊、焊偏、焊穿、焊缝宽高不符合等问题，就会出现标准的差异或者漏看等情况，影响后续的工序。

激光打标机（laser marking machine）是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，从而刻出精美的图案、商标和文字，激光打标机主要分为：CO2激光打标机、半导体激光打标机、光纤激光打标机和YAG激光打标机，目前激光打标机主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合。应用于电子元器件、集成电路（IC）、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、PVC管材等。

现有的汽车前后轴加工过程中自动化程度不高，继续改进。

发明内容

本发明的目的就是提供一种汽车前后轴自动化加工系统，能完全解决上述现有技术的不足之处。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：一种汽车前后轴自动化加工系统，包括PLC、与PLC相连的自动化入库系统、双机器人弧焊工作站、焊缝激光检测站和激光打标工作站；自动化入库系统、双机器人弧焊工作站、焊缝激光检测站和激光打标工作站依次设置，两者之间通过转运车连接；其中：

双机器人弧焊工作站包括装夹位、焊接位、焊机、气路板和三轴变位机，所述三轴变位机设置于装夹位和焊接位之间，装夹位处设有装夹夹具，气路板通过气管与装夹夹具相连；焊接位处设有焊接机器人和清枪器，焊接机器人为两个，两焊接机器人分别与焊机相连；三轴变位机包括一号变位机、二号变位机和三号变位机，所述二号变位机和三号变位机为焊接机器人的外部轴，所述二号变位机上装设工装夹具A面，工装夹具A面与二号变位机同步运动，所述三号变位机上装设工装夹具B面，工装夹具B面与三号变位机同步运动；一号变位机与底面固定，二号变位机和三号变位机分别设于一号变位机的两端，一号变位机带动二号变位机和三号变位机转动，使得一号变位机和二号变位机交错位于焊接位上；

焊缝激光检测站包括控制器、走线系统、六轴机器人、工件夹具和滑台，所述六轴机器人包括机器手、激光发生器、六轴法兰和支架，激光发生器设置于支架上，支架通过六轴法兰与机器手相连；机器手与控制器无线连接；走线系统的一端与控制器相连，另一端分别与六轴机器人、工件夹具和滑台相连；滑台包括推进滑台和推出滑台，工件夹具包括推进工件夹具和推出工件夹具；推进滑台与推出滑台成90度设置，推进滑台的后方接推进工件夹具，推出滑台的后方接推出工件夹具；六轴机械人设置于推进工件夹具和推出工件夹具之间；

激光打标工作站包括激光发生器、走线系统、六轴机器人、定位打标工件夹具、推进滑台和机器人控制器，所述六轴机器人包括机器人本体、振镜头、六轴法兰和振镜支架，振镜头设置于振镜支架上，振镜支架通过六轴法兰与机器人本体相连；机器人本体与机器人控制器无线连接；走线系统的一端与振镜头相连，另一端与外部激光发生器相连；推进滑台与六轴机器人对应设置，推进滑台包括工装平台、导轨、推进气缸和滑台底座，工装平台的下方设有滑块，工装平台通过滑块与导轨配合，导轨成排设置于工装平台上，推进气缸的输出轴置于导轨上，推进气缸带动工装平台在推进滑台上滑动；定位打标工件夹具固定于工装平台上，定位打标工件夹具包括工件放置孔、定位机构、阻挡机构和快换机构，工件放置孔为三个，分别对应定位机构、阻挡机构和快换机构。

作为优选方式之一，焊缝激光检测站中，工件夹具固定于工装平台上，工件夹具包括工件放置孔、定位机构、阻挡机构和快换机构，工件放置孔为三个，分别对应定位机构、阻挡机构和快换机构；工件夹具上设有传感器控制器；定位机构包括一限位铁块；阻挡机构上设有一个摆臂气缸，当摆动气缸通气时，气缸摆动固定角度，摆动气缸头还带有一个限位块。

作为优选方式之一，焊接机器人具有六个能单独转动且具有限位装置的内部轴；在焊接机器人上设有焊枪，焊枪通过连接块与焊接机器人的其中一内部轴的轴壁相连；焊接机器人通过机器人底座固定于地面。

作为优选方式之一，自动化入库系统包括入料扫码一体机、物流管理平台、入料缓存架、自动引导AGV小车、称重显示仪器、扫码枪、料箱入库站台、入库传送带、堆垛机、立体库房、夹具入库站台和主通道。

作为优选方式之一，激光打标工作站的阻挡机构上设有一个摆臂气缸，当摆动气缸通气时，气缸摆动固定角度，摆动气缸头还带有一个限位块，每次滑台划过来的时候都会撞到相同位置的摆动气缸，使滑台运动到固定位置。

