CN114211175A - 一种用于多车型横梁智能焊接生产线 - Google Patents

一种用于多车型横梁智能焊接生产线 Download PDF

Info

Publication number
CN114211175A
CN114211175A CN202111524981.6A CN202111524981A CN114211175A CN 114211175 A CN114211175 A CN 114211175A CN 202111524981 A CN202111524981 A CN 202111524981A CN 114211175 A CN114211175 A CN 114211175A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
workpiece
station
positioning
web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111524981.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114211175B (zh
Inventor
黄丙庆
刘宁宁
李云鹏
张新震
张增通
宁方楷
徐骏升
张磊
潘礼辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong CRRC Tonglida Intelligent Equipment Co Ltd
Original Assignee
Shandong CRRC Tonglida Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong CRRC Tonglida Intelligent Equipment Co Ltd filed Critical Shandong CRRC Tonglida Intelligent Equipment Co Ltd
Priority to CN202111524981.6A priority Critical patent/CN114211175B/zh
Priority claimed from CN202111524981.6A external-priority patent/CN114211175B/zh
Publication of CN114211175A publication Critical patent/CN114211175A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114211175B publication Critical patent/CN114211175B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426Fixtures for other work
    • B23K37/0435Clamps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0252Steering means

Abstract

本发明属于横梁生产领域,具体公开了一种用于多车型横梁智能焊接生产线,包括横梁组对线、横梁自动焊接线、自动下料线;所述的横梁组对线布置于整条焊接线的初始段,可实现不同车型的横梁自动组对和点焊;所述的横梁自动焊接线,布置于焊接线的中间;所述的自动下料线,布置于焊接线的尾端;所述组对线、自动焊接线、自动下料线均与产线调度系统连接。本发明提高了组对焊接质量及效率,同时进行柔性自动焊接,集中解决劳动强度大、生产效率低、环境差等难题,提高了横梁的产能。

Description

一种用于多车型横梁智能焊接生产线
技术领域
本发明涉及轨道车辆生产设备技术领域,具体是指一种用于多车型横梁智能焊接生产线。
背景技术
横梁是铁路货车底架的通用大部件,具有产量大,各车型结构接近的特点。作为轨道交通车辆的核心部件,目前横梁组对焊接线基本沿用人工生产作业为主的离散型作业方式,较普遍做法是横梁腹板和横梁底板的搬用采用人工+天车、人工组对、人工点焊、人工满焊、离散除尘、地摊式存放。此方法虽能生产出横梁,但是很多工序并不符合精益生产的要求,自动化程度低、生产效率低、污染收集净化率低。有的工序如组对、搬用、满焊需多个人员参与完成,劳动力成本过高;横梁采用地摊式存放,占地面积大,并且存放数量不便于统计;满焊工位不具备缓存功能,存在等待上下料时间长,增加生产制造周期。
发明内容
