CN109483097A - 一种立体循环点焊生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了立体循环点焊生产线，生产线分为上下两层，在Z向上进行上层‑下层‑上层循环的为主线，在上层XY向平面上的为支线，所述生产线包括人工放件工位提升机、重型动力积放辊道输送线、顶升横移机构、顶升定位机构、人工下件工位下降机、机器人焊接工位和支线体，重型动力积放辊道输送线贯穿于主线的工位之间，支线体贯穿于支线的工位之间，顶升横移机构设置于相邻两工位之间，定位定位机构与机器人焊接工位相对应，在从上往下过渡的工位上设有人工下件工位下降机，在从下往上过渡的工位上设有人工放件工位提升机。本发明通过上下两层的立体设置，提高了占地的利用率，增加了产量，提升了生产效率。

Description

一种立体循环点焊生产线

技术领域

本发明属于焊接生产线技术领域，特别是涉及一种立体循环点焊生产线。

背景技术

传统方式的点焊生产线，都是对单一的夹具进行生产，而一些小批量多品种的产品在原有的点焊生产工作站上，无法完成快速更换夹具。

因此，如何解决上述现有技术存在的缺陷成为了该领域技术人员努力的方向。

发明内容

本发明的目的就是提供一种立体循环点焊生产线，通过线体上、下两层及支线结构来完成托盘夹具的循环，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：一种立体循环点焊生产线，生产线分为上下两层，在Z向上进行上层-下层-上层循环的为主线，在上层XY向平面上的为支线，所述生产线包括人工放件工位提升机、重型动力积放辊道输送线、顶升横移机构、顶升定位机构、人工下件工位下降机、机器人焊接工位和支线体，重型动力积放辊道输送线贯穿于主线的工位之间，支线体贯穿于支线的工位之间，顶升横移机构设置于相邻两工位之间，定位定位机构与机器人焊接工位相对应，在从上往下过渡的工位上设有人工下件工位下降机，在从下往上过渡的工位上设有人工放件工位提升机。

作为优选方式之一，所述重型动力积放辊道输送线包括纵向设置的主动传送线、横向传送线和从动传送线，横向传送线为两条，横向传送线的一端与横向电机相连，另一端与主动传送线的端部联动，从动传送线与主动传动线平行，且从动传送线的两端分别与两横向传动线联动。

作为优选方式之一，所述重型动力积放辊道输送线上设有电机、主动纵向传动轴、横向传动轴和从动纵向传动轴，电机输出轴通过普通齿轮与主动纵向传动轴相连，主动纵向传动轴的两端分别通过各自的伞齿轮与横向传动轴的一端相连，横向传动轴上设有数个伞齿轮，从动纵向传动轴的两端分别与两横向传动轴上对应的伞齿轮相连。

作为优选方式之一，在与从动纵向传动轴相连的伞齿轮处设有摩擦片、弹簧和调节弹簧压力垫片，弹簧套设于从动纵向传动轴上，摩擦片贴合伞齿轮，弹簧的两端分别低于摩擦片和调节弹簧压力垫片上。

作为优选方式之一，在主动纵向传动轴和从动纵向传动轴上、靠近伞齿轮处均设置有传动轮。

作为优选方式之一，所述顶升定位机构包括气缸、导向轴、定位支撑板、气缸活动轴、连杆机构和定位销，气缸通过气缸活动轴与所述定位支撑板的底部相连，连杆机构的一端通过连杆固定万向轮与定位支撑板的底部固定，另一端通过滑轮与定位支撑板的底部滑动连接，导向轴穿过定位支撑板，且在其穿出端上设置有定位销。

作为优选方式之一，所述连杆机构上设有两根成X型的支撑连杆，两根X型的支撑连杆的中部活动铰接。

作为优选方式之一，在定位支撑板的下方设有横移底座，在横移底座的下方设有横移底座支撑固定件。

作为优选方式之一，所述顶升横移机构包括横移气缸、横移导向轴、重型动力积放辊道、横移气缸活动轴和横移连杆机构，横移气缸通过横移气缸活动轴与所述重型动力积放辊道的底部相连，连杆机构的一端通过连杆固定万向轮与重型动力积放辊道的底部固定，另一端通过横移滑轮与重型动力积放辊道的底部滑动连接，横移导向轴穿过重型动力积放辊道。

