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CN111590226A - 一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线 - Google Patents

一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线 Download PDF

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CN111590226A
CN111590226A CN202010446766.8A CN202010446766A CN111590226A CN 111590226 A CN111590226 A CN 111590226A CN 202010446766 A CN202010446766 A CN 202010446766A CN 111590226 A CN111590226 A CN 111590226A
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Abstract

一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,涉及汽车生产技术领域。本发明为了实现汽车车身侧围外板总成的焊接的全面自动化、多工位并行、高效率生产。技术要点:所述焊接产线包括可旋转工作台、安装在可旋转工作台上的气动式夹具、两个定型焊接机器人、两个固型焊接机器人、抓取机器人;通过两个定型焊接机器人对气动式夹具的一个工作单元上的一组散件进行焊接定型,转运工位的抓取机器人将定型焊接后的工件进行抓取并沿滑轨运动至两个固型焊接机器人之间的对应对置,通过两个固型焊接机器人对所述工件进行固型焊接;抓取机器人将固型焊接后的工件转运至下料检测工位。本发明用于实现自动化焊接汽车车身侧围外板总成。

Description

一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线
技术领域
本发明涉及一种汽车车身侧围外板总成的焊接生产线,用于实现自动化焊接汽车车身侧围外板总成,涉及汽车生产技术领域。
背景技术
汽车车身侧围外板总成是汽车的重要总成部件。汽车车身侧围外板总成分为A柱、B柱、H柱和门槛。在传统工厂中,对于汽车车身侧围外板总成的焊接生产,一般采用人工焊接的方式。人工焊接存在生产效率低、生产成本高等问题,并且操作人员和焊接工件、焊接设备直接接触,存在安全隐患。
为了提高生产效率、降低生产成本,现有技术提供了白车身自动化焊接设备。如文献号为CN109909632A现有技术公开了一种白车身自动化焊接生产线,包括运输线和若干工位,所述工位设有工位机器人,所述工位机器人设有机器人抓手,所述工位还设有抓手架、焊枪架和固定架,所述抓手架上设有辅助抓手,所述焊枪架上设有焊枪,所述机器人抓手用于与辅助抓手连接并控制辅助抓手抓取工件并移动至拼装位置,所述机器人抓手还用于与焊枪连接并通过焊枪进行焊接作业,所述固定架用于固定辅助抓手。该现有技术提供的白车身自动化焊接生产线,可以有效的提高机器人的利用率,减少拼装固定工件所需的机器人数量,进而降低生产线的成本。该现有技术没有专门针对汽车车身侧围外板总成的焊接。
现有专利文献中专门针对汽车车身侧围外板总成焊接产线鲜有提及。文献号为CN102491082A的现有技术公开了一种用于汽车白车身侧围板料的手动输送设备,该设备由机架、定位导向机构、托块伸缩机构、工件托举定位组件、吊具起重组件及操作手柄连接组成。机架包括固定机架及配重块。定位导向机构包括导向座、导向套、可调式导向套安装板及可调式定位杆。托块伸缩机构包括连杆、伸缩轴、伸缩直线轴承座、连杆驱动杆、连杆驱动杆安装座、手动夹钳、手动夹钳安装板及直线轴承。工件托举定位组件包括下托块安装板、上托块安装板、上托块、下托块及B柱导向块。吊具起重组件包括可调式起重环链固定环、起重环链、起重环链卸扣及吊环。