CN111015235B - 一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线 - Google Patents

一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，包括位于同一直线上的操作工位工作台、打孔焊接工位工作台和终端工位升降台。兼容性高、通用性强，本焊接流水线只需更换工装板和部分不通用的打孔焊接工装就可切换多种产品生产。成本低，投资工装板和工装的费用大大小于投资专机的费用，大大提高了市场竞争力。设备生命周期长，一种油箱产品的生产周期结束后，对柔性设备没有影响，设备仍可用于其他产品生产。且生产周期结束的产品的工装板只需要更换其仿型支撑柱和压紧装置，就可用于新产品的工装板制造。产品切换便捷有效，实际使用时，两个小时内就可以更换完成工装板和部分工装，简单快速，大大提高了生产效率。适用于燃油箱的生产。

Description

一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线
技术领域
本发明涉及汽车燃油箱生产领域，具体为一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线。
背景技术
现有汽车燃油箱生产工序分为吹塑、焊接、装配，目前市场上的燃油箱生产商普遍使用的焊接方式都为专机生产方式。此方式将所有的打孔、焊接动力头通过机械装置按照燃油箱零件焊接的位置安装在一长方体钢制框架的相应上层钢梁下，这些机械装置可通过气缸进行一定方向上的移动，以此来进行焊接操作。
此长方体钢制框架有前后两个开口，燃油箱从一开口进入钢制框架内部，经过打孔、焊接后，从另一开口出来，表示燃油箱焊接工序的完成。这种方式成本高、兼容性低。当对应产品的生命周期完结，设备就处于闲置状态，无法再次利用。为了提高设备的兼容性和利用率，市面上有一种解决方案是将几种外型相近的燃油箱集中到一台专用焊接机上生产。但此方案局限性较大，不具备推广性。毕竟燃油箱形状多种多样，焊接点位、数量也各有差别，并且实际使用起来，产品换型操作也比较繁琐。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，以解决上述问题。
(二)技术方案
为实现上述带通风散热降温装置的目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，包括位于同一直线上的操作工位工作台、打孔焊接工位工作台和终端工位升降台，所述操作工位工作台包括操作工位主体框架和操作工位升降平台，所述操作工位主体框架安装在地面上，所述操作工位升降平台可上下移动地安装在所述操作工位主体框架上，所述操作工位升降平台上安装有操作工位双轨道倍速链，所述操作工位双轨道倍速链上设有用于固定燃油箱的工装板；
所述打孔焊接工位工作台包括打孔焊接工位主体框架、打孔焊接工位升降挡板和打孔焊接机器人，所述打孔焊接工位主体框架安装在地面上，所述打孔焊接工位升降挡板可上下移动地安装在所述打孔焊接工位主体框架上，所述打孔焊接工位主体框架上从上至下间隔依次设有上层打孔焊接工位双轨道倍速链和下层打孔焊接工位双轨道倍速链，所述打孔焊接机器人安装在地面上对应所述打孔焊接工位升降挡板的位置；
所述终端工位升降台包括终端工位主体框架和终端工位升降平台，所述终端工位主体框架安装在地面上，所述终端工位升降平台可上下移动地安装在所述终端工位主体框架上，所述终端工位升降平台上安装有终端工位双轨道倍速链。
优选地，所述操作工位主体框架上对应的位置设有用于信号交流的操作工位电气对接插头。
优选地，所述打孔焊接机器人通过底座安装在地面上，且所述底座与对应的所述打孔焊接工位主体框架相连。
优选地，所述打孔焊接工位工作台的数量至少为1个。
优选地，地面上对应所述打孔焊接机器人的位置设有工装放置支座，所述工装放置支座包括固定底板和工装支撑柱，所述固定底板安装在地面上，所述工装支撑柱安装在所述固定底板上，所述固定底板上安装有打孔焊接工装。
优选地，所述打孔焊接工位主体框架的两侧还分别设有用于定位锁紧所述工装板的顶伸锁紧插销。
