專利名稱：具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種使用焊接機器人的焊接生產(chǎn)線，尤其是一種可實現(xiàn)一次裝夾、分次焊接的生產(chǎn)狀態(tài)，還可使焊接機器人工作站與傳輸線及其隨行焊接夾具的簡潔、有效組合使用的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，采用隨行焊接夾具方式的焊接生產(chǎn)線進行焊接生產(chǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)和一次裝夾、分次焊接的理想焊接生產(chǎn)狀態(tài)。然而，對于焊接質(zhì)量要求高、焊接技術(shù)難度大的焊接產(chǎn)品，需要焊接機器人來完成焊接加工工作，但焊接機器人很難與傳輸線及其隨行夾具友好地進行協(xié)調(diào)、配合。
現(xiàn)在的焊接生產(chǎn)線上經(jīng)常采用機器人焊接工作站，這種機器人焊接工作站的不足之處是1、焊接夾具及其工件位置固定、數(shù)量固定，為了提高焊接機器人的使用效率，一般是雙工位、三工位、四工位，但由于受到機器人空間位置的限制，工位數(shù)量不能很多；2、變位機在工作站內(nèi)的位置、數(shù)量固定，如果變位機數(shù)量太多將極大增加工作站的成本；3、為提高焊接機器人的使用效率，焊接加工完成后將盡快將工件取出，這時焊接工件還未得以徹底冷卻，工件取出后其冷卻過程會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
總之，采用隨行焊接夾具方式的焊接生產(chǎn)線，當焊接產(chǎn)品的焊接質(zhì)量要求高、技術(shù)難度大而需要使用焊接機器人完成焊接加工時，由于隨行焊接夾具是在傳輸線上逐個隨行地進行傳輸，要在該傳輸線上采用焊接機器人來進行焊接生產(chǎn)，就需要解決以下幾個問題1、在機器人焊接工位必須對焊接夾具進行精確定位，并保證焊接夾具在該工位的重復定位精度，才可使機器人得以進行焊接工作；2、在機器人焊接工位必須對焊接夾具進行準確的翻轉(zhuǎn)變位，才能使工件得以有效、全面地進行焊接加工；3、由于制造加工上的誤差，每一個隨行焊接夾具都不完全相同，而機器人焊接時的工作程序具有唯一性，這就必須對序號不同的焊接夾具設置不同的機器人焊接程序，因此需要對隨行焊接夾具進行有效識別，以便機器人可針對不同的焊接夾具使用相應的焊接程序。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，可實現(xiàn)一次裝夾、分次焊接的生產(chǎn)狀態(tài)，還可使焊接機器人工作站與傳輸線及其隨行焊接夾具的簡潔、有效組合使用，以解決焊接質(zhì)量要求高、焊接技術(shù)難度大、需要焊接機器人完成焊接加工工作、產(chǎn)量大的焊接產(chǎn)品的生產(chǎn)使用問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，包括傳輸線、總控制柜以及位于傳輸線兩端的升降機；沿傳輸線分別設有若干工位，其中包括裝件工位和卸件工位，還設有對應每個工位的擋停器；其中還包括隨行焊接夾具，設置在傳輸線上并隨傳輸線前行；機器人焊接工位，設置在裝件工位和卸件工位之間，該機器人焊接工位設有焊接機器人、機器人控制柜和焊接電源。
前述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其中所述的機器人焊接工位還設有變位機，該變位機的位置比傳輸線高。
前述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其中所述的機器人焊接工位還設有可將隨行焊接夾具從傳輸線上舉升到變位機上的舉升機構(gòu)。
前述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其中所述的變位機上還設有快速夾緊裝置。
前述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其中在一個機器人焊接工位上對稱設有2臺焊接機器人。
前述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其中在機器人焊接工位后還設有若干暫存工位。