该设备安装在汽车白车身侧围焊接生产线的上部气动或电动提升机上。文献号为CN108723667A的现有技术公开了一种汽车白车身侧围焊接定位工装,包括前后平行分布的两个工装横梁,两个工装横梁底部两端均安装有升降支撑机构,左右两个升降支撑机构之间对称安装有两个支撑连接机构,左右两个支撑连接机构之间通过连接横杆相连,前后两个支撑连接机构之间通过连接纵杆相连。本发明通过科学合理的结构设计,能够根据车身型号尺寸进行配合工装固定,有效提高了生产效率,充分满足了制造柔性化、产品多样化的市场需求,取材来源广,安装拆卸方便,极大的保证了白车身焊接生产线的焊接可靠性与安全性,具有良好的使用与推广价值。
可看出,现有技术没有实现汽车车身侧围外板总成的焊接的全面自动化,其智能化程度不高,没有集成控制台可操作不强,没有多工位并行,生产效率不高。上料之后产线工作仍无法实现全面自动化操作。
发明内容
针对上述背景技术中存在的技术没有实现汽车车身侧围外板总成的焊接的全面自动化,其智能化程度不高,没有集成控制台可操作不强、没有多工位并行、生产效率不高的问题,本发明提供一种能智能自动焊接的汽车车身侧围外板总成的焊接产线。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,所述焊接产线包含至少五个工位Station1至Station5,五个工位可并行工作,分别用于完成人工上料、焊接定型、转运、焊接固型和下料检测操作,所述焊接产线包括可旋转工作台、安装在可旋转工作台上的气动式夹具、两个定型焊接机器人、两个固型焊接机器人、抓取机器人;
所述气动式夹具包括两个对称设置的工作单元,每个工作单元均用于放置并夹持待焊接的一组散件;远离两个定型焊接机器人的一个工作单元为人工上料工位Station1,在此工位由装配工人依此将一组散件放置在夹具的一个工作单元上,通过夹具定位固定工件;
通过可旋转工作台的转动使放置并夹持待焊接的一组散件的工作单元恰好位于两个定型焊接机器人之间,以通过两个定型焊接机器人对气动式夹具的一个工作单元上的一组散件进行焊接定型,两个定型焊接机器人所处的位置为焊接定型工位Station2;
转运工位Station3的抓取机器人(机械手)将定型焊接后的工件进行抓取并沿滑轨运动至两个固型焊接机器人之间的对应对置,通过两个固型焊接机器人对所述工件进行固型焊接,两个固型焊接机器人所处的位置为焊接定型工位Station4;抓取机器人将固型焊接后的工件转运至下料检测工位Station5。
进一步地,人工上料工位Station1装配完成后,传感器发出信号,气动式夹具夹紧,自动释放信号;若定型焊接工位的两台机械手处于等待状态,则旋转工作台旋转,工件进入定型焊接工位;
旋转工作台旋转到位时,释放信号,机械手开始焊接,Station2的一号定型焊接机器人(焊接机械手)对A柱和B柱以及B柱和门槛搭接部分进行焊接,Station2的二号定型焊接机器人(焊接机械手)对A柱和H柱以及H柱和门槛的搭接部分进行焊接;
工件完成焊接定型后,释放信号,转运工位的抓取机器人(机械手)在滑轨上运动,将焊接定型工位上的工件转运至焊接固型工位;工件被转运至焊接固型工位Station4后,抓取机器人(机械手)释放信号,两台固型焊接机器人开始焊接,Station4的与一号定型焊接机器人同侧的三号固型焊接机器人(焊接机械手)对A柱和B柱以及A柱和H柱的搭接部分进行焊接,Station4的与二号定型焊接机器人同侧的四号固型焊接机器人(焊接机械手)对H柱和门槛以及B柱和门槛的搭接部分进行焊接;
固型焊接完成后,转运工位的抓取机器人(机械手)在滑轨上运动,将焊接固型工位上的工件转运至下料检测工位Station5;
下料检测装置若检测不合格,则释放信号报警器报警,不合格的焊接部件将送往次品区;若检测合格,则不释放信号,检验合格的焊接工件将继续前进,顺利下料。
进一步地,所述焊接产线通过集成控制台来控制可旋转工作台、气动式夹具、两个定型焊接机器人、两个固型焊接机器人以及抓取机器人的动作的时序及每个设备的动作,实现多工位可并行工作。
