CN110039226B - 一种汽车后地板拼装焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车后地板拼装焊接装置，包括第一工位、第二工位、第三工位和第四工位；焊接机器人A2、焊接机器人B1、焊接机器人B3、焊接机器人C1和焊接机器人D1；所述焊接机器人A2、焊接机器人B1、焊接机器人B3和焊接机器人C1分别设有搬运支架；所述焊接机器人B2和焊接机器人D1分别设有抓取机械手；所述搬运机械手用于将待拼装工件自动焊接完成后搬运至所述中转运输机构上，本发明利用焊接机器人打点焊接，打点误差小，提高整体焊接质量，通过设置搬运机械手减少人工搬运大板件的步骤，节约了人力；对比以往通过搬运机器人来搬运板件的情况，节约了搬运机器人的成本，以及节省了搬运机器人的空间。

Description

一种汽车后地板拼装焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别地是一种汽车后地板拼装焊接装置。

背景技术

随着科学技术的进步与社会的发展,汽车作为一种重要的交通工具,在当前已经成为人们生活和出行中必不可少的一个重要组成部分。当然在这样的背景下人们对汽车车身焊接技术的要求也越来越高。焊接是汽车车身装配的最主要方式，汽车车身的焊接质量的优劣对汽车的整车性能有着重要影响，夹具精度及打点方式就决定了焊接的质量。

现有汽车车身的焊接技术状况：采用人工焊接，作业者拿待拼装工件→将工件放在工装夹具上→手动焊接→焊接完成后→搬出夹具。

存在的问题和缺点：1、纯人工操作，焊接一个汽车车身的循环时间长，工作效率低。

2、人工打点焊接，作业者长时间进行焊接工作后，会导致汽车车身焊接质量变差，焊接合格率降低。

3、汽车车身焊接时，需要人工搬运大板件，作业者劳动强度高，影响工作效率，同时增加了人工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊接质量高，自动化程度高，生产效率高的汽车车身拼装焊接装置。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种汽车后地板拼装焊接装置，包括第一工位、第二工位、第三工位和第四工位；第一工位、第二工位和第三工位上分别设有第一工位专用夹具、第二工位专用夹具和第三工位专用夹具；第一工位通过第一中转台机构连通第二工位；第二工位通过第二中转台机构连通第三工位；第四工位上设有第三中转台机构；其中：所述第一工位设有焊接机器人A1和焊接机器人A2；所述第二工位设有焊接机器人B1、焊接机器人B2和焊接机器人B3；所述第三工位设有焊接机器人C1和焊接机器人C2；所述第四工位设有焊接机器人D1；所述焊接机器人A2、焊接机器人B1、焊接机器人B3和焊接机器人C1分别设有第一搬运支架、第二搬运支架、第三搬运支架和第四搬运支架；所述焊接机器人B2和焊接机器人D1分别设有第一抓取机械手和第二抓取机械手；所述焊接机器人A1、焊接机器人A2、焊接机器人B1、焊接机器人B3、焊接机器人C1和焊接机器人C2均设有焊枪；

所述第一搬运支架在所述焊接机器人A2的带动下，将装夹在所述第一工位专用夹具上的后地板待拼装工件一通过所述焊接机器人A1和焊接机器人A2设置的焊枪自动焊接完成后，拖动后地板待拼装工件一到所述第一中转台机构上，所述第二搬运支架在所述焊接机器人B1的带动下，拖动后地板待拼装工件一到所述第二工位专用夹具上；所述第二工位专用夹具装夹后地板待拼装工件一，所述第一抓取机械手在所述焊接机器人B2的控制下抓取后地板待拼装工件二与后地板待拼装工件一对位拼接，所述焊接机器人B1和焊接机器人B3设有的焊枪对后地板待拼装工件一和后地板待拼装工件二进行自动焊接形成拼装焊接工件三；所述第三搬运支架在焊接机器人B3的带动下，拖动拼装焊接工件三至所述第二中转台机构上，所述第四搬运支架在所述焊接机器人C1的带动下，拖动拼装焊接工件三到所述第三工位专用夹具上；所述第三工位专用夹具装夹拼装焊接工件三，所述第二抓取机械手在所述焊接机器人D1的控制下抓取放置在所述第三中转台机构上的后地板待拼装工件四放至所述第三工位专用夹具上，所述焊接机器人C1和焊接机器人C2设有的焊枪对拼装焊接工件三和后地板待拼装工件四进行自动焊接形成完成品；所述第二抓取机械手抓取完成品搬运至输送槽流出。