本實用新型中的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，特別適用于焊接質(zhì)量要求高、焊接技術(shù)難度大(需要焊接機器人完成焊接加工工作)、產(chǎn)量大的焊接產(chǎn)品生產(chǎn)使用，其特點如下1、可實現(xiàn)焊接產(chǎn)品的一次裝夾、分次焊接的理想焊接生產(chǎn)狀態(tài)(即焊接產(chǎn)品在焊接夾具上完成所有的焊接加工工序)；2、可實現(xiàn)焊接機器人工作站與傳輸線及其隨行焊接夾具的簡潔、有效組合使用；3、可降低隨行焊接夾具在生產(chǎn)線上傳輸時的定位要求和重復精度的要求；4、可保證焊接工件及其隨行焊接夾具在需要機器人進行焊接時能得以準確地翻轉(zhuǎn)變位，并能有效、全面地進行焊接加工。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細地說明。


圖1是本實用新型的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型中的機器人焊接工位的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所示的機器人焊接工位的側(cè)面示意圖。
圖中1、機器人焊接工位 2、傳輸線2A、上層傳輸線2B、下層傳輸線3、裝件工位 4、隨行焊接夾具5、升降機 6、擋停器7、人工腳踏開關(guān) 8、總控制柜9、卸件工位 10、焊接機器人
11、機器人控制柜 12、焊接電源13、變位機 14、舉升機構(gòu)15、快速夾緊裝置 16、暫存工位17、料箱 18、操作臺19、圍欄 20、變位機支架21、夾具舉升初始位置22、夾具舉升到位與變位機結(jié)合工作位置23、工作站底座 24、防護裝置25、人工焊接工位具體實施方式
參閱圖1圖3，本實用新型中的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線包括焊接機器人工位1(包括機器人10、控制柜11、操作臺18、機器人焊接電源12、機器人工作站底座23、工作站圍欄19)、傳輸線2、隨行焊接夾具4、升降機5、擋停器6、人工腳踏開關(guān)7、總控制柜8。其中機器人工位1還包括變位機13、變位機支架20、快速夾緊裝置15、舉升機構(gòu)14和防護裝置24。其工作原理如下舉升機構(gòu)14將傳輸線2上的隨行焊接夾具4及其工件舉升到變位機13相同高度后，使其與傳輸線2分離，此時快速夾緊裝置15將隨行焊接夾具4及其工件夾緊并精確定位在變位機13上，這時舉升機構(gòu)14自行回落到初始狀態(tài)，同時隨行夾具識別系統(tǒng)通過對隨行焊接夾具4的識別并將識別信號傳遞給總控制系統(tǒng)，并經(jīng)總控制系統(tǒng)信息處理后向焊接機器人10發(fā)出調(diào)用焊接工作程序的指令，焊接機器人10接到機器人控制系統(tǒng)指令后開始進行焊接加工；機器人焊接加工完畢后，機器人控制系統(tǒng)向總控制系統(tǒng)發(fā)出信號，這時總控制系統(tǒng)向舉升機構(gòu)14發(fā)出工作指令，舉升機構(gòu)14上升到位，快速夾緊裝置15將隨行焊接夾具4及其工件松開并釋放到舉升機構(gòu)14上，然后隨行焊接夾具4及其工件隨同舉升機構(gòu)14回落到傳輸線2上，并由傳輸線2傳輸?shù)较乱还の弧?br> 該具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線應用2臺機器人10在1個工位對稱焊接，機器人焊接工位1前設2個人工裝件工位，機器人焊接工位1后設3個暫存工位16(最后一個工位以后可擴展成為人工裝件工位)，然后是人工焊接工位(此工位以后可以擴展成為機器人焊接工位)，接下來留有3個夾具的暫存空間，最后是1個卸件工位9，傳輸線兩端各設1臺升降機5。
每次生產(chǎn)前、后，應通過機器人操作臺18將機器人系統(tǒng)啟動或關(guān)閉；正常工作狀態(tài)時應通過操作臺18上的″啟動″按鈕實行自動控制；如遇緊急事故應通過操作臺上的″急?！灏粹o使機器人系統(tǒng)急停。
初始狀態(tài)各工位為待機″就緒″狀態(tài)。
1)前端升降機工位前端升降機工位主要設備為升降機5，其動作順序如下升降機升降滾道和下層傳輸線2B對齊，當空的隨行夾具4進入到升降滾道后，升降機5將空夾具4提升到上層傳輸線2A。當下一工位(裝件工位3)無夾具時，夾具4被釋放后，升降滾道自動將空夾具4釋放到上層傳輸線2A上，上層傳輸線2A將空夾具輸送到裝件工位3。
2)第一裝件工位3上層傳輸線2A將空夾具4輸送到位，擋停器6擋停。人工將相應工件裝夾在隨行夾具4上。人工腳踏開關(guān)7釋放夾具4，傳輸線2將夾具傳到第二裝件工位。