进一步地,所述检测设备为利用焊缝质量涡流检测来检测焊接部位中的内部缺陷的检测设备,所述检测设备用于焊缝质量检测,主要包括检测探头、显示屏、检测底板以及封装外壳构成,可实现探头的三轴方向检测,探头发射涡流波,对焊接部位进行质量检测。
进一步地,所述多工位并行是指五个工位均可以并行工作,操作工人在Station1上料时,一号和二号定型焊接机器人(焊接机械手)可以在Station2进行焊接定型工作,三号和四号固型焊接机器人(焊接机械手)可以在Station3进行焊接固型工作,与此同时Station3的转运机械手可以进行转运工作,Station5的传送带可放置多个成品工件进行下料检测工作。
进一步地,可旋转工作台旋转到预定位置时,传感器释放信号给焊接定型工位的机械手,机械手开始焊接,当夹具上工件上料到位及抓手转移工件到合适的位置上时,传感器释放信号给焊接定型工位的定型焊接机器人,定型焊接机器人开始准备焊接。
进一步地,所述气动式夹具包括底板及安装在底板上的用于定位A柱、B柱、H柱和门槛的四组夹持部件,每组夹持部件均包含至少两个夹持件(夹紧单元)和至少两个定位支撑件,每个夹持件包括底座和夹紧压块,夹紧压块的连接端铰接在底座的上端,底座的下端固定在底板上,夹紧压块可沿底座转动,夹紧压块的夹紧端与底座的悬臂形成夹持件的夹持部,底座的悬臂末端上表面安装有变截面夹紧下型块,夹紧压块的夹紧端下表面上安装有变截面夹紧上型块,变截面夹紧下型块的工作面与变截面夹紧上型块的工作面相匹配,二者之间形成用于夹持A柱、H柱、H柱或门槛的夹口,夹口与被夹型件的表面吻合;每个定位支撑件包括固定在底板上的支座及在支座上端设有的夹紧定位销。
进一步地,每组夹持部件中的夹持件和定位支撑件在底板上的位置与A柱、B柱、H柱和门槛围合成的四框相吻合。
进一步地,所述抓取机器人用于将完成定型焊接的A柱、B柱、H柱和门槛围合成的四框从气动式夹具上抓起并移动至预定位置以进行固型焊接;其包括抓手,所述抓手包括镂空式支架以及安装在镂空式支架下方的多个抓取单元以及多个抓取定位件,每个抓取单元设有能张合的抓取夹紧部,抓取夹紧部用于A柱、H柱、H柱或门槛,抓取夹紧部8设有防夹伤件;每个抓取定位件设有抓取定位销。
进一步地,抓取机器人的抓手上的抓取单元与气动式夹具的夹持件(夹紧单元)在位置设计上相互错开。
本发明具有以下有益技术效果:
本发明的焊接产线区别于传统工厂的分散式作业模式即焊接工人在各自工位进行焊接的工作模式,采用传送单元与分步焊接工位相结合的工作布局,可根据产量要求灵活调整参与焊接的工位数量,大大提高生产效率,满足基本功能性;上料之后产线工作能实现全自动化,各组件具有智能性;气动式夹具、轻型抓手和检测设备均为自主设计的机械结构,很好地适应本发明的功能要求,且具有防呆性。本发明分步焊接操作,将焊接操作分成了固型焊接和定型焊接两步焊接,实现了一条流水线多工件在生产,缩短了生产节拍,提高了生产效率。在投入生产的工位数量一定的情况下,通过优化焊接路径、调节传送速度及上下料速度缩短工作节拍并达到节拍平衡,从而提升生产效率,优化资源配置。该产线还可以针对不同的工厂模型将相对独立的生产区间进行模块化的并联扩展,以增加或减少产量。本发明采用传送单元与分步焊接工位相结合的工作布局。通过传送单元,将半成品工件从定型焊接单元传送至固型焊接单元(传送操作一),以及将成品工件从固型焊接单元传送至下料单元(传送操作二)。传送操作二的时间和固型焊接的时间大约等于定型焊接时间,当一个工件焊接固型结束转运至下料工位后,转运机械手恰好可以去定型焊接工位转运半成品至固型工位,有效缩短生产瓶颈。
所述焊接产线分为五个工位,Station1~Station5,分别完成人工上料、焊接、转运、下料检测等操作。根据焊接产线的功能要求,设计气动式夹具、轻型抓手和检测设备等机械结构。整条流水线多工位并行,大大提高生产效率,满足基本功能性。还可以针对不同的工厂模型将相对独立的生产区间进行模块化的并联扩展,以增加或减少产量。本方案中焊接区域均外设围栏、安全光栅,安全性高;且系统抗电磁、静电干扰能力强,运行可靠。上料之后产线工作实现全自动化,各组件具有智能性。流水线的工位设置有集成控制台,可操作强,充分考虑用户需求。焊接产线多工位并行,分离流水线瓶颈段,提高生产效率,并且可以根据产量要求并联拓展生产车间。根据焊接产线的功能要求,自主设计气动式夹具、轻型抓手和检测设备,操作者不需要经验与专业知识即可直接无误地完成正确的操作。
