CN109128851A - 一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，包括用于传送工件安装座的双层输送平台和设置在双层输送平台两端的上下料装置，所述双层输送平台的侧面，还设置有机器人冲孔系统和/或机器人焊接/粘接系统，所述生产线还包括有控制系统，所述双层输送平台、上下料装置、机器人冲孔系统和机器人焊接/粘接系统均与控制系统相连，用于接受控制系统指令实现精确加工。本发明将整个生产过程分解到多个工位来完成，工位之间的移动通过流水线传送，整体自动化生产线工艺流程为：胎膜上位——机器人冲孔——胎膜流转——机器人焊接/粘接——胎膜流转或取件，每个工位的动作均采用机器人自动化控制实现，建立了汽车外饰件冲孔焊接生产线的三维整体。
Description
技术领域
本发明属于汽车配件生产领域，尤其涉及一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线。
背景技术
伴随着国内汽车工业的蓬勃发展，各个主机厂每年推出大量的新车型上市，在轿车及客车类汽车保险杠的蒙皮上需要加工出许多成型孔，这些成型孔用以装配倒车雷达、大灯清洗器或其它功能孔焊接( 粘接)，倒车雷达支架，大灯清洗支架或其它功能支架。目前，加工这些孔需由大量独立的设备来完成。设备的数量越多，占用的场地面积就越大。
目前国内汽车制造领域已有的柔性自动化生产线主要有车身存储、内饰装配、底盘装配、轮胎储运、座椅储运、车门分装、动力总成分装、整车装配、下线检测及各线上和线间相互转挂的机器人等模块组成。然而面对汽车外饰件的冲孔焊接加工，目前行业内尚未开发出柔性自动化生产线产品。目前所有国内设备制造商都没有开展过类似本项目的研制工作，国外制造商也仅有意大利的FC Automation公司尝试过前期研制，但并没有研制出成套冲孔焊接生产线成套装备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，相比于传统加工设备能够大幅提高生产效率，减少直接工时费用和工序中在制品量，同时提高设备利用率，满足不同型号产品的混产要求。随着国内工业机器人需求的快速增长，可以预见，项目产品的开发成功和产业化必将取得显著的经济、社会和环境效益，具有广阔的推广应用前景。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，包括用于传送工件安装座的双层输送平台和设置在双层输送平台两端的上下料装置，所述双层输送平台的侧面，还设置有机器人冲孔系统和/或机器人焊接/粘接系统，所述生产线还包括有控制系统，所述双层输送平台、上下料装置、机器人冲孔系统和机器人焊接/粘接系统均与控制系统相连，用于接受控制系统指令实现精确加工。现实生产中，可根据需要，设置多个相应的机器人冲孔系统和/或机器人焊接/粘接系统，以实现多个胎膜的同时加工。
作为优选，在一所述上下料装置旁边，还连接有胎膜取件工作区。
作为优选，所述双层输送平台、上下料装置、机器人冲孔系统和机器人焊接系统上均设有电气线路，用于保证工件在运输和加工过程中一直被吸附固定住。
作为优选，所述双层输送平台，包括若干个首尾连接、结构相同的输送单元，输送单元包括上层平台和下层平台，上层平台和下层平台在输送方向上的两侧均设有若干滚轮座，滚轮座上设有用于托持待传送的工件安装座的底轮，上层平台还包括设置于滚轮座外侧的直线导轨，直线导轨上安装滑动座和拉杆，拉杆的一端通过滑动座安装在直线导轨上，工件安装座设有与拉杆的另一端连接的连接柱，下层平台包括设有水平方向的倍速链条一和倍速链条一驱动电机。
更优地，所述上层平台和下层平台的侧边均设有若干耐磨块一，各耐磨块一设有气缸一，工件安装座设有与耐磨块一相适配的卡槽。
更优地，所述滚轮座还包括设置于底轮的外侧上方的侧轮，底轮的转动方向为竖直转动，侧轮的转动方向为水平转动。
更优地，所述直线导轨设有驱动气缸，用于驱动滑动座带动拉杆在直线导轨上运动。