进一步地，所述第一搬运支架、第二搬运支架、第三搬运支架和第四搬运支架均包括支架、安装板和导向块；所述支架的一端通过所述安装板分别安装在所述焊接机器人A2、焊接机器人B1、焊接机器人B3和焊接机器人C1上，所述支架的另一端与所述导向块连接；所述导向块用于贴住所述后地板待拼装工件一和拼装焊接工件三的一边后，分别拖动至所述第一中转台机构和第二中转台机构上。

进一步地，所述第一中转台机构和第二中转台机构均包括中转滑槽、中转滑轮和进给装置；所述中转滑轮安装在所述中转滑槽上；所述中转滑槽与所述进给装置连接。

进一步地，所述第一工位专用夹具、第二工位专用夹具和第三工位专用夹具均包括传输装置、升降装置和切换装夹装置；所述传输装置安装在所述升降装置上；所述切换装夹装置设置于所述传输装置两端。

进一步地，所述传输装置包括滑槽和滑轮；所述滑轮安装在所述滑槽上；所述升降装置包括升降气缸和升降平台；所述升降气缸与所述升降平台连接。

进一步地，所述切换装夹装置包括推送气缸、导轨、滑块、装夹气缸和装夹夹头；所述滑块安装在所述导轨上；所述滑块与所述推送气缸连接；所述装夹气缸与所述装夹夹头连接。

进一步地，所述抓取机械手包括抓取夹头、抓取机械臂和抓取气缸；所述抓取夹头至少设有三个，所述抓取夹头与所述抓取气缸连接。

进一步地，所述焊枪主要由电极臂、移动电极头、固定电极头和电极臂控制气缸组成；所述移动电极头和固定电极头上下相对分别安装在所述电极臂上；所述电极臂与所述电极臂控制气缸连接。