针对目前存在的问题,本发明的目的在于提供一种用于多车型横梁智能焊接系统及生产线,整条线自动化程度高、生产效率高、同时兼容多种车型,满足精益生产的要求,通过该技术,可实现快速转产,柔性制造,达到解决问题与提高实用价值性的目的。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种用于多车型横梁智能焊接生产线,沿焊接工艺流程顺序依次设有组对上料工位、二次定位工位、组对工位、点焊工位、工件上料工位、自动焊接工位、工件下料工位;
所述的组对上料工位包括磁性抓取工装、组对机器人、腹板二次定位装置、轨道,所述的组对机器人安装在轨道上可来回移动,所述的磁性抓取工装位于组对机器人的末端,用于抓取盖板和腹板,将腹板放在腹板二次定位装置上,对腹板进行二次定位;
所述的二次定位工位包括盖板二次定位装置和腹板翻转装置,所述的盖板二次定位装置安装有夹紧定位机构,通过重力滑动和夹紧结合的方式,保证盖板滑动到指定位置,完成定位;所述的腹板翻转装置,通过组对机器人自下而上的摆放,自上而下的抓取,从而完成工件腹板的翻转,保证腹板的坡口背对;
所述的组对工位,包括支撑架,在支撑架的一端设有自动调整限位装置,在自动调整限位装置上设置高度调整限位装置;在支撑架相对的另一端设有底板推动定位装置和底板夹紧对中定位装置;在支撑架的两个端部之间设有第一腹板定位固定装置、第一腹板压紧装进装置、第二腹板定位固定装置、第二腹板压紧装进装置。
作为进一步的技术方案,所述的点焊工位设置有自动点焊机器人,自动点焊机器人位于组对工位的一侧。
作为进一步的技术方案,所述的工件下料工位和工件上料工位共用同一套装置,包括轨道和上下料机器人,所述的轨道设置在自动焊接工位的两侧,所述的上下料机器人可沿着轨道来回移动,实现工件的自动上下料。
作为进一步的技术方案,所述的自动焊接工位包括机器人立柱、清枪剪丝机构、焊接机器人、变位机和焊接工装;所述的机器人立柱布置在变位机远离轨道的一侧,用于固定两台焊接机器人,实现焊接机器人对焊缝的可达性,完成工件的对称焊接;所述焊接工装布置在轨道和立柱之间,实现点焊后工件的定位夹持,完成重复生产过程中,变位机变位后工件的基准保持一致;所述的清枪剪丝机构布置在变位机回转范围外,焊接机器人的工作范围内,完成焊接机器人的自动高压均匀喷射、夹持焊枪,焊丝自动化剪切。
作为进一步的技术方案,还焊接烟尘除尘装置,其包括除尘房,除尘房内设有除尘系统和电动卷帘门,并与产线调度系统连接,除尘房罩在在自动焊接工位外。
作为进一步的技术方案,所述的焊接工装,包括:
工装架,其布置于工装下层,主要用于与变位机连接,支撑工装整体部件;
活动限位装置,布置于工装架的一侧,主要用于对不同工件提供不同的限位;
第一定位装置,布置于工装架的中间位置,用于实现工件的第一次定位;
第二定位装置,布置于工装架的另一侧,实现工件第二次定位;
第一盖板压紧装置、第二盖板压紧装置和第三盖板压紧装置布置于工装架的前后两侧,用于夹紧完成定位后的夹紧。
作为进一步的技术方案,所述的自动调整限位装置包括驱动气缸、第一导轨、底板和侧板;侧板固定在底板的上表面,侧板与底板垂直,所述的底板放置在导轨上,驱动气缸驱动底板沿着导轨移动。
作为进一步的技术方案,所述的高度调整限位装置包括横梁前端支撑座、第二导轨和滑块;所述的第二导轨竖直的固定在侧板上,所述的横梁前端支撑座固定通过滑块与第二导轨连接。
作为进一步的技术方案,所述的第一腹板定位固定装置和第二腹板定位固定装置结构相同,各自包括压紧气缸,可调整垫块,所述可调整垫块布置在气缸前端。
作为进一步的技术方案,所述的腹板压紧装进装置、盖板压紧装进装置结构相同,均各自包括气缸和压紧块,压紧块固定在气缸的端部。
与现有技术对比,本发明具备以下有益效果:
1、本发明将多个独立的工位设备整合到一条生产线上,使关键物料的流转实现无人化,同时综合运用自动控制、焊接机器人和柔性工装等技术对关键工位进行优化改进,横梁产量大、人员需求大的产品,进行柔性自动焊接,集中解决横梁地摊式焊接,占地面积大,劳动强度大、生产效率低、环境差等难题,实现敞车、平车等自动化焊接,通过机器人、自动除尘及自动输送等方式,实现降本增效,降低质量风险。
2、本发明设置七轴机器人、磁性抓取工装、K型变位机、焊接机器人、柔性焊接工装,横梁底板和腹板采用搬运机器人提高了横梁的周转效率,实现横梁的自动化运输和无人化焊接,系统能够自动采集线体及设备状态,出现故障自动报警,人工工位人工异常提报,实时自动采集产线中各专机设备和线体的实时数据,实时对线体和专机设备等实时通讯,准确实时下发控制指令,实时采集线体状态,保证线体可靠、稳定运行。
3、根据工件的特性,横梁工装采用公用的夹紧点固定工件,保证横梁柔性焊接工装的通用型,且满足横梁焊缝的可达性同时,对长焊缝采用对称焊接方式,缩短转产的准备周期,保证横梁的焊接变形满足要求,提高产品质量。