所述Station1为人工上料工位。此工位由装配工人依此将四块散件放置在夹具上,通过夹具定位固定工件。装配完成后,传感器发出信号,气动式夹具夹紧,自动释放信号。若定型焊接工位的两台机械手处于等待状态,则旋转工作台旋转,工件进入定型焊接工位。
所述Station2为焊接定型工位。旋转工作台旋转到位时,释放信号,机械手开始焊接。Station2的一号焊接机械手对A柱和B柱以及B柱和门槛搭接部分进行焊接,Station2的二号焊接机械手对A柱和H柱以及H柱和门槛的搭接部分进行焊接。
所述Station3为转运工位。工件完成焊接定型后,释放信号,转运工位的机械手在滑轨上运动,将焊接定型工位上的工件转运至焊接固型工位。工件开始焊接,焊接完成后,机械手释放信号,转运工位的机械手在滑轨上运动,将焊接固型工位上的工件转运至下料检测工位。
所述Station4为焊接固型工位。工件被转运至焊接固型工位后,转运机械手释放信号,焊接固型的两台机械手开始焊接。Station4的三号焊接机械手对A柱和B柱以及A柱和H柱的搭接部分进行焊接,Station4的四号焊接机械手对H柱和门槛以及B柱和门槛的搭接部分进行焊接。
所述Station5为下料检测工位。采用涡流检测来检测焊接部位中的内部缺陷,比如熔核尺寸、裂纹、气孔、缩孔等,保证车身侧围总成的焊接质量。下料检测装置若检测不合格,则释放信号,报警器报警,不合格的焊接部件将送往次品区;若检测合格,则不释放信号,检验合格的焊接工件将继续前进,顺利下料。
所述气动式夹具,整体采用多点支撑,稳定性好。变截面夹紧型块使得工件放置更加稳固。同时夹紧型块上设置有氯丁胶涂层,可有效防止工件夹伤。
所述轻型抓手,抓取单元与夹具的夹紧单元在位置设计上相互错开,防止干涉。镂空式支架和铝型材材料的设计,更加轻巧,减少机器人负载。
所述检测设备,利用焊缝质量涡流检测来检测焊接部位中的内部缺陷,保证汽车车架的焊接质量。焊缝质量检测部分主要由检测探头、显示屏、检测底板以及封装外壳构成。加上传送带的运动,可实现探头的三轴方向检测,探头发射涡流波,对焊接部位进行质量检测。
所述多工位并行,五个工位均可以并行工作。操作工人在Station1上料时,一号和二号焊接机械手可以在Station2进行焊接定型工作,三号和四号焊接机械手可以在Station3进行焊接固型工作,与此同时Station3的转运机械手可以进行转运工作,Station5的传送带可以放置多个成品工件进行下料检测工作。多工位并行,分离了流水线的瓶颈段,提高了生产效率、降低了生产成本。
本发明具有智能性,本发明中各组件均设置有接近传感器或光电传感器,可进行自主判断并释放信号给其他机械结构执行下一步操作。以旋转工作台为例:旋转工作台旋转到位时,传感器释放信号给焊接定型工位的机械手,机械手开始焊接。当夹具上工件上料到位及抓手转移工件到合适的位置上时,传感器释放信号给焊接定型工位的机械手,机械手开始准备焊接。
附图说明
图1是基于本发明的系统工作流程图(为便于表达工位三没有画出);
图2是本发明焊接产线总体布局示意图;
图3是Station1包含设备的结构框图;
图4是Station2包含设备的结构框图;
图5是Station3包含设备的结构框图;
图6是Station4包含设备的结构框图;
图7是Station5包含设备的结构框图;
图8是本发明外围设备的结构框图;
图9是气动式夹具俯视图;图10是抓手侧视图;
图11是气动式夹具立体图;图12是气动式夹具俯视图;
图13、图14和图15是不同角度抓手的立体线条图;图16是抓手的立体图。
具体实施方式