3)第二裝件工位3上層傳輸線2A將裝夾有工件的隨行夾具4輸送到位，擋停器6擋停。人工將相應工件裝夾在隨行夾具4上。人工腳踏開關(guān)7釋放夾具，傳輸線2將夾具4傳到機器人焊接工位1。
4)機器人焊接工位1人工焊接工位的操作人員可以通過其工位上的腳踏開關(guān)7將工件和夾具4釋放給機器人焊接工位1，上層傳輸線2A將裝好工件的夾具4輸送到位，擋停器6擋停。舉升機構(gòu)14自動將夾具4舉升并使夾具4和變位機13相結(jié)合。舉升機構(gòu)14自動下降。變位機13和機器人10進行協(xié)調(diào)并焊接。焊接完成后舉升機構(gòu)14自動升起到位，變位機13將夾具4釋放到舉升機構(gòu)14上，舉升機構(gòu)14下降將夾具4放回上層傳輸線2A上。擋停機構(gòu)6自動將夾具4釋放到下一工位。
5)第1～3暫存工位16機器人焊接工位1后設3個暫存空間。
6)人工焊接工位25(預留機器人焊接工位)此工位以后可以擴展成為機器人焊接工位。目前此工位可設為人工補焊工位，焊接地線由人工夾持在夾具上。
7)第4～6暫存工位16在人工補焊后(或機器人焊接后)，為了減少焊接變形在此后又設了3個夾具的暫存空間。
8)卸件工位9傳輸線將隨行夾具4及工件傳輸?shù)叫都の?，人工卸件。卸件后人工腳踏開關(guān)7將隨行夾具4釋放進入尾部升降機5的升降滾道。
9)尾部升降機工位尾部升降機5的升降滾道將空夾具4運至傳輸線底層，底層傳輸線2B將空夾具4運至前端升降機5的升降滾道。如此往復循環(huán)。
10)上層傳輸線2A上設有擋停器6和腳踏開關(guān)7的工位按附圖布置，擋停器6具有自動和手動兩種狀態(tài)。底層傳輸線2B設2個擋停器。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，包括傳輸線(2)、總控制柜(8)以及位于傳輸線兩端的升降機(5)；沿傳輸線(2)分別設有若干工位，其中包括裝件工位(3)和卸件工位(9)，還設有對應每個工位的擋停器(6)；其特征在于還包括隨行焊接夾具(4)，設置在傳輸線(2)上并隨傳輸線(2)前行；機器人焊接工位(1)，設置在裝件工位(3)和卸件工位(9)之間，該機器人焊接工位(1)設有焊接機器人(10)、機器人控制柜(11)和焊接電源(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其特征在于在所述的機器人焊接工位(1)還設有變位機(13)，該變位機(13)的位置比傳輸線(2)高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其特征在于在所述的機器人焊接工位(1)還設有可將隨行焊接夾具(4)從傳輸線(2)上舉升到變位機(13)上的舉升機構(gòu)(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其特征在于在所述的變位機(13)上還設有快速夾緊裝置(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其特征在于所述機器人焊接工位(1)上對稱設有2臺焊接機器人(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其特征在于在機器人焊接工位(1)后還設有若干暫存工位(16)。
專利摘要本實用新型涉及一種具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，包括傳輸線、總控制柜以及位于傳輸線兩端的升降機，沿傳輸線分別設有若干工位，還包括隨行焊接夾具、機器人焊接工位；該機器人焊接工位設有焊接機器人、機器人控制柜和焊接電源，還設有變位機、可將隨行焊接夾具從傳輸線上舉升到變位機上的舉升機構(gòu)，在變位機上還設有快速夾緊裝置。這種焊接生產(chǎn)線，特別適用于焊接質(zhì)量要求高、焊接技術(shù)難度大、產(chǎn)量大的焊接產(chǎn)品生產(chǎn)使用，其特點如下1.可實現(xiàn)焊接產(chǎn)品的一次裝夾、分次焊接的理想焊接生產(chǎn)狀態(tài)；2.可實現(xiàn)焊接機器人工作站與傳輸線及其隨行焊接夾具的簡潔、有效組合使用；3.可降低隨行焊接夾具在生產(chǎn)線上傳輸時的定位要求和重復精度的要求。
文檔編號B23K37/053GK2818055SQ20052012791
公開日2006年9月20日 申請日期2005年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者劉世啟 申請人:重慶宗申技術(shù)開發(fā)研究有限公司