作为优选方式之一，还包括产品自然时效传送线，产品自然时效传送线包括成品料架、一号扫码枪、二号扫码枪、自然时效传送带、一号换向传送带、二号换向传送带、接近开关、上行提升机、下行提升机和物流管理系统一体机；上行提升机的出口处设置成品料架，成品料架处设有对应的一号扫码枪，成品料架的后方接一号换向传送带的初始端，一号换向传送带和二号换向传送带均纵向设置，且两者的输送方向相反；自然时效传送带为数条，横向设置于一号换向传送带和二号换向传送带之间，在自然时效传送带与一号换向传送带、自然时效传送带与二号换向传送带的相接处设有换向装置；在自然时效传送带、一号换向传送带和二号换向传送带上均间隔设置有数个接近开关；在二号换向传送带的末端设有二号扫码枪，二号扫码枪的后端设置下行提升机；所述物流管理系统一体机分别与一号扫码枪、自然时效传送带、一号换向传送带、二号换向传送带、二号扫码枪、接近开关、上行提升机和下行提升机相连。

作为优选方式之一，所述一号自然时效传送带输送首端与一号换向传送带的末端相连，所述二号自然时效传送带、三号自然时效传送带和四号自然时效传送带依次设置于一号自然时效传送带和五号自然时效传送带之间；所述一号自然时效传送带的一号首端输送带与一号换向传送带相连，所述二号自然时效传送带的二号首端输送带与一号换向传送带相连；所述三号自然时效传送带的三号首端输送带与一号换向传送带相连，所述四号自然时效传送带的四号首端输送到与一号换向传送带相连。

作为优选方式之一，所述换向装置包括升降电机、水平传动电机、低位升降机构、低位传送带升降轮、高位升降机构、高位传送带升降轮、低位链条组和高位链条组，所述低位传动带升降轮通过低位升降机构与低位链条组相连，所述高位传动带升降轮通过高位升降机构与高位链条组相连，所述低位链条组和高位链条组分别与升降电机相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：一种汽车前后轴自动化加工系统，通过自动化控制，将前后轴的入库、焊接、检测和打标形成一条自动化的生产线，减少人工的参与，使得加工所得成品的品质更佳。

附图说明

图1是本发明汽车前后轴自动化加工系统中自动化入库系统的结构示意图。

图2是本发明汽车前后轴自动化加工系统中双机器人弧焊工作站的结构示意图。

图3是图2中三轴变位机的结构示意图。

图4是本发明汽车前后轴自动化加工系统中焊缝激光检测站的结构示意图。

图5是本发明汽车前后轴自动化加工系统中激光打标工作站的结构示意图。

图6是本发明汽车前后轴自动化加工系统中产品自然时效传送线的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，一种汽车前后轴自动化加工系统，包括PLC、与PLC相连的自动化入库系统、双机器人弧焊工作站、焊缝激光检测站和激光打标工作站；自动化入库系统、双机器人弧焊工作站、焊缝激光检测站和激光打标工作站依次设置，两者之间通过转运车连接。

其中：

一.自动化入库系统，包括入料扫码一体机11、入料缓存架12、自动引导AGV小车13、称重显示仪器14、扫码枪15、料箱入库站台16、入库传送带17、堆垛机18、立体库房19、夹具入库站台10、主通道、物流管理平台和PLC。在布局上，入料缓存架2和料箱入库站台6设置于主通道的一侧面；夹具入库站台10设置于主通道的另一侧，自动引导AGV小车3将夹具放置于夹具入库站台10上。在连接上，入料扫码一体机1、自动引导AGV小车3、称重显示仪器4、扫码枪5、料箱入库站台6、入库传送带7和堆垛机8分别与PLC相连，PLC与物流管理平台相连。通过物流管理平台与PLC相连，通过PLC程序对整个自动化入库系统进行控制。

具体来说：物流管理平台中预设物料初始信息，该物料初始信息包括人工录入的入库申请信息，物流的代码、物料的基本信息，比如计划订单、条码、物料名称、数量和重量等。该初始信息起到一个基准的作用，用来比对物料经过扫码枪扫码后形成的扫码信息，以及物料经过称重显示仪器称重后形成的重量信息，如果信息比对成功则放行物料，让物料入库，若比对失败则发出警告提醒系统出错，报警。

自动引导AGV小车的AGV控制系统为地面控制，主要负责任务分配、车辆调度、路线管理、交通管理和自动充电。AGV控制系统在收到PLC发送来的无线指令后，负责AGV的导航计算，导引实现车辆的行走，装卸操作等功能。AGV的导航系统为AGV单机提供系统的绝对或者相对位置及航向。AGV控制系统根据AGV行走时间最短原则，计算AGV的最短行走路径，并控制指挥AGV的行走，使得装卸能够及时。

扫码枪能够读取各种一维条码和二维码，包括印刷标签代码和直接部件标识DPM码。具有行业领先的读取率、先进的技术、模块化选项和简单的设置，成本低、性能优化、生产量得以提高和追溯能力得以控制。

