CN209811466U - 调角器的焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种调角器的焊接系统，该焊接系统包括回转变位机、激光焊接机器人、弧焊机器人、第一抓取机器人和第二抓取机器人；回转变位机包括两个分别位于激光焊接区和上料区的夹具；激光焊接机器人用于对位于激光焊接区的零件进行激光焊接以获得焊接组件；第一抓取机器人用于将焊接组件抓取至弧焊区，第二抓取机器人用于将待弧焊的零件抓取至弧焊区，焊接组件和待弧焊的零件配合并通过弧焊机器人进行弧焊焊接以获得焊接成品调角器。该焊接系统能够有效提高车辆座椅的调角器的焊接效率、提升焊接设备的利用率。

Description

调角器的焊接系统

技术领域

本实用新型涉及车辆焊接技术领域，具体涉及一种调角器的焊接系统。

背景技术

随着汽车行业节能减排的政策越来越严，轻量化设计已成业内的一种趋势，因此激光焊接在车辆座椅的调角器上应用越来也广泛。

某型车辆座椅的调角器由核心件、椅座连接板、椅背连接板、解锁手柄，限位支架等零件组成。核心件与椅座连接板、椅背连接板通过激光焊接连接；解锁手柄通过弧焊焊接与核心件转动轴连接；限位支架通过弧焊焊接与椅座连接板、椅背连接板连接。由于采用两种不同的焊接方式，按照一般的生产方式，焊接都在焊接夹具上进行。先激光焊接，然后再弧焊焊接。由于调角器体积较小，两种焊接设备不能同时工作。

按照传统工艺方法，需要分步焊接，先进行激光焊接，然后再进行弧焊焊接。因为调角器体积较小，为了避免碰撞，每次只能一种焊枪进行焊接，另外一种焊枪等待，造成设备利用率较低，生产节拍长。

因此，如何提高车辆座椅的调角器的焊接效率、提升焊接设备的利用率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种调角器的焊接系统，能够有效提高车辆座椅的调角器的焊接效率、提升焊接设备的利用率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种车辆座椅的调角器的焊接系统，其包括回转变位机、激光焊接机器人、弧焊机器人、第一抓取机器人和第二抓取机器人；所述回转变位机包括两个分别位于激光焊接区和上料区的夹具；所述激光焊接机器人用于对位于所述激光焊接区的零件进行激光焊接以获得焊接组件；所述第一抓取机器人用于将所述焊接组件抓取至弧焊区，所述第二抓取机器人用于将待弧焊的零件抓取至所述弧焊区，所述焊接组件和所述待弧焊的零件配合并通过所述弧焊机器人进行弧焊焊接以获得焊接成品调角器。

也就是说，该焊接系统包括用于对夹具进行上料的上料区，用于对待激光焊接的零件进行激光焊接的激光焊接区，以及用于对待弧焊的零件进行弧焊焊接的弧焊区，上料区是指将待激光焊接的零件装夹至夹具。其中，上料区、激光焊接区和弧焊区能够同时作业。

详细的讲，操作人员将待激光焊接的零件装夹至位于上料区的夹具，然后回转变位机回转，使得装夹有待激光焊接的零件的夹具转动至激光焊接区，此时，将有另一个夹具转动至上料区待操作人员上料。

激光焊接机器人将对位于激光焊接区内的零件进行激光焊接以获得焊接组件，然后，第一抓取机器人将激光焊接完成后的焊接组件由激光焊接区搬运至弧焊区使得此时位于激光焊接区的夹具空置，而在此过程中，操作人员将位于上料区的夹具装夹下一个调角器的待激光焊接的零件。

第二抓取机器人将待弧焊的零件也搬运至该弧焊区，然后通过两个抓取机器人(第一抓取机器人和第二抓取机器人)的配合，使得焊接组件和待弧焊的零件配合(无连接，仅通过两个抓取机器人按照装配位置进行定位)，然后通过弧焊机器人进行弧焊焊接，待弧焊的零件的数量为两个(解锁手柄和限位支架)或两个以上时，第二抓取机器人分别抓取，弧焊机器人逐一将待弧焊的零件与焊接组件焊接。在此过程中，回转变位机转动以带动装夹有待激光焊接的零件的夹具转动至激光焊接区，而空置的夹具将转动至上料区，激光焊接机器人将对激光焊接区的零件进行激光焊接，操作人员将位于上料区的夹具装夹下一个调角器的待激光焊接的零件。