4、整条生产线采用工控机集成控制,能最大限度保证横梁高效焊接同时,使各工位设备能够运行稳定和保证低的故障率;操作简单、方便、安全可靠,适用于多品种、大批量横梁产品的焊接。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线的整体结构示意图1。
图2为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线的整体结构示意图2。
图3为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线的整体结构俯视图。
图4为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的横梁组对工位示意图。
图5为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的柔性组对工装第一角度示意图。
图6为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的柔性组对工装第二角度示意图。
图7为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的柔性组对工装俯视图。
图8为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的柔性组对工装第一角度示意图。
图9为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的横梁自动焊接工位示意图。
图10为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的柔性焊接工装第一角度示意图。
图11为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的柔性焊接工装第二角度示意图。
图12为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的柔性焊接工装第一角度俯视图。
图13为本发明实施例提供的用于多车型横梁智能焊接系统及生产线中的柔性焊接工装和工件1示意图。
图中:X1、自动电焊机器人,X2、搬运机器人第七轴轨道,X3、工件上下料机器人,X4-1零部件缓存架,X4-2工件缓存架,X5、除尘房,X6、焊缝检测工位;
B1、二次定位定位装置,B1-1工件底板二次定位装置,B1-2工件腹板翻转装置;
B2、组对上料工位,B2-1磁性抓取工装,B2-2组对机器人,B2-3工件腹板二次定位装置,B2-4组对机器人第七轴轨道;
B3、组对工装,B3-1可调整限位,B3-2高度调整限位,B3-3第一工件腹板定位固定装置,B3-4腹板压紧装进装置,B3-5第二工件腹板定位固定装置,B3-6腹板压紧装进装置,B3-7底板推动定位装置,B3-8底板夹紧对中定位装置;
B4、自动焊接工位,B4-1机器人立柱,B4-2清枪剪丝机构,B4-3焊接机器人,B4-4 K型变位机;
B5、焊接工装,B5-1工装架,B5-2工件盖板压紧装置A,B5-3第一推动轴承,B5-4第一工件定位装置,B5-5活动限位,B5-6工件盖板压紧装置B,B5-7工件盖板压紧装置C,B5-8第二工件定位装置,B5-9第二推动轴承;
G1横梁工件,G1-1工件底板,G1-2工件腹板。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的,现有技术中存在不足,为了解决如上的技术问题,本发明提出了一种用于多车型横梁智能焊接系统及生产线,整条线自动化程度高、生产效率高、同时兼容多种车型,主要涉及C70型通用敞车、C80B型不锈钢运煤敞车、C80E型通用敞车、X70型集装箱专用平车、NX70型公用车、NX70A型公用平车、P70型棚车、SQ6型凹底双层运输汽车专用车的横梁自动化组对焊接,共八种车型,满足精益生产的要求,通过该技术,可实现快速转产,柔性制造,达到解决问题与提高实用价值性的目的。
本发明的整条线配备生产调度系统,采用七轴工业机器人自动上料、下料及周转,主要设备包含产线调度系统、七轴工业机器人、焊接机器人、柔性焊接工装、组对工装、K型变位机、智能除尘系统,提高了组对焊接质量及效率,同时进行柔性自动焊接,集中解决劳动强度大、生产效率低、环境差等难题,提高了横梁的产能。
本发明的一种典型的实施方式中,如图1、图2、图3所示,本实施例公开的用于多车型横梁智能焊接生产线,其结构包括横梁组对线、横梁自动焊接线、自动下料线;所述的横梁组对线布置于整条焊接线的初始段,可实现不同车型的横梁自动组对和点焊;所述的横梁自动焊接线,布置于焊接线的中间;所述的自动下料线,布置于焊接线的尾端;所述组对线、自动焊接线、自动下料线均与产线调度系统连接。本实施例提出的生产线提高了组对焊接质量及效率,同时进行柔性自动焊接,集中解决劳动强度大、生产效率低、环境差等难题,提高了横梁的产能。