该自动化入库系统的工作步骤为：

第一步，将贴有条码的物料放置于入料缓存架2上，物料通过入料扫码一体机1对条码进行一次扫码，将物料信息录入入料扫码一体机1中，入料扫码一体机1将录入的物料信号传输给PLC；在PLC中记录该物料的首次扫描信息。

第二步，自动引导AGV小车3将入料缓存架2上的物料搬运至料箱入库站台6的前端，并通过料箱入库站台6发送信号给PLC申请入库，PLC收到信号并给出入库准许的批示之后，物料从料箱入库站台6的前端送往末端。

第三步，在料箱入库站台6的末端通过扫码枪5对条码进行扫描，通过称重显示仪器4对物料进行称重；将扫到的条码信息和称重所得的重量信息传输给PLC。另外，称重显示仪器4上设有称重传感器和液晶显示屏，称重传感器将所称物料的重量信息转化成电信号，并且在液晶显示屏上显示。

第四步，PLC将第三步所得的条码信息和重量信息与物流管理平台中预设的物料初始信息进行比对，若比对符合，物料将通过入库传送带7传输到入库传送带7的末端，然后由堆垛机8将物料取放到立体库房9中指定位置；若比对不符合，物料将退回料箱入库站台6的前端，并发出警告提示；料箱入库站台6发出比对不符合的警告之后，自动引导AGV小车3将物料送到暂存区，等待人工检测。

二. 双机器人弧焊工作站包括装夹位、焊接位、工作站大底拍26、焊机23、气路板25和三轴变位机28，所述三轴变位机28设置于装夹位和焊接位之间，装夹位处设有装夹夹具207，气路板25通过气管与装夹夹具207相连；焊接位处设有焊接机器人22和清枪器24，焊接机器人22为两个，两焊接机器人22分别与焊机23相连；三轴变位机28包括一号变位机209、二号变位机211和三号变位机210，所述二号变位机211和三号变位机210为焊接机器人22的外部轴，所述二号变位机211上装设工装夹具A面，工装夹具A面与二号变位机211同步运动，所述三号变位机210上装设工装夹具B面，工装夹具B面与三号变位机210同步运动；一号变位机209与底面固定，二号变位机211和三号变位机210分别设于一号变位机209的两端，一号变位机209带动二号变位机211和三号变位机210转动，使得一号变位机209和二号变位机211交错位于焊接位上。

焊接机器人22具有六个能单独转动且具有限位装置的内部轴。焊接机器人22上设有焊枪，焊枪通过连接块与焊接机器人22的其中一内部轴的轴壁相连。焊接机器人22通过机器人底座201固定于地面。还包括焊丝桶202，焊丝桶202设置于焊接机器人22的后方，焊丝桶202内的焊丝通过丝管与焊接机器人22相连，焊接机器人22的电缆线与机器人控制柜21的其中一输入端相连。机器人控制柜21中的外部轴控制柜与三轴变位机28相连。装夹位的两侧设有光幕205和监视屏29，光幕205通过光幕205灯检测装夹位，在光幕205侧边设有装夹按钮208。

一种双机器人弧焊工作站可以实现两道工序的工件焊接，一般分为一序A面和二序B面，此工作站的三轴变位机28分别包括一号变位机209、二号变位机211和三号变位机210，其中二号变位机211和三号变位机210为机器人的外部轴，三轴变位机28可以和这两台机器人实现协同变位，保证焊缝质量。使用时，将焊接工装夹具A面装在二号变位机211上，A面夹具可以和二号变位机211实现一起运动，将焊接工装夹具B面装在三号变位机210上，B面夹具可以和三号变位机210实现一起运动，一号变位机209为大变位机，通过底座稳稳地固定在地面上，一号变位机209通过连接块连接着二号变位机211和三号变位机210一起运动。当二号变位机211位于装夹位时，三号变位机210位于焊接位，通过焊接机器人22对三号变位机210上夹住的B面夹具上的工件B面进行焊接。焊接完成之后，通过一号变位机209进行翻转，然后将二号变位机211置于焊接位上，通过焊接机器人22对二号变位机211上夹住的A面夹具上的工件A面进行焊接，从而完成快速的A、B面焊接，并且焊接机器人22为两个，因此，焊接时可以同时焊接两个， 焊接的效率得以提高。具体来说，焊接机器人22一共有六个内部轴，每个内部轴可以单独实现转动，但是有一定的限位，焊枪通过连接块连接在机器人第六内部轴臂上。

