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(shí)用新型涉及一種使用焊接機(jī)器人的焊接生產(chǎn)線，尤其是一種可實(shí)現(xiàn)一次裝夾、分次焊接的生產(chǎn)狀態(tài)，還可使焊接機(jī)器人工作站與傳輸線及其隨行焊接夾具的簡(jiǎn)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(jìn)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(duì)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(jī)器人來(lái)完成焊接加工工作，但焊接機(jī)器人很難與傳輸線及其隨行夾具友好地進(jìn)行協(xié)調(diào)、配合。
現(xiàn)在的焊接生產(chǎn)線上經(jīng)常采用機(jī)器人焊接工作站，這種機(jī)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(jī)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(jī)器人空間位置的限制，工位數(shù)量不能很多；2、變位機(jī)在工作站內(nèi)的位置、數(shù)量固定，如果變位機(jī)數(shù)量太多將極大增加工作站的成本；3、為提高焊接機(jī)器人的使用效率，焊接加工完成后將盡快將工件取出，這時(shí)焊接工件還未得以徹底冷卻，工件取出后其冷卻過(guò)程會(huì)對(duì)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(dāng)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(jī)器人完成焊接加工時(shí)，由于隨行焊接夾具是在傳輸線上逐個(gè)隨行地進(jìn)行傳輸，要在該傳輸線上采用焊接機(jī)器人來(lái)進(jìn)行焊接生產(chǎn)，就需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題1、在機(jī)器人焊接工位必須對(duì)焊接夾具進(jìn)行精確定位，并保證焊接夾具在該工位的重復(fù)定位精度，才可使機(jī)器人得以進(jìn)行焊接工作；2、在機(jī)器人焊接工位必須對(duì)焊接夾具進(jìn)行準(zhǔn)確的翻轉(zhuǎn)變位，才能使工件得以有效、全面地進(jìn)行焊接加工；3、由于制造加工上的誤差，每一個(gè)隨行焊接夾具都不完全相同，而機(jī)器人焊接時(shí)的工作程序具有唯一性，這就必須對(duì)序號(hào)不同的焊接夾具設(shè)置不同的機(jī)器人焊接程序，因此需要對(duì)隨行焊接夾具進(jìn)行有效識(shí)別，以便機(jī)器人可針對(duì)不同的焊接夾具使用相應(yīng)的焊接程序。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)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(shí)現(xiàn)一次裝夾、分次焊接的生產(chǎn)狀態(tài)，還可使焊接機(jī)器人工作站與傳輸線及其隨行焊接夾具的簡(jiǎn)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(jī)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(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)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(jī)；沿傳輸線分別設(shè)有若干工位，其中包括裝件工位和卸件工位，還設(shè)有對(duì)應(yīng)每個(gè)工位的擋停器；其中還包括隨行焊接夾具，設(shè)置在傳輸線上并隨傳輸線前行；機(jī)器人焊接工位，設(shè)置在裝件工位和卸件工位之間，該機(jī)器人焊接工位設(shè)有焊接機(jī)器人、機(jī)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(jī)器人焊接工位還設(shè)有變位機(jī)，該變位機(jī)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(jī)器人焊接工位還設(shè)有可將隨行焊接夾具從傳輸線上舉升到變位機(jī)上的舉升機(jī)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(jī)上還設(shè)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(gè)機(jī)器人焊接工位上對(duì)稱設(shè)有2臺(tái)焊接機(jī)器人。
前述的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線，其中在機(jī)器人焊接工位后還設(shè)有若干暫存工位。
本實(shí)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(jī)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(diǎn)如下1、可實(shí)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(shí)現(xiàn)焊接機(jī)器人工作站與傳輸線及其隨行焊接夾具的簡(jiǎn)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(shí)的定位要求和重復(fù)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(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí)能得以準(zhǔn)確地翻轉(zhuǎn)變位，并能有效、全面地進(jìn)行焊接加工。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。


圖1是本實(shí)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(shí)用新型中的機(jī)器人焊接工位的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所示的機(jī)器人焊接工位的側(cè)面示意圖。
圖中1、機(jī)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(jī) 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(jī)器人
11、機(jī)器人控制柜 12、焊接電源13、變位機(jī) 14、舉升機(jī)構(gòu)15、快速夾緊裝置 16、暫存工位17、料箱 18、操作臺(tái)19、圍欄 20、變位機(jī)支架21、夾具舉升初始位置22、夾具舉升到位與變位機(jī)結(jié)合工作位置23、工作站底座 24、防護(hù)裝置25、人工焊接工位具體實(shí)施方式