进一步的,如图1、图2、图3所示,本实施例公开的用于多车型横梁智能焊接生产线,沿焊接工艺流程顺序依次包括用于零件缓存的缓存工位、用于底板G1-1和腹板G1-2抓取上料和腹板二次定位的组对上料工位B2、二次定位工位、用于横梁工件G1组对的组对工位,用于自动点焊的点焊工位,用于工件上料的上料工位,用于自动焊接的自动焊接工位B4、用于工件下料的下料工位、用于工件缓存的缓存工位,用于检测工件焊缝的焊缝检测工位;所述的自动焊接工位B4外面设置有用于焊接烟尘除尘的除尘装置,下面对各个工位的结构以及功能进行详细介绍:
如图2所示,用于零件缓存的缓存工位设置包括零部件缓存架X4-1,工件底板和腹板通过零部件缓存架X4-1摆放到指定位置,完成底板和腹板的初次定位,保证零部件抓取成功;零部件缓存架X4-1主体结构为支撑架,在支撑架上设有一些根据零部件形状设置的定位件,零部件缓存架X4-1设置在组对机器人轨道B2-4的两侧(参见图4组对机器人轨道B2-4的左侧和右侧),左侧设置有两个底板缓存架和两个腹板缓存架,右侧设置一个腹板缓存架和一个底板缓存架。
如图4所示,组对上料工位B2包括磁性抓取工装B2-1、组对机器人B2-2、工件腹板二次定位装置B2-3、组对机器人轨道B2-4,它可以实现零部件抓取、腹板二次定位、底板和腹板自动搬运上料,二次定位后的工件可避免自动组对时发生干涉,保证组对精度;所述的组对机器人B2-2安装在组对机器人第七轴轨道B2-4上,所述的组对机器人B2-2可以沿着组对机器人第七轴轨道B2-4来回移动;所述的磁性抓取工装B2-1位于组对机器人B2-2的末端,其具备缓冲装置,采用起吊型电永磁吸盘,保证抓取接触面的同时,保护组对机器人,避免超载,防止失电时工件掉落;组对机器人B2-2将底板和腹板从零部件缓存架X4-1上抓取后,将底板放置在工件底板二次定位装置B1-1上,将腹板放置在工件腹板二次定位装置B2-3上进行二次定位;所述的工件腹板二次定位装置B2-3,布置于组对机器人B2-2的前方,其上安装有夹紧定位机构,通过重力滑动和夹紧结合的方式,保证工件腹板滑动到指定位置,从而完成定位。
进一步的,上述组对机器人B2-2采用现有的七轴工业机器人。
如图4所示,上述的二次定位工位设置有二次定位定位装置B1,用于完成工件底板的二次定位和腹板180度翻转,包括工件底板二次定位装置B1-1、工件腹板翻转装置B1-2;所述的工件底板二次定位装置B1-1,主要包括工装支架、万向轴承、底板限位和定位气缸,其中工装支架采用30°倾斜角结构,万向轴承布置于工装支架上方,通过减少摩擦力和重力实现工件的向下滑动,进一步工件到达布置于支架边侧的限位,通过定位气缸推动,工件贴合限位,实现工件的定位。所述的工件腹板翻转装置B1-2,通过组对机器人B2-2自下而上的摆放,自上而下的抓取,从而完成工件腹板的翻转,保证腹板的坡口是背对的,满足坡口焊接的条件。
在工件底板完成二次定位,工件腹板完成翻转后,通过组对机器人B2-2将工件底板、工件腹板放置在组对工位上;所以上述的组对机器人第七轴轨道B2-4一直延伸至组对工位。
如图5所示,如前面所述的用于横梁工件G1组对的组对工位设置有组对工装B3,其用于完成工件的自动组对,其包括一个支撑架,在支撑架上设有自动调整限位装置B3-1、高度调整限位装置B3-2、第一工件腹板定位固定装置B3-3、腹板压紧装进装置B3-4、第二工件腹板定位固定装置B3-5、腹板压紧装进装置B3-6,底板推动定位装置B3-7和底板夹紧对中定位装置B3-8;
所述的自动调整限位装置B3-1根据生产线所焊接的零件提前移动到指定位置,通过选择相应工件的程序使自动调整限位装置B3-1到达指定位置;
所述的高度调整限位装置B3-2根据生产线所焊接的零件提前移动到指定位置,通过选择相应工件的调整块使调整限位到达指定位置,进一步自动调整限位装置B3-1和高度调整限位装置B3-2,主要是为了实现工件底板G1-1的支撑和上料;
所述的第一工件腹板定位固定装置B3-3和第二工件腹板定位固定装置B3-5位于两个腹板的两端,用于夹紧定位工件腹板的两端,通过调整块可实现不同工件的腹板间距调整,通过打开夹紧机构,实现工件腹板G1-2的支撑和上料;
所述的底板夹紧对中定位装置B3-8主要用来工件底板的对中夹紧,实现工件对称固定,进一步为工件腹板定位提供必要基础;