两台机器人通过机器人底座201把两台机器人稳稳地固定到地上，保证机器人的稳定性；两台机器人通过电缆线分别与两个机器人控制柜21连接，另一个外部轴控制柜通过电缆线与三轴变位机28连接，两台机器人控制柜21分别控制两台机器人，外部轴控制柜控制三轴变位机28；气路板25通过气管与三轴变位机28上的夹具连接；两台焊机23分别与两台机器人通过线进行连接；两个焊丝桶202里的焊丝通过丝管与两台机器人分别连接。清枪器24可以清理焊枪上残留的焊接残渣。

装夹位置两侧配有光幕205检测灯，光幕205检测装夹位置是否有东西或人挡住光幕205检测灯，如果有物体或人挡住，则灯显示红色，没有物体或人挡住，则显示为绿色；工人装夹完毕后，工装夹具上检测灯都检测工件安装到位，工人按一下装夹按钮208，监视屏29下面有一个就绪灯就会一闪一闪的。

其工作站的工作过程如下：

2.1.首先，分别要对焊接夹具A面、B面的工件进行编程，基本实现两台机器人对称焊接，对焊接工件进行评估观察，操作两台机器人对每一条焊缝的焊枪角度和焊接参数进行设定，保证每一条焊缝达到相应的熔深并且外表美观，保证焊缝质量。

2.2.焊缝编程完毕后，操作工人在焊接工作站外将A面夹具装上工件，安装完毕后工人按一下装夹按钮208，就绪灯一闪一闪的，工人退出装夹位置，光幕205检测灯显示绿色，监视屏29显示一切正常后，工人按一下就绪灯，A面夹具就会翻转到里面机器人焊接工位，而B面夹具则会翻转到装夹位置。

2.3.PLC控制柜进行系统检测，监视屏29检测到二号、三号变位机210到位后，待一切正常后，PLC控制器发送焊接开始命令给两台机器人，两台机器人调用程序开始启动，到达焊接位置时，两台机器人同时对焊缝进行有序焊接，焊接过程中需要翻转变位机时，机器人发送信号到外部轴控制器控制二号变位机211进行翻转，两台机器人与二号变位机211进行协同焊接。焊接完成后，两台机器人与二号变位机211运动到设定位置自动复位。同时，B面装夹完成后使用同样方法翻转到焊接位进行焊接。而A面会翻转到装夹位，工人可以将A面夹具上焊接完成的工件去下，重新装配。B面焊接完成后，两台机器人与三号也会运动到原来设定的位置自动复位，然后周而复始，对AB两面夹具上的工件进行

2.4.两台机器人控制柜21分别控制两台机器人的主控制器，外部轴控制柜利用工业总线与两台机器人进行通讯，外部轴控制柜控制三轴变位机28与机器人进行协同焊接，保证焊缝质量。

2.5.外部轴控制柜与监视屏29通过串口进行通讯，将外部轴的各种情况直观地显示在监视屏29上，工人在工作站外监控生产过程，保证该工作站每时每刻都保持高效地状态进行运作，同时也保证了工人以及操作员的安全。

2.6.焊机23可以控制送丝速度，两台焊机23分别与两台机器人通过工业总线进行通讯，及时调整焊接电流、电压与焊丝送丝速度，保证焊接正常有序进行。

2.7.工装夹具配有感应检测器，可以让工件准确的定位，气缸让工件可靠的加紧，夹具的加紧、打开信号通过PLC控制柜监控，工件安装到位后，PLC控制系统检测到夹紧到位信号后，确定工件夹紧；当工件焊接完成到达装夹位时，夹具会自动打开，PLC控制系统会检测完全打开到位信号，工人方可取件。

2.8.气路板25通过PLC控制柜进行通讯，它检测压缩气是否正常并准确反映到监视屏29上。压缩气正常方可进行正常装夹工件，保证工件正常装夹到位，保证焊接质量。

2.9.两台机器人焊接一定产品之后，PLC控制系统调用清枪程序，对机器人的喷嘴上的残渣进行清理，保证机器人设定位置不会碰撞夹具或工件而发生焊枪偏移，保证焊缝质量，并减少工人工作量。

三．焊缝激光检测站包括控制器31、走线系统32、六轴机器人33、外围围栏34、推进工件夹具35、推进滑台36、推出工件夹具37和推出滑台38。所述六轴机器人包括机器手、激光发生器、六轴法兰和支架，激光发生器设置于支架上，支架通过六轴法兰与机器手相连；机器手与控制器无线连接；走线系统的一端与控制器相连，另一端分别与六轴机器人、工件夹具和滑台相连；滑台包括推进滑台和推出滑台，工件夹具包括推进工件夹具和推出工件夹具；推进滑台与推出滑台成度设置，推进滑台的后方接推进工件夹具，推出滑台的后方接推出工件夹具；六轴机械人设置于推进工件夹具和推出工件夹具之间。

滑台包括工装平台、导轨、推进气缸、滑台到位传感器和滑台底座，工装平台的下方设有滑块，工装平台通过滑块与导轨配合，导轨成排设置于工装平台上，推进气缸的输出轴置于导轨上，推进气缸带动工装平台在滑台上滑动，滑台到位传感器设置于导轨的侧面。