该调角器的焊接系统的上料区、激光焊接区和弧焊区同时作业，同时有三个调角器的零件在进行焊接作业，即第一个调角器的零件在弧焊区进行弧焊焊接，第二个调角器的零件在激光焊接区进行激光焊接，第三个调角器的零件在上料区进行装夹上料，当第一个调角器焊接完成后，第二个调角器的弧焊焊接、第三个调角器的激光焊接和第四个调角器的装夹同时进行，保证该焊接系统中，始终有三个调角器分别在弧焊区、激光焊接区和上料区作业。由于上料区、激光焊接区和弧焊区的作业时间相近，因此，将激光焊接区和弧焊区分开作业可避免一种焊接机器人在工作时另一种焊接机器人闲置的情况，提升设备的利用率，同时，可有效减小生产节拍。

第一抓取机器人和第二抓取机器人在实现对调角器的零件进行搬运的同时，还能够通过二者之间的配合在弧焊区使得各零件之间实现定位，便于弧焊机器人的弧焊操作。也就是说，弧焊区为空中焊接区，相对于设置一个焊接工作台的方案来说，在空中实现配合焊接可减少将焊接组件和待弧焊的零件在焊接工作台的装夹和定位的时间，减少人力操作，提高焊接效率、减小生产节拍。

可选地，当所述弧焊机器人焊接完成并获得上述焊接成品调角器后，所述第一抓取机器人或所述第二抓取机器人将焊接成品调角器搬运至下料区。

可选地，还包括控制器，分别与所述第一抓取机器人和所述第二抓取机器人信号连接，用于控制所述第一抓取机器人和所述第二抓取机器人的搬运路径。

可选地，还包括清枪剪丝机构，用于清理所述弧焊机器人的弧焊焊枪。

可选地，还包括顶梁和用于支撑所述顶梁的支架，所述激光焊接机器人、所述第一抓取机器人和所述弧焊机器人中至少一者设于所述顶梁。

可选地，所述第一抓取机器人包括第一六轴机器人和设于所述第一六轴机器人的第一抓具，所述第一抓具与待激光焊接的零件相适配；所述第二抓取机器人包括第二六轴机器人和设于所述第二六轴机器人的第二抓具，所述第二抓具和与所述待弧焊的零件相适配；所述激光焊接机器人包括第三六轴机器人和设于所述第三六轴机器人的激光焊焊枪；所述弧焊机器人包括第四六轴机器人和设于所述第四六轴机器人的弧焊焊枪。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的调角器的焊接系统的结构示意图；

图2是图1中的主视图；

图3是本实用新型实施例所提供的调角器的焊接方法的流程框图。

附图1-3中，附图标记说明如下：

1-回转变位机；2-激光焊接机器人；3-弧焊机器人；4-第一抓取机器人； 5-第二抓取机器人；6-清枪剪丝机构；7-顶梁；8-支架；9-推车；10-调角器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-2，图1是本实用新型实施例所提供的调角器的焊接系统的结构示意图；图2是图1中的主视图。

本实用新型实施例提供了一种调角器的焊接系统，其中，如图1所示，该焊接系统包括回转变位机1、激光焊接机器人2、弧焊机器人3、第一抓取机器人4和第二抓取机器人5；回转变位机1包括两个分别位于激光焊接区和上料区的夹具，该夹具用于装夹待激光焊接的零件，激光焊接机器人用于对位于激光焊接区的零件进行激光焊接以获得焊接组件；待激光焊接完成后，第一抓取机器人4用于将焊接组件抓取至弧焊区，第二抓取机器人5用于将待弧焊的零件抓取至弧焊区，当焊接组件和待弧焊的零件配合后可通过弧焊机器人3进行弧焊焊接以获得焊接成品调角器。

也就是说，该焊接系统包括用于对夹具进行上料的上料区，用于对待激光焊接的零件进行激光焊接的激光焊接区，以及用于对待弧焊的零件进行弧焊焊接的弧焊区，上料区是指将待激光焊接的零件装夹至夹具。其中，上料区、激光焊接区和弧焊区能够同时作业。

其中，车辆座椅的调角器10由核心件、椅座连接板、椅背连接板、解锁手柄，限位支架等零件组成。核心件与椅座连接板、椅背连接板通过激光焊接连接；解锁手柄通过弧焊焊接与核心件转动轴连接；限位支架8通过弧焊焊接与椅座连接板、椅背连接板连接。因此，本实施例中，对上料区的夹具进行上料时，是指将核心件、椅座连接板和椅背连接板等待激光焊接的零件装夹至夹具，而第二抓取机器人5所抓取的待弧焊的零件是指解锁手柄和限位支架等零件。

