專利名稱：汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要應用于汽車側(cè)圍焊裝自動化生產(chǎn)線領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，汽車行業(yè)內(nèi)，各汽車廠家開發(fā)的車型眾多，開發(fā)新的車型時，生產(chǎn)過程中如何實現(xiàn)多車型共線生產(chǎn)，怎樣才能最大程度的降低生產(chǎn)成本成了眾多廠家研究的重大課題。就單一車型而言，左、右側(cè)圍均為對稱關(guān)系，在傳統(tǒng)的焊裝生產(chǎn)中需要分別制造左側(cè)圍生產(chǎn)線和右側(cè)圍生產(chǎn)線，投入成本較高，增加車型后更是成本翻倍。同時新車型的側(cè)圍差異不確定性，很難在夾具上直接實現(xiàn)共用。 另外，在焊裝的自動化生產(chǎn)線中，機器人的成本較高，如何提高機器人的使用效率，在實際應用中意義重大。傳統(tǒng)生產(chǎn)線由于機器人在焊接過程中需要等待上件、取件、夾具動作等常規(guī)動作，耗時較長，機器人利用率不高，影響生產(chǎn)的產(chǎn)能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線。汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線，其包括夾具、焊接機器人、搬運機器人、安全系統(tǒng)以及電器控制系統(tǒng)以及人工工作區(qū)，所述焊接線包括轉(zhuǎn)臺機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)上設(shè)有夾具連接框架，所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)底部設(shè)有可驅(qū)動轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的電機。所述各車型側(cè)圍夾具分別傾斜80度，呈“八”字型固定于左右側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)上。所述生產(chǎn)線采用人工上件，旋轉(zhuǎn)180度機器人焊接作業(yè)，人工與機器人兩作業(yè)區(qū)域分離，人工作業(yè)與轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)通過掃描儀信號安全互鎖。所述生產(chǎn)線的左右側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)、夾具、焊接機器人、搬運機器人，各部分之間通過PLC電氣聯(lián)鎖控制。所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)和夾具之間通過定位銷和螺栓聯(lián)接。本發(fā)明汽車側(cè)圍焊裝自動化生產(chǎn)線，將多個車型的左右側(cè)圍共線生產(chǎn)。生產(chǎn)線分左右兩側(cè)，且兩側(cè)均有轉(zhuǎn)臺機構(gòu)，人工在分別在左右兩側(cè)上件，上件完分別由各自轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)180°將板件輸送給中間機器人焊接，每次作業(yè)時，其中一個轉(zhuǎn)臺的一側(cè)進行人工作業(yè)的時候，另一側(cè)進行機器人焊接，這樣機器人對其左右側(cè)轉(zhuǎn)臺循環(huán)交叉作業(yè)。本發(fā)明通過汽車側(cè)圍兩廂和三廂轎車側(cè)圍后部板件夾具的旋轉(zhuǎn)切換機構(gòu)，其包括平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和夾具單元，所述夾具固定在平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上，平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)通過氣缸驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)，所述平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上設(shè)置有限位機構(gòu)。通過旋轉(zhuǎn)切換機構(gòu)可以進行兩、三廂車型的切換。采用本發(fā)明的共線生產(chǎn)線最多可生產(chǎn)4個車型，其中包括2個三廂車和2個兩廂車的左右側(cè)圍，相對于傳統(tǒng)生產(chǎn)線，本發(fā)明具有以下幾個優(yōu)點
I)安全性好人工作業(yè)時，其作業(yè)區(qū)域與機器人作業(yè)區(qū)域完全分離且相距較遠，不會受到機器人的影響；作業(yè)完成后，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)與人工作業(yè)通過區(qū)域安全掃描儀互鎖信號感應，保障上件的人身安全。2)生產(chǎn)線的投入成本低
傳統(tǒng)生產(chǎn)線一個車型需要分別制造左側(cè)圍生產(chǎn)線和右側(cè)圍生產(chǎn)線。本生產(chǎn)線可以生產(chǎn)四種車型(兩廂、三廂)，大大節(jié)約了傳統(tǒng)生產(chǎn)線四個車型四條生產(chǎn)線的生產(chǎn)及管理人員與設(shè)備成本。3)焊裝車間布局得到優(yōu)化，由于不用重復制造生產(chǎn)線，實際占地面積比傳統(tǒng)生產(chǎn)線小。4)人工上件和機器人焊接同時進行作業(yè)，生產(chǎn)效率高。