所述控制器和机器人控制器设置于激光打标工作站的二楼上，为了空间更好利用。外围围栏围设于六轴机器人、工件夹具、滑台的外部，对工作人员进行保护。外围围栏上固定有触摸屏和控制开关，所述触摸屏和控制开关分别与机器人控制器相连，通过触摸屏可以对六轴机器人的参数进行设定和更改，以适应不同的物件打标作业；通过控制开关来实现六轴机器人的开启和关闭，并且控制开关中还包含控制推进滑台和工件夹具的控制按钮，通过集中式的控制开关来实现集中控制。机器人本体与机器人控制器无线连接。其中，机器人本体选用日本OTC现有的六轴机器人，机器人控制器与之相互配套使用。所述走线系统通过波纹管走线。

推进滑台与六轴机器人对应设置，推进滑台包括工装平台、导轨、推进气缸、滑台底座和地脚固定组件。其中，工装平台用来放置工件夹具，工装平台的下方设有滑块，工装平台通过滑块与导轨配合，导轨的作用是使得夹具通过工装平台能够在推荐滑台上滑动。导轨成排设置于工装平台上，推进气缸的输出轴置于导轨上，推进气缸带动工装平台在推进滑台上滑动。滑台底座为铝型材，其作用是用来放置导轨，地脚固定组件设置于滑台底座的下方，其作用是用来固定推进滑台。推出滑台的工作原理类同。

工件夹具固定于工装平台上，工件夹具包括工件放置孔、传感器控制器、定位机构、阻挡机构和快换机构，工件放置孔为三个，分别对应定位机构、阻挡机构和快换机构。定位机构是一些定位铁块，工件放上后随着工件外形，限制工件自由度，保证每次放件后，工件都保证同一姿态和位置。阻挡机构包括个摆臂气缸和限位块，通过限制工件外形，达到对工件的定位作用。阻挡机构就是一个摆臂气缸，当摆动气缸通气时，气缸摆动固定角度，摆动气缸头还带有一个限位块，每次滑台划过来的时候都会撞到相同位置的摆动气缸，从而使每次滑台都运动到固定位置，让打标头过来打标。快换机构就是有两个定位销和四个通孔，夹具方便拆卸，如果更换夹具，每次更换都能保证位置固定，适合更多种工件，通用性更好。

使用流程：操作者将需要检测的工件放到工装夹具上，工装夹具上的工件检测传感器检测到工件，到位指示灯亮起，表示工件放入正确位置，操作者按启动按钮开启工装夹具，工件随滑台滑入工位里面，滑台进入工位滑台到位传感器亮起，表示滑台已到位，六轴机械手和激光发生器开始运作，对所放入的工件焊缝进行检测，检测完毕后，自动滑出工位，操作者取出即可。

四、激光打标工作站包括激光发生器41、走线系统42、触屏控制器44、六轴机器人43、定位打标工件夹具45、推进滑台46、外围围栏47、外围围栏48和机器人控制器49。

所述激光发生器和机器人控制器设置于激光打标工作站的二楼上，为了空间更好利用。外围围栏围设于六轴机器人、定位打标工件夹具、推进滑台的外部，对工作人员进行保护。外围围栏上固定有触摸屏和控制开关，所述触摸屏和控制开关分别与机器人控制器相连，通过触摸屏可以对六轴机器人的参数进行设定和更改，以适应不同的物件打标作业；通过控制开关来实现六轴机器人的开启和关闭，并且控制开关中还包含控制推进滑台和定位打标工件夹具的控制按钮，通过集中式的控制开关来实现集中控制。

所述六轴机器人包括机器人本体、振镜头、六轴法兰和振镜支架，振镜头设置于振镜支架上，振镜支架通过六轴法兰与机器人本体相连；机器人本体与机器人控制器无线连接。其中，机器人本体选用日本OTC现有的六轴机器人，机器人控制器与之相互配套使用。所述走线系统通过波纹管走线。走线系统的一端与振镜头相连，另一端与外部激光发生器相连。激光发生器出光后，通过走线系统将光纤传导到六轴机器人手持的振镜上，振镜通过固定支架连接在机器人的六轴法兰上，可以随着机器人以任意姿态对工件表面进行激光打标。根据打标工件的位置、深度、大小、形状等的不同，操作者可以在触摸屏处，选择程序中不同的预设信息从来实现：机器人的运行轨迹及打标位置，可以用机器人示教器进行设定的调节。