所述的底板推动定位装置B3-7主要用于工件底板的定位,通过气动元器件的推动,完成工件贴近限位;通过第一工件腹板定位固定装置B3-3和第二工件腹板定位固定装置B3-5的气缸夹紧,实现工件腹板的定位;所述的腹板压紧装进装置B3-4主要用于腹板压紧,通过气缸压紧实现腹板与底板的贴近。
进一步的,本实施例中的,自动调整限位装置B3-1包括驱动气缸、导轨、底板、侧板;侧板固定在底板的上表面,侧板与底板垂直,所述的底板放置在导轨上,驱动气缸可以驱动底板沿着导轨移动。
进一步的,本实施例中的,高度调整限位装置B3-2包括横梁前端支撑座、燕尾导轨、燕尾滑块;燕尾导轨竖直的固定在B3-1的侧板上,所述的横梁前端支撑座固定通过燕尾滑块与燕尾滑轨连接,根据不同车型选择相应横梁前端支撑座,满足相应横梁不同腹板间距的要求;通过燕尾槽结构可实现横梁前端支撑座快速更换。
进一步的,本实施例中的,第一工件腹板定位固定装置B3-3和第二工件腹板定位固定装置B3-5结构相同,各自包括压紧气缸,可调整垫块,所述可调整垫块布置在气缸前端,使气缸满足相应车型横梁所需要的压紧行程需求
进一步的,本实施例中的,腹板压紧装进装置B3-4包括气缸和压紧块,待工件完成腹板定位后,压紧工件的腹板;因为部分横梁下底板为折弯件,存在个体差异性,为保证整车焊接质量,双腹板的同一边贴合底板,进一步保证横梁上方的平行度。
进一步的,本实施例中的,盖板压紧装进装置B3-6包括气缸和压紧块,待工件完成底板初步定位后,压紧工件的底板。
进一步的,本实施例中的底板推动定位装置B3-7包括,推动气缸、滑轨、滑块、横梁尾端支撑座;横梁尾端支撑座布置于滑块上方,通过推动气缸实现对横梁底板的初步定位。
进一步的,本实施例中的底板夹紧对中定位装置B3-8包括气缸、滑轨、滑块、限位机构;通过气缸推动,实现限位机构的对中夹紧,进一步为横梁底板的初步定位做准备。
上述的自动点焊工位设置有自动点焊机器人,自动点焊机器人X1放置在组对工装B3的一侧,主要完成工件的自动点焊,通过组对工装B3和工件相应的点焊程序,可实现不同工件的自动化工件零件的定位、零件组对和自动化点焊。
进一步的,本实施例中的工件上料工位和工件下料工位采用的是同一套装置,包括轨道和上下料机器人,所述的轨道设置在自动焊接工位B4的两侧,所述的上下料机器人可以沿着轨道来回移动;上下料机器人完成点焊后和满焊后的工件搬运,实现工件的自动下料上料;具体的,在工件点焊完成后,上下料机器人将工件从组对工装B3搬运至自动焊接工位B4,工件在自动焊接工位B4完成满焊,在工件满焊完成后,上下料机器人将工件从自动焊接工位B4搬运至自动焊接工位B4,工件在自动焊接工位B4完成满焊后,放置在焊缝检测装置上。具体的,上下料机器人包括磁性抓取工装和搬运机器人,磁性抓取工装安装在搬运机器人的末端。
进一步的,上述的上下料机器人也采用现有的七轴工业机器人。
如图9所示,所述的自动焊接工位B4包括机器人立柱B4-1、清枪剪丝机构B4-2、焊接机器人B4-3、K型变位机B4-4和焊接工装B5;所述的机器人立柱B4-1布置在K型变位机B4-4远离轨道X2的一侧,用于固定两台焊接机器人B4-3,实现焊接机器人对焊缝的可达性,完成工件的对称焊接;所述焊接工装B5布置在轨道X2和立柱B4-1之间,实现点焊后工件的定位夹持,完成重复生产过程中,变位机变位后工件的基准保持一致;所述的清枪剪丝机构B4-2布置在变位机回转范围外,焊接机器人的工作范围内,完成焊接机器人的自动高压均匀喷射、夹持焊枪,焊丝自动化剪切,实现提高引弧质量,保障焊接保护气的畅通,提高焊接质量。
进一步的,所述的K型变位机B4-4远离立柱B4-1的一侧,用于工件的上料点焊后的工件和下料满焊后的工件,待上料完成后,变位机旋转180°将点焊后的工件旋转至焊接机器人下方,且能让焊接工装B5进行0到180°的翻转,实现工件自动化焊接时各焊缝的可达性,同时在工件焊接时,通过工件上下料机器人,在K型变位机远离立柱的一侧完成满焊后的零件下料搬运,并上料一个完成点焊后的工件,完成一个工作循环,该方式可以减少工件的上下料等待时间,提高工作效率。
需要进一步的说明的是,本实施例中的清枪剪丝机构B4-2、焊接机器人B4-3、K型变位机B4-4均为现有设备,因此在此不对其具体结构进行说明。
进一步的,焊接烟尘除尘装置,主要完成所有焊接工作的焊烟处理,保证工作环境的整洁和避免工作人员受到焊烟的危害,焊接烟尘除尘装置包括除尘房X5,除尘房X5内设有除尘系统和电动卷帘门,并与产线调度系统连接,当搬运机器人接近除尘工位时,电动卷帘门自动开启,焊接机器人焊接时,电动卷帘门自动闭合,避免焊烟泄漏;除尘房X5罩在在自动焊接工位B4外。
如图10所示,上述的焊接工装B5,包括工装架B5-1、第一盖板压紧装置5-2、第一推动轴承B5-3、第一定位装置B5-4、活动限位装置B5-5、第二盖板压紧装置B5-6、第三盖板压紧装置B5-7、第二定位装置B5-8、第二推动轴承B5-9;