进一步地，所述焊接机器人为六轴机器人；所述焊接机器人包括底座、驱动电机和机械臂；所述机械臂安装在所述底座上；所述驱动电机安装在所述机械臂上。

进一步地，所述第一工位、第二工位、第三工位和第四工位之间两两设有安全围栏；安全围栏上设有安全光栅和控制按钮。

本发明的有益效果：

1、利用焊接机器人打点焊接，打点误差小，提高整体焊接质量。

2、在要求的焊接循环时间内，为需要焊接的板件分工位焊接，由之前的150s的焊接时间提高到55s内，减少工程作业时间，提高生产效率。

3、利用焊接机器人、工位焊接专用夹具和中转运输机构等自动设备，将汽车车身焊接地板焊接模式做成线体模式，自动化程度高。

4、通过设置搬运机械手减少人工搬运大板件的步骤，节约了人力；对比以往通过搬运机器人来搬运板件的情况，节约了搬运机器人的成本，以及节省了搬运机器人的空间。

附图说明

图1为本发明实施例整体结构俯视图；

图2为本发明实施例搬运支架结构示意图；

图3本发明实施例工位焊接专用夹具结构示意图；

图4为本发明实施例焊枪结构示意图；

图5为本发明实施例中转运输机构结构示意图；

图6为本发明实施例抓第二抓取机械手结构示意图；

图7为本发明实施例焊接机器人结构示意图；

图8为图1的A部放大结构示意图。

其中：1-第一工位，2-第二工位，3-第三工位，4-焊枪，5-第四工位，11-焊接机器人A2，12-焊接机器人B1，13-焊接机器人B3，14-焊接机器人C1，15-焊接机器人D1，16-焊接机器人A1，17-焊接机器人B2，18-焊接机器人C2，101-底座，102-驱动电机，103-机械臂，104-第一搬运支架，105-第二搬运支架，106-第三搬运支架，107-第四搬运支架，112-支架，113-安装板，114-导向块，121-第一抓取机械手，122-抓取夹头，123-抓取机械臂，124-抓取气缸，125-第二抓取机械手，21-第一工位专用夹具，22-第二工位专用夹具，23-第三工位专用夹具，221-滑槽，222-滑轮，223-升降气缸，224-升降平台，225-推送气缸，226-导轨，227-滑块，228-装夹气缸，229-装夹夹头，31-第一中转台机构，32-第二中转台机构，33-第三中转台机构，311-中转滑槽，312-中转滑轮，313-进给装置，41-电极臂，42-移动电极头，43-固定电极头，44-电极臂控制气缸，51-输送槽，61-后地板待拼装工件一，62-后地板待拼装工件二，63-拼装焊接工件三，64-后地板待拼装工件四。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1至图8所示，一种汽车后地板拼装焊接装置，包括第一工位1、第二工位2、第三工位3和第四工位5；第一工位1、第二工位2和第三工位3上分别设有第一工位专用夹具21、第二工位专用夹具22和第三工位专用夹具23；第一工位1通过第一中转台机构31连通第二工位2；第二工位2通过第二中转台机构32连通第三工位3；第四工位5上设有第三中转台机构33；其中：所述第一工位1设有焊接机器人A1 16和焊接机器人A2 11；所述第二工位2设有焊接机器人B1 12、焊接机器人B2 17和焊接机器人B3 13；所述第三工位3设有焊接机器人C1 14和焊接机器人C2 18；所述第四工位5设有焊接机器人D1 15；所述焊接机器人A211、焊接机器人B1 12、焊接机器人B3 13和焊接机器人C1 14分别设有第一搬运支架104、第二搬运支架105、第三搬运支架106和第四搬运支架107；所述焊接机器人B2 17和焊接机器人D1 15分别设有第一抓取机械手和第二抓取机械手；所述焊接机器人A1 16、焊接机器人A2 11、焊接机器人B1 12、焊接机器人B3 13、焊接机器人C1 14和焊接机器人C2 18均设有焊枪4；

所述第一搬运支架104在所述焊接机器人A2 11的带动下，将装夹在所述第一工位专用夹具21上的后地板待拼装工件一61通过所述焊接机器人A1 16和焊接机器人A2 11设置的焊枪4自动焊接完成后，拖动后地板待拼装工件一61到所述第一中转台机构31上，所述第二搬运支架105在所述焊接机器人B1 12的带动下，拖动后地板待拼装工件一61到所述第二工位专用夹具22上；所述第二工位专用夹具22装夹后地板待拼装工件一61，所述第一抓取机械手121在所述焊接机器人B2 17的控制下抓取后地板待拼装工件二62与后地板待拼装工件一61对位拼接，所述焊接机器人B1 12和焊接机器人B3 13设有的焊枪对后地板待拼装工件一61和后地板待拼装工件二62进行自动焊接形成拼装焊接工件三63；所述第三搬运支架106在焊接机器人B3 13的带动下，拖动拼装焊接工件三63至所述第二中转台机构32上，所述第四搬运支架107在所述焊接机器人C1 14的带动下，拖动拼装焊接工件三63到所述第三工位专用夹具23上；所述第三工位专用夹具23装夹拼装焊接工件三63，所述第二抓取机械手125在所述焊接机器人D1 15的控制下抓取放置在所述第三中转台机构上的后地板待拼装工件四64放至所述第三工位专用夹具23上，所述焊接机器人C1 14和焊接机器人C2 18设有的焊枪对拼装焊接工件三63和后地板待拼装工件四64进行自动焊接形成完成品；所述第二抓取机械手125抓取完成品搬运至输送槽51流出。