推进滑台与六轴机器人对应设置，推进滑台包括工装平台、导轨、推进气缸、滑台底座和地脚固定组件。其中，工装平台用来放置工件夹具，工装平台的下方设有滑块，工装平台通过滑块与导轨配合，导轨的作用是使得夹具通过工装平台能够在推荐滑台上滑动。导轨成排设置于工装平台上，推进气缸的输出轴置于导轨上，推进气缸带动工装平台在推进滑台上滑动。滑台底座为铝型材，其作用是用来放置导轨，地脚固定组件设置于滑台底座的下方，其作用是用来固定推荐滑台。为了使操作者与机器人、激光束等隔离开来，采用了推进气缸的气动滑台滑动送件的方式，针对不同种打标工件，采用兼容性高的工装夹具对打标工件进行定位，当操作者完成上件后，按动启动按钮，推进滑台会自动将待打标工件传送到预定打标位置，由六轴机器人完成打标作业。打标操作完成后，系统还会将打标的信息传送到工厂MES云端进行记录，方便后续进行产品追踪。

定位打标工件夹具固定于工装平台上，定位打标工件夹具包括工件放置孔、传感器控制器、定位机构、阻挡机构和快换机构，工件放置孔为三个，分别对应定位机构、阻挡机构和快换机构。

1.定位机构是一些定位铁块，工件放上后随着工件外形，限制工件自由度，保证每次放件后，工件都保证同一姿态和位置。

2.阻挡机构包括个摆臂气缸和限位块，通过限制工件外形，达到对工件的定位作用。阻挡机构就是一个摆臂气缸，当摆动气缸通气时，气缸摆动固定角度，摆动气缸头还带有一个限位块，每次滑台划过来的时候都会撞到相同位置的摆动气缸，从而使每次滑台都运动到固定位置，让打标头过来打标。

3.快换机构就是有两个定位销和四个通孔，夹具方便拆卸，如果更换夹具，每次更换都能保证位置固定，适合更多种工件，通用性更好。

目前，运用这种打标方式对车辆零部件的后轴、前副车架等指定位置进行了激光打标，由于汽车零部件大多都外形不规则，且重量比较重，而且要适应车间呢所有零部件种类，采用机器人抓取振镜头对工件指定位置进行打标操作最为方便和实用。本发明突破了现有打标机的用法，将传统打标机和现代的机器人技术进行有效结合，使打标操作不局限于打标头固定，通过改变工件位置来实现打标的要求；打标操作更加灵活，通用性更强。

五．产品自然时效传送线，包括成品料架53、一号扫码枪52、二号扫码枪50、自然时效传送带、一号换向传送带54、二号换向传送带54、接近开关502、上行提升机51、下行提升机501和物流管理系统一体机509。上行提升机51将物料从楼下提升到楼顶，整个传送线设置于厂房的顶楼，可以减少用地，节约成本。上行提升机51的出口处设置成品料架53，上行提升机51将物料提升到楼顶后，将成品物料放置到成品料架53上。成品料架53处设有对应的一号扫码枪52，一号扫码枪52扫描经过的每一个成品料架53上的成品信息，然后将信息传送给物流管理系统一体机509，该成品信息包括物料的品类，扫码时间等，扫码时间便是物料开始时效的时间，记录该物料的品类和时间，便于后方的管理。成品料架53的后方接一号换向传送带54的初始端，成品物料经过一号换向传送带54输送。一号换向传送带54和二号换向传送带54均纵向设置，且两者的输送方向相反；自然时效传送带为数条，横向设置于一号换向传送带54和二号换向传送带54之间，在自然时效传送带与一号换向传送带54、自然时效传送带与二号换向传送带54的相接处设有换向装置。在自然时效传送带、一号换向传送带54和二号换向传送带54上均间隔设置有数个接近开关502；接近开关502用于掌控物料到达输送带的情况，以及随时掌控物料在输送带的位置。在二号换向传送带54的末端设有二号扫码枪50，经过二号扫码枪50进行扫码之后的物料便以及完成了自然时效，可以进行下一工序的操作，因此，在二号扫码枪50的后端设置下行提升机501；通过下行提升机501将物料传送到厂房内，进行下一工序。所述物流管理系统一体机509分别与一号扫码枪52、自然时效传送带、一号换向传送带54、二号换向传送带54、二号扫码枪50、接近开关502、上行提升机51和下行提升机501相连。

所述自然时效传送带为五条，包括一号自然时效传送带55、二号自然时效传送带56、三号自然时效传送带57、四号自然时效传送带58和五号备用自然时效传送带，所述一号自然时效传送带55、二号自然时效传送带56、三号自然时效传送带57和四号自然时效传送带58正向传送，五号备用自然时效传送带反向传送。所述下行提升机501设置于五号备用自然时效传送带的输送首端，所述下行提升机501内设有与五号备用自然时效传送带上平面平行的水平输送带。下行提升机501后方为五号首端输送带；物料可以顺利的通过下行提升机501然后进入到后方的输送带上。在五号备用自然时效传送带的末端设有三号扫码枪503，三号扫码枪503与物流管理系统一体机509相连。所述一号自然时效传送带55输送首端与一号换向传送带54的末端相连，所述二号自然时效传送带56、三号自然时效传送带57和四号自然时效传送带58依次设置于一号自然时效传送带55和五号自然时效传送带59之间。所述一号自然时效传送带55的一号首端输送带与一号换向传送带54相连，所述二号自然时效传送带56的二号首端输送带与一号换向传送带54相连；所述三号自然时效传送带57的三号首端输送带与一号换向传送带54相连，所述四号自然时效传送带58的四号首端输送到与一号换向传送带54相连。