參閱圖1圖3，本實(shí)用新型中的具有隨行夾具的焊接生產(chǎn)線包括焊接機(jī)器人工位1(包括機(jī)器人10、控制柜11、操作臺(tái)18、機(jī)器人焊接電源12、機(jī)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(jī)5、擋停器6、人工腳踏開關(guān)7、總控制柜8。其中機(jī)器人工位1還包括變位機(jī)13、變位機(jī)支架20、快速夾緊裝置15、舉升機(jī)構(gòu)14和防護(hù)裝置24。其工作原理如下舉升機(jī)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(jī)13相同高度后，使其與傳輸線2分離，此時(shí)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(jī)13上，這時(shí)舉升機(jī)構(gòu)14自行回落到初始狀態(tài)，同時(shí)隨行夾具識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)對(duì)隨行焊接夾具4的識(shí)別并將識(shí)別信號(hào)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(jī)器人10發(fā)出調(diào)用焊接工作程序的指令，焊接機(jī)器人10接到機(jī)器人控制系統(tǒng)指令后開始進(jìn)行焊接加工；機(jī)器人焊接加工完畢后，機(jī)器人控制系統(tǒng)向總控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，這時(shí)總控制系統(tǒng)向舉升機(jī)構(gòu)14發(fā)出工作指令，舉升機(jī)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(jī)構(gòu)14上，然后隨行焊接夾具4及其工件隨同舉升機(jī)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(yīng)用2臺(tái)機(jī)器人10在1個(gè)工位對(duì)稱焊接，機(jī)器人焊接工位1前設(shè)2個(gè)人工裝件工位，機(jī)器人焊接工位1后設(shè)3個(gè)暫存工位16(最后一個(gè)工位以后可擴(kuò)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(kuò)展成為機(jī)器人焊接工位)，接下來(lái)留有3個(gè)夾具的暫存空間，最后是1個(gè)卸件工位9，傳輸線兩端各設(shè)1臺(tái)升降機(jī)5。
每次生產(chǎn)前、后，應(yīng)通過(guò)機(jī)器人操作臺(tái)18將機(jī)器人系統(tǒng)啟動(dòng)或關(guān)閉；正常工作狀態(tài)時(shí)應(yīng)通過(guò)操作臺(tái)18上的″啟動(dòng)″按鈕實(shí)行自動(dòng)控制；如遇緊急事故應(yīng)通過(guò)操作臺(tái)上的″急?！灏粹o使機(jī)器人系統(tǒng)急停。
初始狀態(tài)各工位為待機(jī)″就緒″狀態(tài)。
1)前端升降機(jī)工位前端升降機(jī)工位主要設(shè)備為升降機(jī)5，其動(dòng)作順序如下升降機(jī)升降滾道和下層傳輸線2B對(duì)齊，當(dāng)空的隨行夾具4進(jìn)入到升降滾道后，升降機(jī)5將空夾具4提升到上層傳輸線2A。當(dāng)下一工位(裝件工位3)無(wú)夾具時(shí)，夾具4被釋放后，升降滾道自動(dòng)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(yīng)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(yīng)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(jī)器人焊接工位1。
4)機(jī)器人焊接工位1人工焊接工位的操作人員可以通過(guò)其工位上的腳踏開關(guān)7將工件和夾具4釋放給機(jī)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(jī)構(gòu)14自動(dòng)將夾具4舉升并使夾具4和變位機(jī)13相結(jié)合。舉升機(jī)構(gòu)14自動(dòng)下降。變位機(jī)13和機(jī)器人10進(jìn)行協(xié)調(diào)并焊接。焊接完成后舉升機(jī)構(gòu)14自動(dòng)升起到位，變位機(jī)13將夾具4釋放到舉升機(jī)構(gòu)14上，舉升機(jī)構(gòu)14下降將夾具4放回上層傳輸線2A上。擋停機(jī)構(gòu)6自動(dòng)將夾具4釋放到下一工位。
5)第1～3暫存工位16機(jī)器人焊接工位1后設(shè)3個(gè)暫存空間。
6)人工焊接工位25(預(yù)留機(jī)器人焊接工位)此工位以后可以擴(kuò)展成為機(jī)器人焊接工位。目前此工位可設(shè)為人工補(bǔ)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(bǔ)焊后(或機(jī)器人焊接后)，為了減少焊接變形在此后又設(shè)了3個(gè)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(jìn)入尾部升降機(jī)5的升降滾道。
9)尾部升降機(jī)工位尾部升降機(jī)5的升降滾道將空夾具4運(yùn)至傳輸線底層，底層傳輸線2B將空夾具4運(yùn)至前端升降機(jī)5的升降滾道。如此往復(fù)循環(huán)。
10)上層傳輸線2A上設(shè)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(dòng)和手動(dòng)兩種狀態(tài)。底層傳輸線2B設(shè)2個(gè)擋停器。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)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(shí)施例，但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)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(jī)(5)；沿傳輸線(2)分別設(shè)有若干工位，其中包括裝件工位(3)和卸件工位(9)，還設(shè)有對(duì)應(yīng)每個(gè)工位的擋停器(6)；其特征在于還包括隨行焊接夾具(4)，設(shè)置在傳輸線(2)上并隨傳輸線(2)前行；機(jī)器人焊接工位(1)，設(shè)置在裝件工位(3)和卸件工位(9)之間，該機(jī)器人焊接工位(1)設(shè)有焊接機(jī)器人(10)、機(jī)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(jī)器人焊接工位(1)還設(shè)有變位機(jī)(13)，該變位機(jī)(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(jī)器人焊接工位(1)還設(shè)有可將隨行焊接夾具(4)從傳輸線(2)上舉升到變位機(jī)(13)上的舉升機(jī)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(jī)(13)上還設(shè)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(jī)器人焊接工位(1)上對(duì)稱設(shè)有2臺(tái)焊接機(jī)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(jī)器人焊接工位(1)后還設(shè)有若干暫存工位(16)。
專利摘要本實(shí)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(jī)，沿傳輸線分別設(shè)有若干工位，還包括隨行焊接夾具、機(jī)器人焊接工位；該機(jī)器人焊接工位設(shè)有焊接機(jī)器人、機(jī)器人控制柜和焊接電源，還設(shè)有變位機(jī)、可將隨行焊接夾具從傳輸線上舉升到變位機(jī)上的舉升機(jī)構(gòu)，在變位機(jī)上還設(shè)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(diǎn)如下1.可實(shí)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(shí)現(xiàn)焊接機(jī)器人工作站與傳輸線及其隨行焊接夾具的簡(jiǎn)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(shí)的定位要求和重復(fù)精度的要求。
文檔編號(hào)B23K37/053GK2818055SQ20052012791
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:重慶宗申技術(shù)開發(fā)研究有限公司