具体的，本实施例方案中，所述第一搬运支架104、第二搬运支架105、第三搬运支架106和第四搬运支架107均包括支架112、安装板113和导向块114；所述支架112的一端通过所述安装板113分别安装在所述焊接机器人A211、焊接机器人B1 12、焊接机器人B3 13和焊接机器人C1 14上，所述支架112的另一端与所述导向块114连接；所述导向块114用于贴住所述后地板待拼装工件一61和拼装焊接工件三63的一边后，分别拖动至所述第一中转台机构31和第二中转台机构32上。

具体的，本实施例方案中，所述焊接机器人A1 16和焊接机器人A2 11设置于第一工位1；所述第一工位专用夹具21设置于焊接机器人A1 16和焊接机器人A2 11后侧两端；所述焊接机器人B1 12、焊接机器人B2 17和焊接机器人B3 13设置于第二工位2；所述焊接机器人C1 14和焊接机器人C2 18设置于第三工位3；所述焊接机器人D1 15设置于第四工位5。通过所述搬运机械手111设置的导向块114，先将待拼装工件从第一工位专用夹具21通过所述第一中转台机构31搬运至第二工位专用夹具22上，再将待拼装工件从第二工位专用夹具22通过所述第二中转台机构32搬运至第三工位专用夹具23上；通过设置所述第一工位专用夹具21、第二工位专用夹具22和第三工位专用夹具23，实现电气自动化装夹焊接作业，保证与焊接和品质面的垂直度。

具体的，本实施例方案中，所述第一中转台机构31和第二中转台机构32均包括中转滑槽311、中转滑轮312和进给装置313；所述中转滑轮312安装在所述中转滑槽311上；所述中转滑槽311与所述进给装置313连接。所述搬运机械手111搬运待拼装工件时，中转滑槽311和中转滑轮312与待拼装工件之间实现滚动传输，减小了摩擦力，便于待拼装工件在各工位中输送。

具体的，本实施例方案中，所述第一工位专用夹具21、第二工位专用夹具22和第三工位专用夹具23均包括传输装置、升降装置和切换装夹装置；所述传输装置安装在所述升降装置上；所述切换装夹装置设置于所述传输装置两端。

具体的，本实施例方案中，所述传输装置包括滑槽221和滑轮222；所述滑轮222安装在所述滑槽221上；所述升降装置包括升降气缸223和升降平台224；所述升降气缸223与所述升降平台224连接。

具体的，本实施例方案中，所述切换装夹装置包括推送气缸225、导轨226、滑块227、装夹气缸228和装夹夹头229；所述滑块227安装在所述导轨226上；所述滑块227与所述推送气缸225连接；所述装夹气缸228与所述装夹夹头229连接。

具体的，本实施例方案中，所述抓取机械手121包括抓取夹头122、抓取机械臂123和抓取气缸124；所述抓取夹头122至少设有三个，所述抓取夹头122与所述抓取气缸124连接。

具体的，本实施例方案中，所述焊枪4主要由电极臂41、移动电极头42、固定电极头43和电极臂控制气缸44组成；所述移动电极头42和固定电极头43上下相对分别安装在所述电极臂41上；所述电极臂41与所述电极臂控制气缸44连接。通过所述移动电极头42与固定电极头43的配合工作，实现对待拼装工件的打点焊接。

具体的，本实施例方案中，所述焊接机器人1为六轴机器人；所述焊接机器人1包括底座101、驱动电机102和机械臂103；所述机械臂103安装在所述底座101上；所述驱动电机102安装在所述机械臂103上。