圖I為本發(fā)明汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線的轉(zhuǎn)臺機構(gòu)和夾具的示意圖。圖2為本發(fā)明汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線的生產(chǎn)線的工序圖。圖3為本發(fā)明汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線的生產(chǎn)線平面布置示意圖。圖4為本發(fā)明汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線的兩、三廂車型焊接線的切換機構(gòu)示意圖。附圖標記1-轉(zhuǎn)臺；2_夾具連接框架；3-A車型側(cè)圍夾具；4-B車型側(cè)圍夾具；5-兩三廂車型切換結(jié)構(gòu)；6_左側(cè)人工作業(yè)區(qū)；7_左側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)和夾具；8_焊接機器人；9-搬運機器人；10-右側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)和夾具；11、左側(cè)人工作業(yè)區(qū)；12-補焊機器人；13-EMS搬運小車；14_滑移臺機構(gòu)；15_平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)16-夾具定位機構(gòu)；15_驅(qū)動氣缸；18_限位機構(gòu)
具體實施例方式 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步的說明。如圖I所示，汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線，其包括A車型側(cè)圍夾具3，B車型側(cè)圍夾具4。如圖3所示還包括焊接機器人8、搬運機器人9、安全系統(tǒng)以及電器控制系統(tǒng)。如圖2所示還包括左側(cè)人工作業(yè)區(qū)6、右側(cè)人工作業(yè)區(qū)11，所述焊接線包括轉(zhuǎn)臺機構(gòu)1，所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)上設(shè)有夾具連接框架2，所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)底部設(shè)有可驅(qū)動轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的電機。各車型側(cè)圍夾具分別傾斜80度，呈“八”字型固定于左右側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)上。所述生產(chǎn)線采用人工上件，旋轉(zhuǎn)180度機器人焊接作業(yè)，人工與機器人兩作業(yè)區(qū)域分離，人工作業(yè)與轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)通過掃描儀信號安全互鎖。所述生產(chǎn)線的左右側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)I、夾具、焊接機器人8、搬運機器人9，各部分之間通過PLC電氣聯(lián)鎖控制。所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)和夾具之間通過定位銷和螺栓聯(lián)接。如圖3所示當生產(chǎn)A車型時，給生產(chǎn)線輸入A車型信號后，處于空位的轉(zhuǎn)臺將裝有A車型夾具的一面轉(zhuǎn)到左側(cè)人工作業(yè)區(qū)域7，人工開始上件，上件完成后，作業(yè)人員離開上件區(qū)域并按下上件完成按鍵，轉(zhuǎn)臺開始旋轉(zhuǎn)，人工作業(yè)區(qū)域設(shè)有安全掃描儀裝置，掃描儀與轉(zhuǎn)臺之間設(shè)有電氣信號互鎖，作業(yè)人員必須離開到安全距離后轉(zhuǎn)臺再開始動作，旋轉(zhuǎn)完成后，焊接機器人正好在對側(cè)完成上一臺車右側(cè)圍的焊接，此時焊接機器人將旋轉(zhuǎn)180度開始焊接A車型左側(cè)圍，搬運機器人將上一臺車焊接完的右側(cè)圍，搬運到下一工序，右側(cè)轉(zhuǎn)臺隨后又將搬運后的空夾具旋轉(zhuǎn)到人工作業(yè)區(qū)域等待右側(cè)人工上件。當焊接A車型的時候，B車型的夾具正好在人工上件區(qū)域，人工開始上件，上件完成后且A車型也將焊接完成，如此反復上述作業(yè)過程，左右側(cè)人工同時上件，中間機器人反復交叉作業(yè)，實現(xiàn)多車型共線混線。如圖4所示本發(fā)明通過汽車側(cè)圍兩廂和三廂轎車側(cè)圍后部板件夾具的旋轉(zhuǎn)切換機構(gòu)，其包括平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)15和夾具單元16，所述夾具2固定在平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)I上，平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)通過氣缸17驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)，所述平面旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上設(shè)置有限位機構(gòu)18。