所述的工装架B5-1布置于工装下层,主要用于与变位机连接,支撑工装整体部件;
所述的活动限位装置B5-5布置于工装架的一侧,主要用于对不同工件提供不同的限位,其主要包括一个气缸,通过相应工件的生产程序,可实现气缸的打开与关闭,提供相应的变位程序;
所述的第一工件定位装置B5-4布置于工装架的中间位置,其也包括一个气缸,主要用于定位工件,在工件上料之前,第一工件定位装置的气缸打开,实现工件上料时支撑工件,在工件上料之后气缸压缩,实现工件的第一次定位;
所述的第二工件定位装置B5-8布置于工装架的另一侧,即位于活动限位装置B5-5所在侧的相对侧,主要用于定位工件,待工件第一次定位完成后,第二工件定位装置的气缸伸出,实现工件第二次定位;
所述的第一工件盖板压紧装置B5-2、第二工件盖板压紧装置B5-6和第三工件盖板压紧装置B5-7布置于工装架的前后两侧,主要用于夹紧完成定位后的夹紧,通过工件夹紧实现工装在翻转变位时,工件不发生位移。
所述的第一推动轴承B5-3、第二推动轴承B5-9竖直设置,保证前后夹紧后,工件能推动。
进一步的,通过所述的K型变位机B4-4和焊接工装B5实现批量化生产的同种工件焊缝重复定位,通过焊接机器人B4-3实现了寻找焊缝,并以方便快捷的方式完成满足工件工艺要求的焊接。
进一步的,所述的工件缓存架X4-2布置于生产线的末端,通过搬运机器人第一轨道X2、工件上下料机器人X3和工件缓存架,实现焊接后工件的搬运下料和码垛。
所述的焊缝检测工位X6布置于生产线的末端,实现对焊接后的工件进行检查,判断是否符合工艺要求,并对生产线的工作状态进行判断,如有异常状况,可暂停生产进行调试。
上述货车横梁的自动化焊接生产方法可降低劳动强度,提高生产效率,确保了焊接质量,各工件外径基本一致,流程基本一致,在此不再赘述。
本发明选取横梁等产量大、人员需求大的产品,进行柔性自动焊接,集中解决劳动强度大、生产效率低、环境差等难题,实现敞车、平车等自动化焊接,通过机器人、自动除尘及自动输送等方式,实现降本增效,降低质量风险。
以上所述,只是用图解说明本发明的一些原理,本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内,故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物,均属于本发明所申请的专利范围。
最后还需要说明的是,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,沿焊接工艺流程顺序依次设有组对上料工位、二次定位工位、组对工位、点焊工位、工件上料工位、自动焊接工位、工件下料工位;
所述的组对上料工位包括磁性抓取工装、组对机器人、腹板二次定位装置、轨道,所述的组对机器人安装在轨道上可来回移动,所述的磁性抓取工装位于组对机器人的末端,用于抓取盖板和腹板,将腹板放在腹板二次定位装置上,对腹板进行二次定位;
所述的二次定位工位包括盖板二次定位装置和腹板翻转装置,所述的盖板二次定位装置安装有夹紧定位机构,通过重力滑动和夹紧结合的方式,保证盖板滑动到指定位置,完成定位;所述的腹板翻转装置,通过组对机器人自下而上的摆放,自上而下的抓取,从而完成工件腹板的翻转,保证腹板的坡口背对;
所述的组对工位,包括支撑架,在支撑架的一端设有自动调整限位装置,在自动调整限位装置上设置高度调整限位装置;在支撑架相对的另一端设有底板推动定位装置和底板夹紧对中定位装置;在支撑架的两个端部之间设有第一腹板定位固定装置、第一腹板压紧装进装置、第二腹板定位固定装置、第二腹板压紧装进装置。
2.如权利要求1所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,所述的点焊工位设置有自动点焊机器人,自动点焊机器人位于组对工位的一侧。
3.如权利要求1所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,所述的工件下料工位和工件上料工位共用同一套装置,包括轨道和上下料机器人,所述的轨道设置在自动焊接工位的两侧,所述的上下料机器人可沿着轨道来回移动,实现工件的自动上下料。
4.如权利要求1所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,所述的自动焊接工位包括机器人立柱、清枪剪丝机构、焊接机器人、变位机和焊接工装;所述的机器人立柱布置在变位机远离轨道的一侧,用于固定两台焊接机器人,实现焊接机器人对焊缝的可达性,完成工件的对称焊接;所述焊接工装布置在轨道和立柱之间,实现点焊后工件的定位夹持,完成重复生产过程中,变位机变位后工件的基准保持一致;所述的清枪剪丝机构布置在变位机回转范围外,焊接机器人的工作范围内,完成焊接机器人的自动高压均匀喷射、夹持焊枪,焊丝自动化剪切。