优选地，所述工装板从下至上依次包括水平滑轨、工装板底板、油箱仿型支撑柱、工装板压紧装置和电气对接插头。
优选地，所述水平滑轨由平滑的薄钢片压制而成，可在倍速链上平滑的移动。
优选地，所述工装板底板由钢制方管焊接后打磨而成，成长方形框架样式，工装板底板运动方向两侧还有四个固定插孔，用于在打孔焊接工位上与顶伸锁紧装置的插销对插，保持工装板在生产过程中稳定性。
优选地，所述油箱仿型支撑柱与所述燃油箱的外形相配合，所述工装板压紧装置为带气控锁的机械结构，一经压紧，断气后就无法打开，所述电气对接插头用于在操作工位与工作台上的电气对接插头对插，与设备进行信号交流。
与现有技术相比，本发明提供了一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，具备以下有益效果：
1、兼容性高、通用性强，本焊接流水线只需更换工装板和部分不通用的打孔焊接工装就可切换多种产品生产。
2、成本低，投资工装板和工装的费用大大小于投资专机的费用，大大提高了市场竞争力。
3、设备生命周期长，一种油箱产品的生产周期结束后，对柔性设备没有影响，设备仍可以用于其他产品生产。而且生产周期结束的产品的工装板只需要更换其仿型支撑柱和压紧装置，就可用于新产品的工装板制造。
4、产品切换便捷有效，实际使用时，两个小时内就可以更换完成工装板和部分工装，简单快速，大大提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中操作工位工作台的结构示意图；
图3为本发明中打孔焊接工位工作台的结构示意图；
图4为本发明中终端工位升降台的结构示意图；
图5为本发明中打孔焊接机器人的结构示意图；
图6为本发明中工装板的结构示意图；
图7为本发明中工装放置支座的结构示意图。
其中：操作工位工作台1，操作工位主体框架11，操作工位升降平台12，操作工位双轨道倍速链13，操作工位电气对接插头14，打孔焊接工位工作台2，打孔焊接工位主体框架21，打孔焊接工位升降挡板22，上层打孔焊接工位双轨道倍速链23，打孔焊接机器人24，工装放置支座25，固定底板251，工装支撑柱252，打孔焊接工装253，顶伸锁紧插销26，终端工位升降台3，终端工位主体框架31，终端工位升降平台32，终端工位双轨道倍速链33，燃油箱4，工装板5，水平滑轨51，工装板底板52，油箱仿型支撑柱53，工装板压紧装置54，电气对接插头55。
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。
请参阅图1-7，本实施例提供了一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，包括位于同一直线上的操作工位工作台1、打孔焊接工位工作台2和终端工位升降台3，所述操作工位工作台1包括操作工位主体框架11和操作工位升降平台12，所述操作工位主体框架11安装在地面上，所述操作工位升降平台12可上下移动地安装在所述操作工位主体框架11上，所述操作工位升降平台12上安装有操作工位双轨道倍速链13，所述操作工位双轨道倍速链13上设有用于固定燃油箱4的工装板5；所述操作工位主体框架11上对应的位置设有用于信号交流的操作工位电气对接插头14。当操作工位升降平台12在底部时，操作工位升降平台12的倍速链可与打孔焊接工位工作台2的下层倍速链对接，工装板5可经倍速链由打孔焊接工位工作台2下层输送至操作工位升降平台12，工装板5在操作工位升降平台12运动至终端停止。此时操作工位电气对接插头14会对接，进行信号交流；然后工装板5的压紧装置会打开，操作人员可进行油箱更换和零件的安装工作；安装完后可启动操作工位升降平台12，由升降电机通过升降链条将操作工位升降平台12上升至上层，与打孔焊接工位工作台2的上层倍速链对接；最后操作工位电气对接插头14分开，倍速链启动，工装板5由倍速链输送至打孔焊接工位工作台2进行打孔焊接工作，之后操作工位升降平台12就下降至底部，等待下一个工装板的到来。