本双层输送平台设计新颖，能够根据生产需求灵活调整输送平台的长度，适于工件及其模具的传送，在输送平台的两侧设置加工位，双层输送平台的设计，能够减小设备占地空间，提高空间利用率，实用性强。
作为优选，所述上下料装置，包括机架、工件安装座、中转架、提升机构和平衡机构，所述工件安装座用于安装待加工的工件，工件安装座可拆卸地安装在中转架上，提升机构包括导轨、丝杠和丝杠驱动电机，导轨安装于机架的内侧，中转架设有用于供丝杠在竖直方向上穿过的螺母座及与导轨配合的滑块，丝杠驱动电机驱动丝杠转动，中转架在丝杠和螺母座的配合下作竖直方向上的运动，平衡机构包括链条、链轮和链条驱动电机，中转架的外侧均匀设有悬挂部，链轮安装在机架的顶端，链条穿过链轮连接到各个悬挂部，链条驱动电机用于驱动链条运动。
更优地，所述中转架上设有水平方向的倍速链条二和倍速链条二驱动电机。
更优地，倍速链条二上均匀设有若干小轮，小轮的转动方向与倍速链条二的传动方向平行。
更优地，所述中转架设有若干耐磨块二，各耐磨块二设有气缸二，工件安装座设有与耐磨块二相适配的卡槽。
该上下料装置，集提升、导向、平衡等多种功能为一体，自动化效果好，有利于提高生产效率。
作为优选，所述机器人冲孔系统包括胎膜流转机械手和与之配合设置的可旋转多工位冲孔工作台，可旋转多工位冲孔工作台与胎膜流转机械手配合，用于将胎膜从输送平台上拿下来去冲孔，以完成外饰件冲孔工序。
作为优选，所述机器人焊接/粘接系统包括焊接/粘接机器人，以完成外饰件焊接/粘接工序。
更优地，所述胎膜流转机械手包含支撑底座一和设置在支撑底座一上的可360°旋转的插接头。
更优地，所述胎膜焊接/粘接机器人包含支撑底座三和设置在支撑底座三上的可360°旋转的焊接/粘接机械手。
本发明的有益效果是：
本发明的汽车外饰件柔性冲孔焊接自动化生产线，将整个生产过程分解到多个工位来完成，工位之间的移动通过流水线传送，整体自动化生产线工艺流程为：胎膜上位——机器人冲孔——胎膜流转——机器人焊接/粘接——胎膜流转或取件，每个工位的动作均采用机器人自动化控制实现，建立了汽车外饰件冲孔焊接生产线的三维整体，相比于传统加工设备能够大幅提高生产效率，减少直接工时费用和工序中在制品量，同时提高设备利用率，满足不同型号产品的混产要求。随着国内工业机器人需求的快速增长，可以预见，项目产品的开发成功和产业化必将取得显著的经济、社会和环境效益，具有广阔的推广应用前景。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明一个优选实施例的结构示意图；
图2为本发明另一个优选实施例的结构示意图；
图3为双层输送平台的立体结构示意图；
图4为双层输送平台上带工件安装座的结构示意图；
图5为双层输送平台包含两个输送单元时的俯视图；
图6为上下料装置的立体结构示意图；
图7为图6的侧视图；
图8为图6中的中转架的立体结构图；
图9是图7的俯视图。
具体实施方式
如图1-9所示，其中图1为本发明一个优选实施例的结构示意图，图2为本发明另一个优选实施例的结构示意图。
一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，包括用于传送工件安装座的双层输送平台1和设置在双层输送平台1两端的上下料装置2，所述双层输送平台1的侧面，还设置有机器人冲孔系统和/或机器人焊接/粘接系统，所述生产线还包括有控制系统，所述双层输送平台1、上下料装置2、机器人冲孔系统和机器人焊接/粘接系统均与控制系统相连，用于接受控制系统指令实现精确加工。现实生产中，可根据需要，设置多个相应的机器人冲孔系统和/或机器人焊接/粘接系统，以实现多个胎膜的同时加工。
在一所述上下料装置2旁边，还可连接胎膜取件工作区。
所述双层输送平台1、上下料装置2、机器人冲孔系统和机器人焊接系统上均设有电气线路，用于保证工件在运输和加工过程中一直被吸附固定住。