具体的，本实施例方案中，所述第一工位1、第二工位2、第三工位3和第四工位5之间两两设有安全围栏；安全围栏上设有安全光栅和控制按钮。

对本实施例进一步地描述：

工作原理：作业者拿待拼装工件→将后地板待拼装工件一61放在第一工位专用夹具21上→按启动按钮→焊接机器人A1 16和焊接机器人A2 11对后地板待拼装工件一61进行自动焊接→焊接完成后由焊接机器人A2 11设置的搬运机械手111搬运到第一中转台机构31上→作业者拿后地板待拼装工件二62放置在焊接机器人B2 17设置的第一抓取机械手121上→按启动按钮→焊接机器人B1 12设置的第一搬运支架104将第一中转台机构31上的焊接完成品搬入第二工位专用夹具22，焊接机器人B2 17设置的第一抓取机械手121将后地板待拼装工件二62对位拼装→焊接机器人B1 12和焊接机器人B3 13对后地板待拼装工件一61进行自动焊接→焊接完成后由焊接机器人B3 13设置的搬运机械手111搬运到第二中转台机构32上→(第三工位无完成品)作业者拿后地板待拼装工件四64放置在第四工位5的第三中转台机构33上→按启动按钮→焊接机器人D1 15设置的抓取机械手121抓取待拼装工件放入第三工位→焊接机器人C3设置的搬运机械手111将第二中转台机构32上的完成品搬入第三工位专用夹具23→焊接机器人C1 14和焊接机器人C2 18对待拼装工件进行自动焊接→第四工位5的焊接机器人D1 15设置的抓取机械手121后移入第三工位，搬起第三工位的完成品放置于指定位置后，抓取机械手121抓取待拼装工件放入第三工位，再搬运第三工位的完成品至输送槽51流出。

所述第一搬运支架104在所述焊接机器人A2的带动下，将装夹在所述第一工位专用夹具上的后地板待拼装工件一61通过所述焊接机器人A1和焊接机器人A2设置的焊枪自动焊接完成后，拖动后地板待拼装工件一61到所述第一中转台机构上，所述第二搬运支架105在所述焊接机器人B1的带动下，拖动后地板待拼装工件一61到所述第二工位专用夹具上；所述第二工位专用夹具装夹后地板待拼装工件一61，所述第一抓取机械手在所述焊接机器人B217的控制下抓取后地板待拼装工件二62至与后地板待拼装工件一61对位拼接，所述焊接机器人B1和焊接机器人B3 13设有的焊枪对后地板待拼装工件一61和后地板待拼装工件二62进行自动焊接形成拼装焊接工件三63；所述第三搬运支架106在焊接机器人B3 13的带动下，拖动拼装焊接工件三63至所述第二中转台机构上，所述第四搬运支架107在所述焊接机器人C1 14的带动下，拖动拼装焊接工件三63到所述第三工位专用夹具上；所述第三工位专用夹具装夹拼装焊接工件三63，所述第二抓取机械手125在所述焊接机器人D1 15的控制下抓取放置在所述第三中转台机构上的后地板待拼装工件四64放至所述第三工位专用夹具上，所述焊接机器人C1 14和焊接机器人C2 18设有的焊枪对拼装焊接工件三63和后地板待拼装工件四64进行自动焊接形成完成品；所述第二抓取机械手125抓取完成品搬运至输送槽51流出。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种汽车后地板拼装焊接装置，包括第一工位、第二工位、第三工位和第四工位；第一工位、第二工位和第三工位上分别设有第一工位专用夹具、第二工位专用夹具和第三工位专用夹具；第一工位通过第一中转台机构连通第二工位；第二工位通过第二中转台机构连通第三工位；第四工位上设有第三中转台机构；其特征在于：所述第一工位设有焊接机器人A1和焊接机器人A2；所述第二工位设有焊接机器人B1、焊接机器人B2和焊接机器人B3；所述第三工位设有焊接机器人C1和焊接机器人C2；所述第四工位设有焊接机器人D1；所述焊接机器人A2、焊接机器人B1、焊接机器人B3和焊接机器人C1分别设有第一搬运支架、第二搬运支架、第三搬运支架和第四搬运支架；所述焊接机器人B2和焊接机器人D1分别设有第一抓取机械手和第二抓取机械手；所述焊接机器人A1、焊接机器人A2、焊接机器人B1、焊接机器人B3、焊接机器人C1和焊接机器人C2均设有焊枪；