详细的讲，操作人员将待激光焊接的零件装夹至位于上料区的夹具，然后回转变位机1回转，使得装夹有待激光焊接的零件的夹具转动至激光焊接区，此时，将有另一个夹具转动至上料区待操作人员上料。

激光焊接机器人2将对位于激光焊接区内的零件进行激光焊接以获得焊接组件，然后，第一抓取机器人4将激光焊接完成后的焊接组件由激光焊接区搬运至弧焊区使得此时位于激光焊接区的夹具空置，而在此过程中，操作人员将位于上料区的夹具装夹下一个调角器10的待激光焊接的零件。

第二抓取机器人5将待弧焊的零件也搬运至该弧焊区，然后通过两个抓取机器人(第一抓取机器人4和第二抓取机器人5)的配合，使得焊接组件和待弧焊的零件配合(无连接，仅通过两个抓取机器人按照装配位置进行定位)，然后通过弧焊机器人3进行弧焊焊接，待弧焊的零件的数量为两个(解锁手柄和限位支架8)或两个以上时，第二抓取机器人5分别抓取，弧焊机器人3逐一将待弧焊的零件与焊接组件焊接。在此过程中，回转变位机1转动以带动装夹有待激光焊接的零件的夹具转动至激光焊接区，而空置的夹具将转动至上料区，激光焊接机器人2将对激光焊接区的零件进行激光焊接，操作人员将位于上料区的夹具装夹下一个调角器10 的待激光焊接的零件。

上料区、激光焊接区和弧焊区同时作业，同时有三个调角器10的零件在进行焊接作业，即第一个调角器10的零件在弧焊区进行弧焊焊接，第二个调角器10的零件在激光焊接区进行激光焊接，第三个调角器10的零件在上料区进行装夹上料，当第一个调角器10焊接完成后，第二个调角器 10的弧焊焊接、第三个调角器10的激光焊接和第四个调角器10的装夹同时进行，保证该焊接系统中，始终有三个调角器10分别在弧焊区、激光焊接区和上料区作业。由于上料区、激光焊接区和弧焊区的作业时间相近，因此，将激光焊接区和弧焊区分开作业可避免一种焊接机器人在工作时另一种焊接机器人闲置的情况，提升设备的利用率，同时，可有效减小生产节拍。

第一抓取机器人4和第二抓取机器人5在实现对调角器10的零件进行搬运的同时，还能够通过二者之间的配合在弧焊区使得各零件之间实现定位，便于弧焊机器人3的弧焊操作。也就是说，本实施例中的弧焊区为空中焊接区，相对于设置一个焊接工作台的方案来说，在空中实现配合焊接可减少将焊接组件和待弧焊的零件在焊接工作台的装夹和定位的时间，减少人力操作，提高焊接效率、减小生产节拍。

在上述实施例中，当弧焊机器人3焊接完成并获得上述焊接成品调角器后，第一抓取机器人4或第二抓取机器人5将焊接成品调角器搬运至下料区。也就是说，本实施例中，在弧焊焊接完成后，第二抓取机器人5松开，第一抓取机器人4直接将焊接成品调角器移动至下料区，或者，在弧焊焊接完成后，第一抓取机器人4松开，第二抓取机器人5直接将焊接成品调角器移动至下料区均可。通过抓取机器人将焊接成品调角器移动至下料区，无需人工操作，在调角器10的整个焊接过程中，只有将待激光焊接的零件装夹至上料区的夹具时需要人工操作，简化操作工艺、提升焊接效率。

在上述实施例中，该焊接系统还包括控制器，该控制器分别与第一抓取机器人4和第二抓取机器人5信号连接，用于控制第一抓取机器人4和

第二抓取机器人5的搬运路径。该控制器用于保证两个抓取机器人之间的配合能够实现焊接组件和待弧焊的零件之间的配合和定位，避免发生错位的情况，保证焊接质量。

具体的，通过控制器可对两个抓取机器人分别设置预设路径，使得两个抓取机器人按照各自的预设路径移动时能够实现焊接组件和待弧焊的零件之间的配合和定位，控制器的设置可避免在实际运行过程中，由于待弧焊的零件的初始放置位置等原因，导致第二抓取机器人5的运动路径与预设路径发生偏差，影响焊接组件和待弧焊的零件的配合情况。控制器可根据带弧焊零件的初始位置以及第一抓取机器人4所抓取的焊接组件的位置修正或重新规划第二抓取机器人5的运动路径，从而保证焊接组件和待弧焊的零件之间的配合和定位。