所述打孔焊接工位工作台2包括打孔焊接工位主体框架21、打孔焊接工位升降挡板22和打孔焊接机器人24，所述打孔焊接工位主体框架21安装在地面上，所述打孔焊接工位升降挡板22可上下移动地安装在所述打孔焊接工位主体框架21上，所述打孔焊接工位主体框架21上从上至下间隔依次设有上层打孔焊接工位双轨道倍速链23和下层打孔焊接工位双轨道倍速链，所述打孔焊接机器人24安装在地面上对应所述打孔焊接工位升降挡板22的位置；所述打孔焊接工位主体框架21的两侧还分别设有用于定位锁紧所述工装板5的顶伸锁紧插销26。本工作台有两层，上下两层都有双轨道倍速链用于输送工装板，上层铺有薄铁板，用于工作人员站立。当有工装板通过倍速链输送过来时，打孔焊接工位升降挡板22会升起，挡住工装板，让其停下；然后工作台两侧的四个顶伸锁紧插销26会精准的插入工装板5对应的四个插孔中，将工装板5锁死；接着机器人就会抓取动力头进行规定的打孔焊接操作，最后，当打孔焊接完成后，机器人会回到出发点，打孔焊接工位升降挡板22降下，顶伸锁紧插销26退出插孔，工装板5由倍速链送走，这一循环结束。此工位再等待下一个工装板到来，重复上述流程，其余工位工作台工程流程如上。
所述终端工位升降台3包括终端工位主体框架31和终端工位升降平台32，所述终端工位主体框架31安装在地面上，所述终端工位升降平台32可上下移动地安装在所述终端工位主体框架31上，所述终端工位升降平台32上安装有终端工位双轨道倍速链33。终端工位工作台3的终端工位升降平台32的等待位在上层。当终端工位升降平台32在上层时，终端工位升降平台32的倍速链可与打孔焊接工位工作台2的倍速链对接。当所有的打孔焊接工作完成后，工装板5可由倍速链从打孔焊接工位输送至终端工位升降平台32，工装板5运动至终端工位升降平台32的终端后，由升降电机通过升降链条将终端工位升降平台32下降至底部，与打孔焊接工位工作台2的下层倍速链对接，最后倍速链启动，工装板5被输送至打孔焊接工位工作台2的下层倍速链，并一直输送至操作工位工作台1的操作工位升降平台12，同时终端工位的终端工位升降平台32上升至上层，回到等待位，等待下一个工装板的到来。
上述打孔焊接机器人24通过底座安装在地面上，且所述底座与对应的所述打孔焊接工位主体框架21相连。所述打孔焊接工位工作台2的数量至少为1个。地面上对应所述打孔焊接机器人24的位置设有工装放置支座25，所述工装放置支座25包括固定底板251和工装支撑柱252，所述固定底板251安装在地面上，所述工装支撑柱252安装在所述固定底板251上，所述固定底板251上安装有打孔焊接工装253。工装支撑柱顶部有按照打孔焊接工装的样式做成的放置架，工装就放置在放置架上。本方案共使用了6台机器人，可根据需求添加。其中1台机器人抓取打孔动力头进行打孔工作，另外5台机器人抓取焊接动力头进行焊接工作，所有动力头都可根据需求进行更换。每台机器人都包含机器人本体和控制柜两部分。机器人本体通过固定螺丝安装在具有一定高度的铁制底座上，底座又通过固定螺丝安装在一定厚度的钢制底板上，最后底板通过固定螺丝安装在地面上。另外底座还通过中间连接块与工作台框架连接在一起，保持相对位置的稳定。
上述工装板5从下至上依次包括水平滑轨51、工装板底板52、油箱仿型支撑柱53、工装板压紧装置54和电气对接插头55。所述水平滑轨51由平滑的薄钢片压制而成，可在倍速链上平滑的移动。所述工装板底板52由钢制方管焊接后打磨而成，成长方形框架样式，工装板底板运动方向两侧还有四个固定插孔，用于在打孔焊接工位上与顶伸锁紧装置的插销对插，保持工装板在生产过程中稳定性。所述油箱仿型支撑柱53随油箱外形不一而有所改变，但都需保持一定高度，以便于机器人抓取动力头进入油箱底部进行焊接，所述工装板压紧装置54为带气控锁的机械结构，一经压紧，断气后就无法打开，仿型支撑柱和压紧装置一起作为油箱的固定装置，保持油箱在生产过程中固定不动。所述电气对接插头55用于在操作工位与工作台上的电气对接插头对插，与设备进行信号交流。本方案共使用了7块工装板，可根据工作台的增加而增加相应的工装板。所有的工装板都完全一样。
整个焊接流水线外围还设有设备防护围栏：见图1，最外侧一圈为安全防护围栏，由网格状栅栏组成，围栏周围有6扇安全门，可供工作人员进出，设备运行中，安全门必须关闭。主要作用是防止人员进入设备工作区域，造成人员设备损伤。