所述双层输送平台1，用于传送工件安装座100，本实施例中工件安装座100上装有汽车胎模。双层输送平台1包括若干个首尾连接、结构相同的输送单元，输送单元包括上层平台1.1和下层平台1.2，上层平台1.1和下层平台1.2在输送方向上的两侧均设有若干滚轮座1.3，滚轮座1.3上设有用于托持待传送的工件安装座100的底轮1.31，还包括设置于底轮1.31的外侧上方的侧轮1.32，底轮1.31的转动方向为竖直转动，侧轮1.32的转动方向为水平转动，减小与工件安装座之间的摩擦力，上层平台1.1还包括设置于滚轮座1.3外侧的直线导轨1.4，直线导轨1.4上安装滑动座1.41和拉杆1.42，拉杆1.42的一端通过滑动座1.41安装在直线导轨1.4上，工件安装座100设有与拉杆1.42的另一端连接的连接柱1.101，直线导轨1.4可采用驱动气缸，当多个输送平台组成输送系统时，由拉杆连接工件安装座的连接柱，驱动气缸用于驱动滑动座1.41带动拉杆1.42在直线导轨1.4上运动，进而实现在多个上层平台之间移动工件安装座。下层平台1.2包括设有水平方向的倍速链条一1.5和倍速链条一驱动电机1.51，倍速链条一1.5的中间可均匀设有若干小轮，小轮的转动方向与倍速链条一1.5的传动方向平行，通过倍速链条一及倍速链条一驱动电机实现中转架在水平方向上传动工件安装座。
上层平台1.1和下层平台1.2的侧边均设有若干耐磨块一1.6，各耐磨块一1.6设有气缸一1.61，工件安装座100设有与耐磨块一相适配的卡槽，气缸一顶起后，将耐磨块一顶进相应的卡槽中，实现工件安装座与上层平台或下层平台的定位固定连接；气缸一收起后，耐磨块一从卡槽中脱离，实现工件安装座与中转架的脱离，自动化控制效果好。
用于提升汽车胎模的上下料装置2，包括机架2.10、工件安装座100、中转架2.1、提升机构2.3和平衡机构2.4，汽车胎模安装在工件安装座100上，工件安装座100可拆卸地安装在中转架1上，提升机构2.3包括导轨2.31、丝杠2.32和丝杠驱动电机2.33，导轨2.31安装于机架2.10的内侧，中转架2.1设有用于供丝杠2.32在竖直方向上穿过的螺母座2.12及与导轨2.31配合的滑块2.11，丝杠驱动电机2.33驱动丝杠2.32转动，中转架2.1在丝杠2.32和螺母座2.12的配合下作竖直方向上的运动，即实现中转架在竖直方向上的提升，同时滑块限制在导轨上运动，确保中转架在升降过程中不发生偏移，平衡机构2.4包括链条2.41、链轮2.42和链条驱动电机，中转架2.1的外侧均匀设有悬挂部2.13，链轮2.42安装在机架2.10的顶端，链条2.41穿过链轮2.42连接到各个悬挂部2.13，链条驱动电机用于驱动链条2.41运动，通过平衡机构进一步保证中转架在提升过程中处于水平状态，防止工件安装座上的汽车胎模发生倾斜。
如图3至图4所示，本实施例中，中转架2.1上设有水平方向的倍速链条二2.14和倍速链条二驱动电机，倍速链条二2.14上均匀设有若干小轮，小轮的转动方向与倍速链条二2.14的传动方向平行，通过倍速链条二及倍速链条二驱动电机实现中转架在水平方向上传动工件安装座100。中转架2.1设有若干耐磨块二2.15，各耐磨块二2.15设有气缸二2.16，工件安装座100设有与耐磨块二2.15相适配的卡槽，气缸二顶起后，将耐磨块二顶进相应的卡槽中，实现工件安装座与中转架的连接；气缸二收起后，耐磨块二从卡槽中脱离，实现工件安装座与中转架的脱离，自动化控制效果好。本发明可用于工件上料或下料，实现工件安装座上的待加工工件及其模具在竖直方向上的升降及水平方向的转移，定位准确、可靠，自动化程度高。
所述机器人冲孔系统包括胎膜流转机械手3和与之配合设置的可旋转多工位冲孔工作台4，可旋转多工位冲孔工作台4与胎膜流转机械手3配合，用于将胎膜从输送平台上拿下来去冲孔，以完成外饰件冲孔工序。
所述机器人焊接/粘接系统包括焊接/粘接机器人5，以完成外饰件焊接/粘接工序。所述胎膜流转机械手3包含支撑底座一和设置在支撑底座一上的可360°旋转的插接头。
所述胎膜焊接/粘接机器人5包含支撑底座三和设置在支撑底座三上的可360°旋转的焊接/粘接机械手。