当然，本实施例中，该控制器同时还与各焊接机器人(激光焊接机器人2和弧焊机器人3)以及回转变位机1信号连接，用于控制各焊接机器人的焊接操作以及回转变位机1的回转情况，保障调角器10焊接的顺利进行。而如何通过控制器对两个抓取机器人分别设置预设路径、如何通过控制器修正或重新规划各抓取机器人的运动路径，以及如何通过控制器控制各焊接机器人的焊接情况和回转变位机1的回转情况等均为本领域技术人员所熟知的，为节约篇幅，在此不做赘述。

在上述实施例中，该焊接系统还包括清枪剪丝机构6，用于清理弧焊机器人3的弧焊焊枪，保证该弧焊机器人3在长期使用后的焊接质量。

在上述实施例中，该焊接系统还包括顶梁7和用于支撑顶梁7的支架 8，激光焊接机器人2、第一抓取机器人4和弧焊机器人3中至少一者设于顶梁7。本实施例中，将第二抓取机器人5设于该顶梁7，由于弧焊区为空中焊接区，焊接过程中，两个抓取机器人均处于抓取状态，因此，对于弧焊区的位置并不做要求，如可将其设置于回转变位机1的斜上方避开其对激光焊接或上料的影响即可，或这将该弧焊区设于靠近下料区的位置均可，在此不做具体限制。

第二抓取机器人5用于抓取待弧焊的零件，其无需对位于回转变位机 1的零件进行抓取操作，因此，将该第二抓取机器人5设于顶梁7，可避免与其它设备(激光焊接机器人2、弧焊机器人3和第一抓取机器人4)发生干涉的情况。当然，本实施例中，其他设备也可以设置于该顶梁7，以使该焊接系统的整体结构更为规整，只要保证各设备的作业之间不发生干涉即可。

本实施例中对顶梁和支架的结构不做限制，如图1和图2所示，可将其设置为龙门支架的结构，或者还可以将其设置为支架8从一端支撑顶梁 7，顶梁7的另一端悬空的结构均可。

如图1和图2所示，本实施例中，将清枪剪丝机构6设于支架8，并靠近弧焊机器人3，便于弧焊机器人3清理焊枪，同时节省空间。

另外，本实施例中的焊接系统还配备有推车9，用于操作人员搬运焊丝等具有一定重量的部件。

在上述实施例中，第一抓取机器人4包括第一六轴机器人和设于第一六轴机器人的第一抓具，第一抓具与待激光焊接的零件相适配；第二抓取机器人5包括第二六轴机器人和设于第二六轴机器人的第二抓具，第二抓具和与待弧焊的零件相适配；激光焊接机器人2包括第三六轴机器人和设于第三六轴机器人的激光焊焊枪；弧焊机器人3包括第四六轴机器人和设于第四六轴机器人的弧焊焊枪。也就是说，本实施例中，两个焊接机器人和两个抓取机器人分别包括一个六轴机器人，使得各设备的操作更为灵活。其中，当待弧焊的零件的数量为两个或两个以上时，第二抓取机器人5可以设有通用抓具，也可以设有两个或两个以上分别与各待弧焊的零件相适配的抓具。

具体的，六轴机器人如何与上述第一抓具、第二抓具、激光焊焊枪、弧焊焊枪之间如何连接是本领域技术人员所熟知的现有技术，为节约篇幅，在此不再赘述。

请参考图3，图3是本实用新型实施例所提供的调角器的焊接方法的流程框图。

如图3所示，本实用新型实施例还提供了一种调角器的焊接方法，该焊接方法基于上述焊接系统，该焊接方法具体包括如下步骤：

S1：将待激光焊接的零件装夹至位于上料区的夹具。

其中，车辆座椅的调角器10由核心件、椅座连接板、椅背连接板、解锁手柄，限位支架等零件组成。核心件与椅座连接板、椅背连接板通过激光焊接连接；解锁手柄通过弧焊焊接与核心件转动轴连接；限位支架通过弧焊焊接与椅座连接板、椅背连接板连接。因此，上述待激光焊接的零件包括核心件、椅座连接板和椅背连接板等零件。

S2：旋转回转变位机1使装夹有零件的夹具转动至激光焊接区，另一夹具位于上料区。

具体的，回转变位机1的旋转可以是根据设定时间间隔自动旋转，也可以是根据焊接情况和上料情况操作人员手动旋转。

S3：通过激光焊接机器人2对位于激光焊接区的夹具的零件进行激光焊接以获得焊接组件，同时操作人员对位于上料区的夹具上料。

一个调角器10的激光焊接和另一个调角器10的上料操作同时进行。

S4：通过第一抓取机器人4抓取焊接组件并向弧焊区移动。

S5：通过第二抓取机器人5将待弧焊的零件移动至弧焊区与焊接组件配合，然后通过弧焊机器人进行弧焊焊接以获得焊接成品调角器，同时旋转回转变位机1使装夹有零件的夹具转动至激光焊接区，另一夹具位于上料区，激光焊接机器人2对位于激光焊接区的零件进行激光焊接，操作人员对位于上料区的夹具上料。