本实施例的兼容性高、通用性强，本焊接流水线只需更换工装板和部分不通用的打孔焊接工装就可切换多种产品生产。成本低，投资工装板和工装的费用大大小于投资专机的费用，大大提高了市场竞争力。设备生命周期长，一种油箱产品的生产周期结束后，对柔性设备没有影响，设备仍可以用于其他产品生产。而且生产周期结束的产品的工装板只需要更换其仿型支撑柱和压紧装置，就可用于新产品的工装板制造。产品切换便捷有效，实际使用时，两个小时内就可以更换完成工装板和部分工装，简单快速，大大提高了生产效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，包括位于同一直线上的操作工位工作台(1)、打孔焊接工位工作台(2)和终端工位升降台(3)，其特征在于：所述操作工位工作台(1)包括操作工位主体框架(11)和操作工位升降平台(12)，所述操作工位主体框架(11)安装在地面上，所述操作工位升降平台(12)可上下移动地安装在所述操作工位主体框架(11)上，所述操作工位升降平台(12)上安装有操作工位双轨道倍速链(13)，所述操作工位双轨道倍速链(13)上设有用于固定燃油箱(4)的工装板(5)；
所述打孔焊接工位工作台(2)包括打孔焊接工位主体框架(21)、打孔焊接工位升降挡板(22)和打孔焊接机器人(24)，所述打孔焊接工位主体框架(21)安装在地面上，所述打孔焊接工位升降挡板(22)可上下移动地安装在所述打孔焊接工位主体框架(21)上，所述打孔焊接工位主体框架(21)上从上至下间隔依次设有上层打孔焊接工位双轨道倍速链(23)和下层打孔焊接工位双轨道倍速链，所述打孔焊接机器人(24)安装在地面上对应所述打孔焊接工位升降挡板(22)的位置；
所述终端工位升降台(3)包括终端工位主体框架(31)和终端工位升降平台(32)，所述终端工位主体框架(31)安装在地面上，所述终端工位升降平台(32)可上下移动地安装在所述终端工位主体框架(31)上，所述终端工位升降平台(32)上安装有终端工位双轨道倍速链(33)；
地面上对应所述打孔焊接机器人(24)的位置设有工装放置支座(25)，所述工装放置支座(25)包括固定底板(251)和工装支撑柱(252)，所述固定底板(251)安装在地面上，所述工装支撑柱(252)安装在所述固定底板(251)上，所述固定底板(251)上安装有打孔焊接工装(253)；
所述工装板底板(52)由钢制方管焊接后打磨而成，成长方形框架样式，工装板底板运动方向两侧还有四个固定插孔，用于在打孔焊接工位上与顶伸锁紧装置的插销对插，保持工装板在生产过程中稳定性；
所述工装板(5) 从下至上依次包括水平滑轨(51) 、工装板底板(52) 、油箱仿型支撑柱(53) 、工装板压紧装置(54) 和电气对接插头(55) ，所述水平滑轨(51) 由平滑的薄钢片压制而成，可在倍速链上平滑的移动；
所述油箱仿型支撑柱(53)与所述燃油箱(4)的外形相配合，所述工装板压紧装置(54)为带气控锁的机械结构，一经压紧，断气后就无法打开，所述电气对接插头(55)用于在操作工位与工作台上的电气对接插头对插，与设备进行信号交流；
所述打孔焊接工位主体框架(21)的两侧还分别设有用于定位锁紧所述工装板(5)的顶伸锁紧插销(26)。
2.根据权利要求1所述的一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，其特征在于：所述操作工位主体框架(11)上对应的位置设有用于信号交流的操作工位电气对接插头(14)。
3.根据权利要求1所述的一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，其特征在于：所述打孔焊接机器人(24)通过底座安装在地面上，且所述底座与对应的所述打孔焊接工位主体框架(21)相连。
4.根据权利要求1所述的一种机器人取动力头的燃油箱柔性焊接流水线，其特征在于：所述打孔焊接工位工作台(2)的数量至少为1个。
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