下面结合附图1至16以及实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示,基于系统工作流程的分析以及对流水线的设计,焊接产线设置五个工位,分别完成人工上料、焊接定型、转运、焊接固型和下料检测等工序。产品进入焊接流水线之前的状态为:H柱、B柱、门槛板和A柱四块散件。首先在上料工位完成上料,上料到位后,可旋转工作台旋转,工件进入焊接定型工位,与此同时下一个工件开始上料。焊接定型机械手对总成的焊接关键点进行焊接。在这个工位,工件被焊接成一个整件。焊接完成后,转运工位机械手运动,转运工件至焊接固型工位。焊接机械手焊接剩余焊点,起到加固工件、防止工件变形的作用。与此同时,定型焊接工位机械手焊接下一个工件。焊接完成后,转运机械手转运工件至下料检测工位。下料检测工位采用涡流检测设备来检测缺陷,保证焊接质量。转运机械手无等待时间,提高了吞吐率。
如图2所示,最终确定焊接产线布局由人工上料工位、定型焊接工位、转运工位、固型焊接工位及下料检测工位组成。本项目中各组件均设置有接近传感器或光电传感器,可进行自主判断并释放信号给其他机械结构执行下一步操作。以旋转工作台为例:旋转工作台旋转到位时,传感器释放信号给焊接定型工位的机械手,机械手开始焊接。当夹具上工件上料到位及抓手转移工件到合适的位置上时,传感器释放信号给焊接定型工位的机械手,机械手开始准备焊接。
如图3所示,为Station1,人工上料工位包括气动式夹具、旋转工作台IRBP-B250。在这个工位完成焊件的清洁和人工上料工作。可旋转工作台IRBP-B250采用双站解决方案,焊接机器人在一侧,同时在另一侧进行上料,提高生产效率;两个工作台之间安装隔档,焊接时起到隔离防护的作用;旋转角度可设定,人员及设备可进入焊接工位进行常规保养维护;旋转工作台结构紧凑,最大限度地利用了可用空间。
如图4所示,为Station2,定型焊接工位包括两台焊接机械手IRB 6620、两台C型焊枪、两个机械手底座。在这个工位完成定型焊接工作,对工件起定型焊接的作用。定型焊接的两台机械手负责焊接的焊点数量分别为12和11。
如图5所示,为Station3,传送工位包括传送机械手IRB7600、滑轨IRBT 7004、抓手。这个工位负责将工件从Station1转运至Station2和从Station2转运至Station4。传送机械手IRB7600荷重满足要求,且集成式设计使运行速度保持最大化,显著缩短节拍时间,提升了物料搬运、上下料等作业的产能,增强生产可靠性。滑轨IRBT 7004由1米长的标准模块组成,支持自行扩展导轨长度和行程,满足机器人和传输应用需求,具有出色的轨迹精度和速度。
如图6所示,为Station4,固型焊接工位包括两台焊接机械手IRB 6620、两台C型焊枪、两个机械手底座。在这个工位完成固型焊接工作,对工件进行加固的作用。固型焊接的两台机械手负责焊接的焊点数量分别为7和9。
如图7所示,为Station5,下料检测工位包括传送带和物流检损机。焊接好的工件放置在传送带上,运送到物流检损机处。利用焊缝质量涡流检测来检测焊接部位中的内部缺陷,保证汽车车架的焊接质量,检验合格的焊接部件将顺利下料,不合格的焊接部件将送往次品区。
如图8所示,外围设备包括护栏、光栅、警示灯、警报器等防护设备。外围防护起到保护工作人员及机器的作用,提高整体车间的安全性。外围采用铁丝网防护,防止人员在工作期间误入。在工作人员上料位置设置了安全门,在焊接期间隔离工作人员和焊接机械手。当上料完成后,工作人员离开旋转工作台,操作SEPG双手控制装置才能控制旋转工作台的夹具关闭,夹具关闭之后工作台旋转。有效防止工作人员在上料过程中,旋转工作台旋转误伤工作人员。焊接机械手的工作范围交界处,放置光栅,防止机器人工作时越位,干涉另外的机器人工作甚至发生碰撞。
如图9、图11和图12所示,为气动式夹具俯视图。夹具有定位销,工人上料时无需仔细对位,将工件根据定位销放置在夹具上即可完成车身侧围总成的各个散件的定位。夹具夹紧块与工件截面相吻合,若工件放置位置不当,则会出现工件不稳,摇晃的情况。仅有当工件孔与定位销重合,夹紧块与工件截面相吻合时,工件不会摇晃,此时工件放置位置准确。根据工件每部分截面及定位孔的位置,在确保不出现夹具干涉焊接的情况下,将气动式夹具放置在底板相应的位置,确保工件被稳当地夹持。