5.如权利要求1所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,还焊接烟尘除尘装置,其包括除尘房,除尘房内设有除尘系统和电动卷帘门,并与产线调度系统连接,除尘房罩在在自动焊接工位外。
6.如权利要求1所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,所述的焊接工装,包括:
工装架,其布置于工装下层,主要用于与变位机连接,支撑工装整体部件;
活动限位装置,布置于工装架的一侧,主要用于对不同工件提供不同的限位;
第一定位装置,布置于工装架的中间位置,用于实现工件的第一次定位;
第二定位装置,布置于工装架的另一侧,实现工件第二次定位;
第一盖板压紧装置、第二盖板压紧装置和第三盖板压紧装置布置于工装架的前后两侧,用于夹紧完成定位后的夹紧。
7.如权利要求1所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,所述的自动调整限位装置包括驱动气缸、第一导轨、底板、侧板;侧板固定在底板的上表面,侧板与底板垂直,所述的底板放置在导轨上,驱动气缸驱动底板沿着导轨移动。
8.如权利要求7所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,所述的高度调整限位装置包括横梁前端支撑座、第二导轨、滑块;所述的第二导轨竖直的固定在侧板上,所述的横梁前端支撑座固定通过滑块与第二导轨连接。
9.如权利要求1所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,所述的第一腹板定位固定装置和第二腹板定位固定装置结构相同,各自包括压紧气缸,可调整垫块,所述可调整垫块布置在气缸前端。
10.如权利要求1所述的用于多车型横梁智能焊接生产线,其特征在于,所述的腹板压紧装进装置、盖板压紧装进装置结构相同,均各自包括气缸和压紧块,压紧块固定在气缸的端部。
CN202111524981.6A 2021-12-14 一种用于多车型横梁智能焊接生产线 Active CN114211175B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111524981.6A CN114211175B (zh) 2021-12-14 一种用于多车型横梁智能焊接生产线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111524981.6A CN114211175B (zh) 2021-12-14 一种用于多车型横梁智能焊接生产线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114211175A true CN114211175A (zh) 2022-03-22
CN114211175B CN114211175B (zh) 2024-04-26

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115338554A (zh) * 2022-08-18 2022-11-15 中建科工集团绿色科技有限公司 一种侧板焊接方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1190641A (ja) * 1997-09-19 1999-04-06 Nissan Motor Co Ltd 組立ラインにおけるワークハンドリング方法及び溶接方法
CN102513768A (zh) * 2012-01-05 2012-06-27 南车二七车辆有限公司 一种铁道货车车体横梁柔性组焊装置及其安装方法
CN110711983A (zh) * 2019-11-12 2020-01-21 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种机器人焊接工作单元及其操作流程
CN210703320U (zh) * 2019-09-05 2020-06-09 株洲星联铁道车辆机电装备有限责任公司 铁路货车底架枕梁组装工装
CN111889941A (zh) * 2020-07-31 2020-11-06 中车大连电力牵引研发中心有限公司 牵引梁加工用柔性组对点固工装与柔性变位焊接的工艺装备
CN212823397U (zh) * 2020-03-22 2021-03-30 上海晓奥享荣自动化设备有限公司 一种组合焊接梁自动化柔性生产线