作为优选方式之一，所述横移连杆机构上设有两根成X型的横移支撑连杆，两根X型的横移支撑连杆的中部活动铰接。

作为优选方式之一，在重型动力积放辊道的下方设有横移底座，在横移底座的下方设有横移底座支撑固定件。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明所述立体循环点焊生产线，通过上下两层的立体设置，提高了占地的利用率，增加了产量，提升了生产效率；并且两条生产线中的一条出现问题，还可以利用另外一条进行生产，能够减少维修带来的损失。

附图说明

图1是本发明立体循环点焊生产线的结构示意图。

图2是本发明立体循环点焊生产线主线的流程走势图。

图3是本发明立体循环点焊生产线支线的流程走势图。

图4为图1中重型动力积放辊道输送线的原理示意图。

图5是图1中顶升定位机构的原理示意图。

图6是图1中顶升横移机构的原理示意图。

图1中：1为人工放件工位提升机；2为重型动力积放辊道输送线；3为顶升横移机构；4为顶升定位机构；5为人工下件工位下降机；6为机器人焊接工位；7为过渡线体；8为支线体。

图2中：焊接机器人101。

图4中：电机10，普通齿轮11，伞齿轮12，传动轮13，摩擦片14，弹簧15，调节弹簧压力垫片16，主动纵向传动轴17，横向传动轴18，从动纵向传动轴19。

图5中：支撑连杆20，带保压功能的定位气缸21，导向轴22，底座支撑固定件23，底座24，定位支撑板25，气缸活动轴26，连杆固定万向轮27，滑轮28，定位销28。

图6中：带保压功能的横移气缸31，横移导向轴32，横移底座支撑固定件33，横移底座34，横移重型动力积放辊道35，横移气缸活动轴36，横移连杆固定万向轮37，横移滑轮38，横移支撑连杆39。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

如图1-6所示，一种立体循环点焊生产线，生产线分为上下两层，在Z向上进行上层-下层-上层循环的为主线，在上层XY向平面上的为支线，所述生产线包括人工放件工位提升机1、重型动力积放辊道输送线2、顶升横移机构3、顶升定位机构4、人工下件工位下降机5、机器人焊接工位6和支线体8，重型动力积放辊道输送线2贯穿于主线的工位之间，支线体8贯穿于支线的工位之间，顶升横移机构3设置于相邻两工位之间，定位定位机构4与机器人焊接工位6相对应，在从上往下过渡的工位上设有人工下件工位下降机5，在从下往上过渡的工位上设有人工放件工位提升机1。

托盘夹具上下线主线的工位流程：A-B-E-F-G-H-A。

支线的工位流程：A-B-C-D-E，然后汇入主线的E-F-G-H-A。

装卸件：在人工放件工位处A放件，工人在生产线两侧上件，上件完成后按上件完成按钮，进入主生产线A-B-E段，托盘在B-E之间的工位上进行焊接。托盘焊接完成后，进入E-F段，通过顶升横移机构输送到人工下件工位，通过下降机人工卸件，卸件后按卸件完成按钮，托盘通过H-A段的升降机进入底层返回通道，完成一次循环运行；当B-E之间没有焊接空位时，工件进入主生产线A-B-E-F-G-H,在G-H段具有底层的焊接空位，进行焊接，焊接完成后，卸件后按卸件完成按钮，托盘通过H-A段的升降机进入底层返回通道。

物流传输：安放好工件的托盘夹具进入主输送线，移动到托盘分配工位支线与主线交汇处，在主线和支线分别设有托盘检测工位来判断其线是否需要托盘，托盘分配工位分配托盘进入主线或支线。主线焊接完成后托盘自动进入下料区间。支线焊接完成后托盘自动汇入主线下料区间。

当主线出现故障或者主线没有空位时，生产线托盘出入口用手动液压车安放托盘，使托盘进入支生产线,再经过过渡线体输送到主线体中，进行循环。如要卸下某个托盘夹具，待其到达托盘出入口时按下确认按钮后，使用手动液压车卸下托盘。