所述换向装置包括升降电机、水平传动电机、低位升降机构、低位传送带升降轮、高位升降机构、高位传送带升降轮、低位链条组和高位链条组，所述低位传动带升降轮通过低位升降机构与低位链条组相连，所述高位传动带升降轮通过高位升降机构与高位链条组相连，所述低位链条组和高位链条组分别与升降电机相连。

入货流程：产品种类不超过种时，五号自然时效传送带59不使用，作为备用传送带，当物料较多，一条自然时效传送带无法堆放时，可以用来堆放该物料。

物料由上行提升机51从楼下送到楼顶，物料自然停靠在一号扫码枪52所在传送带上，一号扫码枪52获取条码，物流管理系统一体机509将条码记录的产品信息在系统内查找：如果条传送带都没有存放产品，物流管理系统发送指令到PLC，物料将被自动传送到一号自然时效传送带55上；如果已经有产品，产品类型相同，被传送至该同类的自然时效传送带上，产品类型不同，被传送至不同的自然时效传送带上，物料按不同自然时效传送带顺序放置，每个自然时效传送带上放置一种类型的物料。

物料被传送至与一号自然时效传送带55相对应的换向传送带54上，换向传送带54默认都是在低位，一号自然时效传送带55的换向传送带54通过其上设置的换向传感器感应到物料后，通过换向机构升至高位，同时将物料向下一条自然时效传送带传送，物料传送走后，换向机构回落。物料要到达哪条自然时效传送带，该自然时效传送带的换向传送带54执行的动作都是：低位-高位取货-低位，物料不到该条自然时效传送带，该自然时效传送带的换向传送带54执行的动作都是：低位-高位取货后送货-低位。

物料到达一号自然时效传送带55后，停靠在一号首传送带504的第一个接近开关502位置处；当又来一架同样的物料时，两个物料的料架停靠在一号首传送带504前两个接近开关502位置处；当又再来一架同样的物料时，架物料同时被传送走，传送至一号自然时效传送带55的末端传送带上。每次来物料后依次堆满该条传送带，其他自然时效传送带的功能和动作流程一样。

出货流程：出货时，从物流管理系统一体机509中的物流管理中下达出货指令，物料从一号自然时效传送带55的末端传送带出来，经由二号换向传送带54的首端处，进行二号换向传送带54的传送，最后到达二号扫码枪50处，二号扫码枪50扫码扫到条码和物流管理中的任务对比，条码一致，然后再通过下行提升机501传送到楼下，下行提升机501送货到一楼出库。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车前后轴自动化加工系统，其特征在于：包括PLC、与PLC相连的自动化入库系统、双机器人弧焊工作站、焊缝激光检测站和激光打标工作站；自动化入库系统、双机器人弧焊工作站、焊缝激光检测站和激光打标工作站依次设置，两者之间通过转运车连接；其中：

双机器人弧焊工作站包括装夹位、焊接位、焊机、气路板和三轴变位机，所述三轴变位机设置于装夹位和焊接位之间，装夹位处设有装夹夹具，气路板通过气管与装夹夹具相连；焊接位处设有焊接机器人和清枪器，焊接机器人为两个，两焊接机器人分别与焊机相连；三轴变位机包括一号变位机、二号变位机和三号变位机，所述二号变位机和三号变位机为焊接机器人的外部轴，所述二号变位机上装设工装夹具A面，工装夹具A面与二号变位机同步运动，所述三号变位机上装设工装夹具B面，工装夹具B面与三号变位机同步运动；一号变位机与底面固定，二号变位机和三号变位机分别设于一号变位机的两端，一号变位机带动二号变位机和三号变位机转动，使得一号变位机和二号变位机交错位于焊接位上；

焊缝激光检测站包括控制器、走线系统、六轴机器人、工件夹具和滑台，所述六轴机器人包括机器手、激光发生器、六轴法兰和支架，激光发生器设置于支架上，支架通过六轴法兰与机器手相连；机器手与控制器无线连接；走线系统的一端与控制器相连，另一端分别与六轴机器人、工件夹具和滑台相连；滑台包括推进滑台和推出滑台，工件夹具包括推进工件夹具和推出工件夹具；推进滑台与推出滑台成90度设置，推进滑台的后方接推进工件夹具，推出滑台的后方接推出工件夹具；六轴机械人设置于推进工件夹具和推出工件夹具之间；