本发明的汽车外饰件柔性冲孔焊接自动化生产线，将整个生产过程分解到多个工位来完成，工位之间的移动通过流水线传送，整体自动化生产线工艺流程为：胎膜上位——机器人冲孔——胎膜流转——机器人焊接/粘接——胎膜流转或取件，每个工位的动作均采用机器人自动化控制实现，建立了汽车外饰件冲孔焊接生产线的三维整体，实用性强，值得推广
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，包括用于传送工件安装座的双层输送平台和设置在双层输送平台两端的上下料装置，所述双层输送平台的侧面，还设置有机器人冲孔系统和/或机器人焊接/粘接系统，所述生产线还包括有控制系统，所述双层输送平台、上下料装置、机器人冲孔系统和机器人焊接/粘接系统均与控制系统相连，用于接受控制系统指令实现精确加工。
2.根据权利要求1所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，在一所述上下料装置旁边，还连接有胎膜取件工作区。
3.根据权利要求1所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，所述双层输送平台、上下料装置、机器人冲孔系统和机器人焊接系统上均设有电气线路，用于保证工件在运输和加工过程中一直被吸附固定住。
4.根据权利要求1所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，所述双层输送平台，包括若干个首尾连接、结构相同的输送单元，输送单元包括上层平台和下层平台，上层平台和下层平台在输送方向上的两侧均设有若干滚轮座，滚轮座上设有用于托持待传送的工件安装座的底轮，上层平台还包括设置于滚轮座外侧的直线导轨，直线导轨上安装滑动座和拉杆，拉杆的一端通过滑动座安装在直线导轨上，工件安装座设有与拉杆的另一端连接的连接柱，下层平台包括设有水平方向的倍速链条一和倍速链条一驱动电机。
5.根据权利要求4所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，所述上层平台和下层平台的侧边均设有若干耐磨块一，各耐磨块一设有气缸一，工件安装座设有与耐磨块一相适配的卡槽。
6.根据权利要求4所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，所述滚轮座还包括设置于底轮的外侧上方的侧轮，底轮的转动方向为竖直转动，侧轮的转动方向为水平转动。
7.根据权利要求4所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，所述直线导轨设有驱动气缸，用于驱动滑动座带动拉杆在直线导轨上运动。
8.根据权利要求1所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，所述上下料装置，包括机架、工件安装座、中转架、提升机构和平衡机构，所述工件安装座用于安装待加工的工件，工件安装座可拆卸地安装在中转架上，提升机构包括导轨、丝杠和丝杠驱动电机，导轨安装于机架的内侧，中转架设有用于供丝杠在竖直方向上穿过的螺母座及与导轨配合的滑块，丝杠驱动电机驱动丝杠转动，中转架在丝杠和螺母座的配合下作竖直方向上的运动，平衡机构包括链条、链轮和链条驱动电机，中转架的外侧均匀设有悬挂部，链轮安装在机架的顶端，链条穿过链轮连接到各个悬挂部，链条驱动电机用于驱动链条运动。
9.根据权利要求8所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，所述中转架上设有水平方向的倍速链条二和倍速链条二驱动电机。
10.根据权利要求1所述的一种汽车外饰件冲孔、焊接或粘接柔性自动化生产线，其特征在于，所述机器人冲孔系统包括胎膜流转机械手和与之配合设置的可旋转多工位冲孔工作台。
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