自动焊接：在顶升定位机构4设有RFID条码扫描，主控制器识别托盘夹具类别。托盘夹具进入焊接工位后4，举升托盘夹具至焊接位置，机器人调用相对应的焊接程，进行焊接。焊接完成后，下降托盘自动移出焊接工位。

所述重型动力积放辊道输送线1上设有电机10、主动纵向传动轴17、横向传动轴18和从动纵向传动轴19，电机输出轴通过普通齿轮11与主动纵向传动轴17相连，主动纵向传动轴17的两端分别通过各自的伞齿轮12与横向传动轴18的一端相连，横向传动轴18上设有数个伞齿轮12，从动纵向传动轴19的两端分别与两横向传动轴18上对应的伞齿轮12相连。在与从动纵向传动轴19相连的伞齿轮处设有摩擦片14、弹簧15和调节弹簧压力垫片16，弹簧15套设于从动纵向传动轴19上，摩擦片14贴合伞齿轮，弹簧的两端分别低于摩擦片14和调节弹簧压力垫片16上。在主动纵向传动轴17和从动纵向传动轴19上、靠近伞齿轮12处均设置有传动轮13。

所述顶升定位机构包括气缸21、导向轴22、定位支撑板25、气缸活动轴26、连杆机构和定位销20，气缸21通过气缸活动轴26与所述定位支撑板25的底部相连，连杆机构的一端通过连杆固定万向轮27与定位支撑板25的底部固定，另一端通过滑轮28与定位支撑板25的底部滑动连接，导向轴22穿过定位支撑板25，且在其穿出端上设置有定位销29。所述连杆机构上设有两根成X型的支撑连杆20，两根X型的支撑连杆20的中部活动铰接。在定位支撑板25的下方设有底座24，在底座24的下方设有底座支撑固定件23。

所述顶升横移机构包括横移气缸31、横移导向轴32、重型动力积放辊道35、横移气缸活动轴36和横移连杆机构，横移气缸31通过横移气缸活动轴36与所述重型动力积放辊道35的底部相连，连杆机构的一端通过连杆固定万向轮37与重型动力积放辊道35的底部固定，另一端通过横移滑轮38与重型动力积放辊道35的底部滑动连接，横移导向轴32穿过重型动力积放辊道35。所述横移连杆机构上设有两根成X型的横移支撑连杆39，两根X型的横移支撑连杆39的中部活动铰接。在重型动力积放辊道35的下方设有横移底座34，在横移底座34的下方设有横移底座支撑固定件33。

本发明的具体实施方法如下：

本立体循环点焊生产线上可放置多品种产品，通过FRID射频卡来绑定夹具，通过系统操作可以随时指定系统生产哪些夹具，不需要生产的夹具进行屏蔽处理，满足供应需求，合理规划生产需求。

在本发明中：

控制部分采用PLC控制，PLC的控制为本领域常用的技术，再此不做累述。本实施例仅对其控制过程进行详细的说明：

具体实施方法说明：将工件放置在如图2中A处，A处设置有人工放件工位提升机1，等待相应的托盘夹具到位，将工件放置于托盘夹具上，完成后，开启设备，按下气动按钮，PLC通过内部控制程序启动所有电机。带有工件的托盘夹具进入主线，待托盘夹具根据主线的设定依次进入到下一工位时，PLC系统通过判断主线焊接工位前的缓存工位是否还有空位，如主线焊接工位前的缓存工位有空位，则在该空位上通过顶升横移机构将带有工件的托盘放下，等到焊接机器人101进行加工。若主线焊接工位前均没有缓存空位，那么顶升横移机构将带动托盘夹具进入到支线，当托盘夹具在支线中找到缓存空位时，便可放下托盘夹具，等到另一个焊接机器人101的加工。在主线和支线上均设置有焊接工位，等到焊接工位具有空位时，刚刚放置在缓冲工位上的工件便可在顶升定位机构的作用下输送到焊接工位，然后通过与之对应的焊接机器人进行焊接，机器人通过PLC控制焊接。焊接完成后，顶升定位机构放下托盘夹具到输送线中，输送线输送包含工件的托盘夹具到人工下件工位，人工取下机器人焊接完成的工件，并按离开按钮，使托盘夹具通过人工下件工位下降机下降到下层，进行循环。