所述第一搬运支架在所述焊接机器人A2的带动下，将装夹在所述第一工位专用夹具上的后地板待拼装工件一通过所述焊接机器人A1和焊接机器人A2设置的焊枪自动焊接完成后，拖动后地板待拼装工件一到所述第一中转台机构上，所述第二搬运支架在所述焊接机器人B1的带动下，拖动后地板待拼装工件一到所述第二工位专用夹具上；所述第二工位专用夹具装夹后地板待拼装工件一，所述第一抓取机械手在所述焊接机器人B2的控制下抓取后地板待拼装工件二与后地板待拼装工件一对位拼接，所述焊接机器人B1和焊接机器人B3设有的焊枪对后地板待拼装工件一和后地板待拼装工件二进行自动焊接形成拼装焊接工件三；所述第三搬运支架在焊接机器人B3的带动下，拖动拼装焊接工件三至所述第二中转台机构上，所述第四搬运支架在所述焊接机器人C1的带动下，拖动拼装焊接工件三到所述第三工位专用夹具上；所述第三工位专用夹具装夹拼装焊接工件三，所述第二抓取机械手在所述焊接机器人D1的控制下抓取放置在所述第三中转台机构上的后地板待拼装工件四放至所述第三工位专用夹具上，所述焊接机器人C1和焊接机器人C2设有的焊枪对拼装焊接工件三和后地板待拼装工件四进行自动焊接形成完成品；所述第二抓取机械手抓取完成品搬运至输送槽流出；所述第一搬运支架、第二搬运支架、第三搬运支架和第四搬运支架均包括支架、安装板和导向块；所述支架的一端通过所述安装板分别安装在所述焊接机器人A2、焊接机器人B1、焊接机器人B3和焊接机器人C1上，所述支架的另一端与所述导向块连接；所述导向块用于贴住所述后地板待拼装工件一和拼装焊接工件三的一边后，分别拖动至所述第一中转台机构和第二中转台机构上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车后地板拼装焊接装置，其特征在于：所述第一中转台机构和第二中转台机构均包括中转滑槽、中转滑轮和进给装置；所述中转滑轮安装在所述中转滑槽上；所述中转滑槽与所述进给装置连接。

3.根据权利要求2所述的一种汽车后地板拼装焊接装置，其特征在于：所述第一工位专用夹具、第二工位专用夹具和第三工位专用夹具均包括传输装置、升降装置和切换装夹装置；所述传输装置安装在所述升降装置上；所述切换装夹装置设置于所述传输装置两端。

4.根据权利要求3所述的一种汽车后地板拼装焊接装置，其特征在于：所述传输装置包括滑槽和滑轮；所述滑轮安装在所述滑槽上；所述升降装置包括升降气缸和升降平台；所述升降气缸与所述升降平台连接。

5.根据权利要求4所述的一种汽车后地板拼装焊接装置，其特征在于：所述切换装夹装置包括推送气缸、导轨、滑块、装夹气缸和装夹夹头；所述滑块安装在所述导轨上；所述滑块与所述推送气缸连接；所述装夹气缸与所述装夹夹头连接。

6.根据权利要求1所述的一种汽车后地板拼装焊接装置，其特征在于：所述抓取机械手包括抓取夹头、抓取机械臂和抓取气缸；所述抓取夹头至少设有三个，所述抓取夹头与所述抓取气缸连接。

7.根据权利要求1所述的一种汽车后地板拼装焊接装置，其特征在于：所述焊枪主要由电极臂、移动电极头、固定电极头和电极臂控制气缸组成；所述移动电极头和固定电极头上下相对分别安装在所述电极臂上；所述电极臂与所述电极臂控制气缸连接。

8.根据权利要求1所述的一种汽车后地板拼装焊接装置，其特征在于：所述焊接机器人为六轴机器人；所述焊接机器人包括底座、驱动电机和机械臂；所述机械臂安装在所述底座上；所述驱动电机安装在所述机械臂上。

9.根据权利要求1所述的一种汽车后地板拼装焊接装置，其特征在于：所述第一工位、第二工位、第三工位和第四工位之间两两设有安全围栏；安全围栏上设有安全光栅和控制按钮。

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