激光打标工作站包括激光发生器、走线系统、六轴机器人、定位打标工件夹具、推进滑台和机器人控制器，所述六轴机器人包括机器人本体、振镜头、六轴法兰和振镜支架，振镜头设置于振镜支架上，振镜支架通过六轴法兰与机器人本体相连；机器人本体与机器人控制器无线连接；走线系统的一端与振镜头相连，另一端与外部激光发生器相连；推进滑台与六轴机器人对应设置，推进滑台包括工装平台、导轨、推进气缸和滑台底座，工装平台的下方设有滑块，工装平台通过滑块与导轨配合，导轨成排设置于工装平台上，推进气缸的输出轴置于导轨上，推进气缸带动工装平台在推进滑台上滑动；定位打标工件夹具固定于工装平台上，定位打标工件夹具包括工件放置孔、定位机构、阻挡机构和快换机构，工件放置孔为三个，分别对应定位机构、阻挡机构和快换机构。

2.根据权利要求1所述的汽车前后轴自动化加工系统，其特征在于：焊缝激光检测站中，工件夹具固定于工装平台上，工件夹具包括工件放置孔、定位机构、阻挡机构和快换机构，工件放置孔为三个，分别对应定位机构、阻挡机构和快换机构；工件夹具上设有传感器控制器；定位机构包括一限位铁块；阻挡机构上设有一个摆臂气缸，当摆动气缸通气时，气缸摆动固定角度，摆动气缸头还带有一个限位块。

3.根据权利要求1所述的汽车前后轴自动化加工系统，其特征在于：焊接机器人具有六个能单独转动且具有限位装置的内部轴；在焊接机器人上设有焊枪，焊枪通过连接块与焊接机器人的其中一内部轴的轴壁相连；焊接机器人通过机器人底座固定于地面。

4.根据权利要求1所述的汽车前后轴自动化加工系统，其特征在于：自动化入库系统包括入料扫码一体机、物流管理平台、入料缓存架、自动引导AGV小车、称重显示仪器、扫码枪、料箱入库站台、入库传送带、堆垛机、立体库房、夹具入库站台和主通道。

5.根据权利要求1所述的汽车前后轴自动化加工系统，其特征在于：激光打标工作站的阻挡机构上设有一个摆臂气缸，当摆动气缸通气时，气缸摆动固定角度，摆动气缸头还带有一个限位块，每次滑台划过来的时候都会撞到相同位置的摆动气缸，使滑台运动到固定位置。

6.根据权利要求1所述的汽车前后轴自动化加工系统，其特征在于：还包括产品自然时效传送线，产品自然时效传送线包括成品料架、一号扫码枪、二号扫码枪、自然时效传送带、一号换向传送带、二号换向传送带、接近开关、上行提升机、下行提升机和物流管理系统一体机；上行提升机的出口处设置成品料架，成品料架处设有对应的一号扫码枪，成品料架的后方接一号换向传送带的初始端，一号换向传送带和二号换向传送带均纵向设置，且两者的输送方向相反；自然时效传送带为数条，横向设置于一号换向传送带和二号换向传送带之间，在自然时效传送带与一号换向传送带、自然时效传送带与二号换向传送带的相接处设有换向装置；在自然时效传送带、一号换向传送带和二号换向传送带上均间隔设置有数个接近开关；在二号换向传送带的末端设有二号扫码枪，二号扫码枪的后端设置下行提升机；所述物流管理系统一体机分别与一号扫码枪、自然时效传送带、一号换向传送带、二号换向传送带、二号扫码枪、接近开关、上行提升机和下行提升机相连。

7.根据权利要求6所述的汽车前后轴自动化加工系统，其特征在于：所述一号自然时效传送带输送首端与一号换向传送带的末端相连，所述二号自然时效传送带、三号自然时效传送带和四号自然时效传送带依次设置于一号自然时效传送带和五号自然时效传送带之间；所述一号自然时效传送带的一号首端输送带与一号换向传送带相连，所述二号自然时效传送带的二号首端输送带与一号换向传送带相连；所述三号自然时效传送带的三号首端输送带与一号换向传送带相连，所述四号自然时效传送带的四号首端输送到与一号换向传送带相连。

8.根据权利要求7所述的汽车前后轴自动化加工系统，其特征在于：所述换向装置包括升降电机、水平传动电机、低位升降机构、低位传送带升降轮、高位升降机构、高位传送带升降轮、低位链条组和高位链条组，所述低位传动带升降轮通过低位升降机构与低位链条组相连，所述高位传动带升降轮通过高位升降机构与高位链条组相连，所述低位链条组和高位链条组分别与升降电机相连。