为了让托盘夹具转弯横向线体要比纵向线体高30毫米，本发明通过顶升横移机构实现纵/横线体的转换。

顶升定位区域：此区域的目的是为了实现焊接夹具的定位稳定性。

当夹具托盘运行到焊接工位时，顶升定位机构顶升使夹具托盘脱离滚动的线体，托盘夹具实现精准定位。顶升到位后PLC发送信号给读写器进行读写，完成对托盘夹具上绑定的FRID射频卡进行读写，并将数据反馈给PLC，PLC通过内部控制程序对机器人发送匹配该托盘夹具的信号，机器人根据信号调用已匹配的焊接程序进行焊接。焊接完成后机器人再给与PLC焊接完成信号。PLC通过内部控制程序控制顶升定位机构下降，托盘夹具回到线体上。

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 (10)

1.一种立体循环点焊生产线，其特征在于：生产线分为上下两层，在Z向上进行上层-下层-上层循环的为主线，在上层XY向平面上的为支线，所述生产线包括人工放件工位提升机、重型动力积放辊道输送线、顶升横移机构、顶升定位机构、人工下件工位下降机、机器人焊接工位和支线体，重型动力积放辊道输送线贯穿于主线的工位之间，支线体贯穿于支线的工位之间，顶升横移机构设置于相邻两工位之间，定位定位机构与机器人焊接工位相对应，在从上往下过渡的工位上设有人工下件工位下降机，在从下往上过渡的工位上设有人工放件工位提升机。

2.根据权利要求1所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：所述重型动力积放辊道输送线包括纵向设置的主动传送线、横向传送线和从动传送线，横向传送线为两条，横向传送线的一端与横向电机相连，另一端与主动传送线的端部联动，从动传送线与主动传动线平行，且从动传送线的两端分别与两横向传动线联动。

3.根据权利要求2所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：所述重型动力积放辊道输送线上设有电机、主动纵向传动轴、横向传动轴和从动纵向传动轴，电机输出轴通过普通齿轮与主动纵向传动轴相连，主动纵向传动轴的两端分别通过各自的伞齿轮与横向传动轴的一端相连，横向传动轴上设有数个伞齿轮，从动纵向传动轴的两端分别与两横向传动轴上对应的伞齿轮相连。

4.根据权利要求3所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：在与从动纵向传动轴相连的伞齿轮处设有摩擦片、弹簧和调节弹簧压力垫片，弹簧套设于从动纵向传动轴上，摩擦片贴合伞齿轮，弹簧的两端分别低于摩擦片和调节弹簧压力垫片上。

5.根据权利要求4所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：在主动纵向传动轴和从动纵向传动轴上、靠近伞齿轮处均设置有传动轮。

6.根据权利要求1所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：所述顶升定位机构包括气缸、导向轴、定位支撑板、气缸活动轴、连杆机构和定位销，气缸通过气缸活动轴与所述定位支撑板的底部相连，连杆机构的一端通过连杆固定万向轮与定位支撑板的底部固定，另一端通过滑轮与定位支撑板的底部滑动连接，导向轴穿过定位支撑板，且在其穿出端上设置有定位销。

7.根据权利要求6所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：所述连杆机构上设有两根成X型的支撑连杆，两根X型的支撑连杆的中部活动铰接。

8.根据权利要求6所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：在定位支撑板的下方设有横移底座，在横移底座的下方设有横移底座支撑固定件。

9.根据权利要求1所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：所述顶升横移机构包括横移气缸、横移导向轴、重型动力积放辊道、横移气缸活动轴和横移连杆机构，横移气缸通过横移气缸活动轴与所述重型动力积放辊道的底部相连，连杆机构的一端通过连杆固定万向轮与重型动力积放辊道的底部固定，另一端通过横移滑轮与重型动力积放辊道的底部滑动连接，横移导向轴穿过重型动力积放辊道。

10.根据权利要求9所述的立体循环点焊生产线，其特征在于：所述横移连杆机构上设有两根成X型的横移支撑连杆，两根X型的横移支撑连杆的中部活动铰接。