如图10、图13~16所示,为转运抓手侧视图。抓手安装有定位销,抓手转移工件时通过定位销准确定位工件。抓手的夹紧块与工件截面相吻合。合理布置抓手抓取部分的位置,保证抓手的抓取部分与夹具的抓取部分不出现干涉,将抓取部分放置在抓手框架相应的位置,确保工件被稳当地转移。抓手结构的设计上还应考虑尽可能的轻量化,无论从抓手框架的结构尽可能简洁,以两根铝型材为主体,延伸出的铝型材作为抓取部分的支撑,到框架使用的材料为中空、带孔的铝型材,抓取部分的结构不像夹具的抓取部分,利用较大面积的材料进行固定,而是尽量采用片状材料,在与工件接触的部分横向加宽,即实现轻量化,又能保证固定到位。
本发明还可包括焊缝质量检测部分,焊缝质量检测部分主要由检测探头、显示屏、检测底板以及封装外壳构成。电机带动探头进行两轴上的运动,传送带带动工件运动,从而实现探头的三轴运动,探头发射涡流波,对焊接部位进行质量检测;显示屏显示检测结果及相关参数;检测底板托载汽车车架进入检测设备,完成检测后通过输送线回到起始位置;封装外壳采用高分子材料,有效减弱持续高频涡流波对人体及其他设备的影响。检测完毕后即下料,通过检测平台的窗口可清楚地观察到焊接产品的焊接状态,并进行外观检验,有残留的焊丝头时可直接处理。

Claims (10)

1.一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:所述焊接产线包含至少五个工位Station1至Station5,五个工位可并行工作,分别用于完成人工上料、焊接定型、转运、焊接固型和下料检测操作,所述焊接产线包括可旋转工作台、安装在可旋转工作台上的气动式夹具、两个定型焊接机器人、两个固型焊接机器人、抓取机器人;
所述气动式夹具包括两个对称设置的工作单元,每个工作单元均用于放置并夹持待焊接的一组散件;远离两个定型焊接机器人的一个工作单元为人工上料工位Station1,在此工位由装配工人依此将一组散件放置在夹具的一个工作单元上,通过夹具定位固定工件;
通过可旋转工作台的转动使放置并夹持待焊接的一组散件的工作单元恰好位于两个定型焊接机器人之间,以通过两个定型焊接机器人对气动式夹具的一个工作单元上的一组散件进行焊接定型,两个定型焊接机器人所处的位置为焊接定型工位Station2;
转运工位Station3的抓取机器人将定型焊接后的工件进行抓取并沿滑轨运动至两个固型焊接机器人之间的对应对置,通过两个固型焊接机器人对所述工件进行固型焊接,两个固型焊接机器人所处的位置为焊接定型工位Station4;抓取机器人将固型焊接后的工件转运至下料检测工位Station5。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:
人工上料工位Station1装配完成后,传感器发出信号,气动式夹具夹紧,自动释放信号;若定型焊接工位的两台机械手处于等待状态,则旋转工作台旋转,工件进入定型焊接工位;
旋转工作台旋转到位时,释放信号,机械手开始焊接,Station2的一号定型焊接机器人对A柱和B柱以及B柱和门槛搭接部分进行焊接,Station2的二号定型焊接机器人对A柱和H柱以及H柱和门槛的搭接部分进行焊接;
工件完成焊接定型后,释放信号,转运工位的抓取机器人在滑轨上运动,将焊接定型工位上的工件转运至焊接固型工位;工件被转运至焊接固型工位Station4后,抓取机器人释放信号,两台固型焊接机器人开始焊接,Station4的与一号定型焊接机器人同侧的三号固型焊接机器人对A柱和B柱以及A柱和H柱的搭接部分进行焊接,Station4的与二号定型焊接机器人同侧的四号固型焊接机器人对H柱和门槛以及B柱和门槛的搭接部分进行焊接;
固型焊接完成后,转运工位的抓取机器人在滑轨上运动,将焊接固型工位上的工件转运至下料检测工位Station5;