当第一抓取机器人4抓取焊接组件使其脱离激光焊接区后，即可进行步骤S5，该第一抓取机器人4抓取焊接组件并移动至弧焊区，与此同时，第二抓取机器人5将抓取待弧焊的零件至弧焊区，当焊接组件和待弧焊的零件配合定位后，通过弧焊机器人3的弧焊焊接后，获得焊接成品调角器。而在两个机器人抓取零件实现配合定位并通过弧焊机器人3弧焊焊接的过程中，同时旋转回转变位机1使得装夹有零件的夹具转动至激光焊接区，另一夹具(空置的夹具)位于上料区，然后激光焊接机器人2对位于激光焊接区的待激光焊接的零件进行激光焊接，操作人员对位于上料区的夹具进行上料。

也就是说，第一个调角器10的弧焊焊接、第二个调角器10的激光焊接和第三个调角器10的装夹上料同时进行，当第一个调角器10焊接完成后，第二个调角器10的弧焊焊接、第三个调角器10的激光焊接和第四个调角器10的装夹同时进行，保证该焊接系统中，始终有三个调角器10分别在弧焊区、激光焊接区和上料区作业。由于上料区、激光焊接区和弧焊区的作业时间相近，因此，将激光焊接区和弧焊区分开作业可避免一种焊接机器人在工作时另一种焊接机器人闲置的情况，提升设备的利用率，同时，可有效减小生产节拍。

第一抓取机器人4和第二抓取机器人5在实现对调角器10的零件进行搬运的同时，还能够通过二者之间的配合在弧焊区使得各零件之间实现定位，便于弧焊机器人3的弧焊操作。也就是说，本实施例中的弧焊区为空中焊接区，相对于设置一个焊接工作台的方案来说，在空中实现配合焊接可减少将焊接组件和待弧焊的零件在焊接工作台的装夹和定位的时间，减少人力操作，提高焊接效率、减小生产节拍。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种调角器的焊接系统，其特征在于，包括回转变位机(1)、激光焊接机器人(2)、弧焊机器人(3)、第一抓取机器人(4)和第二抓取机器人(5)；

所述回转变位机(1)包括两个分别位于激光焊接区和上料区的夹具；

所述激光焊接机器人(2)用于对位于所述激光焊接区的零件进行激光焊接以获得焊接组件；

所述第一抓取机器人(4)用于将所述焊接组件抓取至弧焊区，所述第二抓取机器人(5)用于将待弧焊的零件抓取至所述弧焊区，所述焊接组件和所述待弧焊的零件配合并通过所述弧焊机器人(3)进行弧焊焊接以获得焊接成品调角器。

2.根据权利要求1所述的焊接系统，其特征在于，当所述弧焊机器人(3)焊接完成并获得上述焊接成品调角器后，所述第一抓取机器人(4)或所述第二抓取机器人(5)将焊接成品调角器搬运至下料区。

3.根据权利要求1或2所述的焊接系统，其特征在于，还包括控制器，分别与所述第一抓取机器人(4)和所述第二抓取机器人(5)信号连接，用于控制所述第一抓取机器人(4)和所述第二抓取机器人(5)的搬运路径。

4.根据权利要求1或2所述的焊接系统，其特征在于，还包括清枪剪丝机构(6)，用于清理所述弧焊机器人(3)的弧焊焊枪。

5.根据权利要求1或2所述的焊接系统，其特征在于，还包括顶梁(7)和用于支撑所述顶梁(7)的支架(8)，所述激光焊接机器人(2)、所述第一抓取机器人(4)和所述弧焊机器人(3)中至少一者设于所述顶梁(7)。

6.根据权利要求1或2所述的焊接系统，其特征在于，

所述第一抓取机器人(4)包括第一六轴机器人和设于所述第一六轴机器人的第一抓具，所述第一抓具与待激光焊接的零件相适配；

所述第二抓取机器人(5)包括第二六轴机器人和设于所述第二六轴机器人的第二抓具，所述第二抓具和与所述待弧焊的零件相适配；

所述激光焊接机器人(2)包括第三六轴机器人和设于所述第三六轴机器人的激光焊焊枪；

所述弧焊机器人(3)包括第四六轴机器人和设于所述第四六轴机器人的弧焊焊枪。