通過旋轉(zhuǎn)切換機構(gòu)可以進行兩、三廂車型的切換。 本側(cè)圍生產(chǎn)線總體布局如圖3所示，整個生產(chǎn)線共分為5個工序。工序I是側(cè)圍外板焊接工序，在生產(chǎn)線左側(cè)，人工將A車型的左側(cè)圍裝到夾具上，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)180度，旋轉(zhuǎn)到位后，機器人開始焊接A車型左側(cè)圍；在生產(chǎn)線右側(cè)，人工將A車型的右側(cè)圍裝到夾具上，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)180度，機器人在焊接完左側(cè)圍后即轉(zhuǎn)過180度開始焊接右側(cè)圍。在焊接A車型的過程中，人工將B車型的側(cè)圍裝到夾具上，作業(yè)過程同A車型。工序2為工序I焊接完后的補焊工序，當工序I中每焊接完一個側(cè)圍后由抓具機器人將側(cè)圍板件搬運到工序2的補焊夾具上面，補焊機器人進行補焊作業(yè)。工序3是側(cè)圍總成焊接工序，工序2補焊完的板件由機器人送至本工序的轉(zhuǎn)臺夾具上，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)180度后板件到位人工裝件位置，此時人工開始上件，后面的作業(yè)過程同工序I。工序4也是補焊工序,作業(yè)過程同工序2。最后一個工序是補焊和下線轉(zhuǎn)運工序，工位4補焊結(jié)束，由抓件機器人將板件送至工序5的放置臺上，工序5的補焊機器人將板件抓起送至固定焊鉗進行補焊，再放至側(cè)圍輸送系統(tǒng)進行下線轉(zhuǎn)運?；蛟诠ば?補焊完后，通過檢測滑移臺將部分需要抽檢的板件，轉(zhuǎn)運至人工檢測工序。以上所述生產(chǎn)線實際應用中生產(chǎn)節(jié)拍為90秒，年產(chǎn)量15萬臺到18萬臺車，生產(chǎn)
效率較高。
權(quán)利要求
1.汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線，其包括夾具、焊接機器人、搬運機器人、安全系統(tǒng)以及電器控制系統(tǒng)以及人工工作區(qū)，其特征在于所述焊接線包括轉(zhuǎn)臺機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)上設(shè)有夾具連接框架，所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)底部設(shè)有可驅(qū)動轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線，其特征在于所述各車型側(cè)圍夾具分別傾斜80度，呈“八”字型固定于左右側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線，其特征在于所述生產(chǎn)線采用人工上件，旋轉(zhuǎn)180度機器人焊接作業(yè)，人工與機器人兩作業(yè)區(qū)域分離，人工作業(yè)與轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)通過掃描儀信號安全互鎖。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線，其特征在于所述生產(chǎn)線的左右側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)、夾具、焊接機器人、搬運機器人，各部分之間通過PLC電氣聯(lián)鎖控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項所所述的的汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線，其特征在于所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)和夾具之間通過定位銷和螺栓聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車側(cè)圍多車型混線自動化轉(zhuǎn)臺機器人焊接線，其包括夾具、焊接機器人、搬運機器人、安全系統(tǒng)以及電器控制系統(tǒng)以及人工工作區(qū)，所述焊接線包括轉(zhuǎn)臺機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)上設(shè)有夾具連接框架，所述轉(zhuǎn)臺機構(gòu)底部設(shè)有可驅(qū)動轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的電機。所述各車型側(cè)圍夾具分別傾斜80度，呈“八”字型固定于左右側(cè)轉(zhuǎn)臺機構(gòu)上。采用本發(fā)明的技術(shù)方案安全性好、生產(chǎn)線的投入成本低。
文檔編號B23K37/00GK102935563SQ20121041502
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者程啟斌, 周其虎, 劉會丙, 劉澤軍, 張世飛 申請人:安徽瑞祥工業(yè)有限公司