下料检测装置若检测不合格,则释放信号报警器报警,不合格的焊接部件将送往次品区;若检测合格,则不释放信号,检验合格的焊接工件将继续前进,顺利下料。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:所述焊接产线通过集成控制台来控制可旋转工作台、气动式夹具、两个定型焊接机器人、两个固型焊接机器人以及抓取机器人的动作的时序及每个设备的动作,实现多工位可并行工作。
4.根据权利要求1或2所述的一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:所述检测设备为利用焊缝质量涡流检测来检测焊接部位中的内部缺陷的检测设备,所述检测设备用于焊缝质量检测,主要包括检测探头、显示屏、检测底板以及封装外壳构成,可实现探头的三轴方向检测,探头发射涡流波,对焊接部位进行质量检测。
5.根据权利要求1或2所述的一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:所述多工位并行是指五个工位均可以并行工作,操作工人在Station1上料时,一号和二号定型焊接机器人可以在Station2进行焊接定型工作,三号和四号固型焊接机器人可以在Station3进行焊接固型工作,与此同时Station3的转运机械手可以进行转运工作,Station5的传送带可放置多个成品工件进行下料检测工作。
6.根据权利要求5所述的一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:可旋转工作台旋转到预定位置时,传感器释放信号给焊接定型工位的机械手,机械手开始焊接,当夹具上工件上料到位及抓手转移工件到合适的位置上时,传感器释放信号给焊接定型工位的定型焊接机器人,定型焊接机器人开始准备焊接。
7.根据权利要求1或2所述的一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:所述气动式夹具包括底板(1)及安装在底板(1)上的用于定位A柱、B柱、H柱和门槛的四组夹持部件,每组夹持部件均包含至少两个夹持件(2)和至少两个定位支撑件(3),每个夹持件(2)包括底座(2-1)和夹紧压块(2-2),夹紧压块(2-2)的连接端铰接在底座(2-1)的上端,底座(2-1)的下端固定在底板(1)上,夹紧压块(2-2)可沿底座(2-1)转动,夹紧压块(2-2)的夹紧端与底座(2-1)的悬臂形成夹持件(2)的夹持部,底座(2-1)的悬臂末端上表面安装有变截面夹紧下型块(2-3),夹紧压块(2-2)的夹紧端下表面上安装有变截面夹紧上型块(2-4),变截面夹紧下型块(2-3)的工作面与变截面夹紧上型块(2-4)的工作面相匹配,二者之间形成用于夹持A柱、H柱、H柱或门槛的夹口,夹口与被夹型件的表面吻合;每个定位支撑件(3)包括固定在底板上的支座(3-1)及在支座(3-1)上端设有的夹紧定位销(3-2)。
8.根据权利要求7所述的一种用于汽车车身侧围外板总成的焊接产线的气动式夹具,其特征在于:每组夹持部件中的夹持件(2)和定位支撑件(3)在底板(1)上的位置与A柱、B柱、H柱和门槛围合成的四框相吻合。
9.根据权利要求8所述的一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:所述抓取机器人用于将完成定型焊接的A柱、B柱、H柱和门槛围合成的四框从气动式夹具上抓起并移动至预定位置以进行固型焊接;其包括抓手,所述抓手包括镂空式支架(5)以及安装在镂空式支架(5)下方的多个抓取单元(6)以及多个抓取定位件(7),每个抓取单元(6)设有能张合的抓取夹紧部(8),抓取夹紧部(8)用于A柱、H柱、H柱或门槛,抓取夹紧部(8)设有防夹伤件;每个抓取定位件(7)设有抓取定位销(7-1)。
10.根据权利要求9所述的一种汽车车身侧围外板总成的焊接产线,其特征在于:抓取机器人的抓手上的抓取单元与气动式夹具的夹持件在位置设计上相互错开。
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