CN213497448U (zh) * 2020-10-29 2021-06-22 中车株洲车辆有限公司 平车大横梁自动焊夹具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1190641A (ja) * 1997-09-19 1999-04-06 Nissan Motor Co Ltd 組立ラインにおけるワークハンドリング方法及び溶接方法
CN102513768A (zh) * 2012-01-05 2012-06-27 南车二七车辆有限公司 一种铁道货车车体横梁柔性组焊装置及其安装方法
CN210703320U (zh) * 2019-09-05 2020-06-09 株洲星联铁道车辆机电装备有限责任公司 铁路货车底架枕梁组装工装
CN110711983A (zh) * 2019-11-12 2020-01-21 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种机器人焊接工作单元及其操作流程
CN212823397U (zh) * 2020-03-22 2021-03-30 上海晓奥享荣自动化设备有限公司 一种组合焊接梁自动化柔性生产线
CN111889941A (zh) * 2020-07-31 2020-11-06 中车大连电力牵引研发中心有限公司 牵引梁加工用柔性组对点固工装与柔性变位焊接的工艺装备
CN213497448U (zh) * 2020-10-29 2021-06-22 中车株洲车辆有限公司 平车大横梁自动焊夹具

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
侯养海;: "长大平车用4轴焊接构架制造工艺", 机车车辆工艺, no. 01, pages 23 - 24 *
李向伟等: "货车枕梁、横梁自动生产线的设计与分析", 《机车车辆工艺》, no. 1, pages 36 - 38 *
汤哲等: "铁路货车枕梁自动化焊装生产线", 《电焊机》, vol. 51, no. 4, pages 48 - 52 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115338554A (zh) * 2022-08-18 2022-11-15 中建科工集团绿色科技有限公司 一种侧板焊接方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107138885B (zh) 应用于变压器油箱波纹壁与骨架焊接的焊接机器人系统
CN202411698U (zh) 多车型柔性切换的高速滚床机构
CN110560942A (zh) 一种钢管塔塔管自动焊接系统及其控制方法
CN112171221B (zh) 一种油缸自动化生产线
CN103350286B (zh) 一种电梯门板壁板加强筋封头的焊接设备及方法
CN210848892U (zh) 多车型柔性切换系统
CN109885007B (zh) 一种基于机器人焊接生产线的平衡梁智能焊接方法
CN111774746B (zh) 一种侧围焊接柔性生产线
CN214558424U (zh) 半挂车厢板生产线
CN112404783B (zh) 一种标准件以及非标准件用柔性拼装焊接系统及方法
RU119664U1 (ru) Двухпозиционный стенд для сборки и сварки торцевых стен полувагона
CN114505558A (zh) 一种平板坡口智能机器人的切割工作台
CN212552410U (zh) 自动上件生产线
CN114211175A (zh) 一种用于多车型横梁智能焊接生产线
CN114211175B (zh) 一种用于多车型横梁智能焊接生产线
CN111070230B (zh) 一种用于机器人工作站的智能立体夹具库
CN204747903U (zh) 一种用于焊接件的旋转升降装置
CN111891620A (zh) 一种铁路货车轮对智能选配系统
CN210998706U (zh) 一种龙门式工业机器人
CN114985883B (zh) 一种垫板全自动焊接生产线
CN203109468U (zh) 滚筒内环缝机器人焊接系统
CN110711983B (zh) 一种机器人焊接工作单元及其操作流程
CN108465986A (zh) 用于辊床式焊接生产线台车的切换机构
CN114986159A (zh) 一种可移动式焊接及应力处理一体化装置
CN114180330A (zh) 一种平腕臂上料装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant