車體機器人自動焊接裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車體機器人自動焊接裝置，它涉及機器人點焊自動化【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括機器人行走機構(gòu)、電極修模器、機器人控制柜、機器人、C型伺服焊鉗放置架、C型中頻伺服焊鉗、X型伺服焊鉗放置架、X型中頻伺服焊鉗和網(wǎng)格式圍欄，所述的機器人行走機構(gòu)包括行走機構(gòu)底座總成、移動滑臺和支架總成，行走機構(gòu)底座總成上滑動設(shè)置有移動滑臺，移動滑臺的一側(cè)安裝有支架總成，移動滑臺上固定安裝有機器人，支架總成上安裝有電極修模器、機器人控制柜，機器人控制柜與機器人連接，C型中頻伺服焊鉗和X型中頻伺服焊鉗均通過換槍盤與機器人連接。本實用新型動作穩(wěn)定可靠，重復(fù)精度高，改善操作工人的勞動條件，提高焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。
【專利說明】車體機器人自動焊接裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是機器人點焊自動化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及車體機器人自動焊接裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著點焊工藝在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用，點焊已是現(xiàn)在汽車車身及其它部件的主要連接工藝方法，在汽車制造工業(yè)中發(fā)揮著不可替代的重要作用，點焊的質(zhì)量問題越來越多地受到關(guān)注，在轎車車身制造過程中，焊接接頭質(zhì)量的好壞，不僅直接決定了車身焊接裝配過程的制造偏差，同時也決定了轎車使用的可靠性和安全性，一般來說，轎車車身大約需要4000-6000個點焊焊點，所以汽車車身點焊的連接質(zhì)量決定了汽車的整體結(jié)構(gòu)剛度和完整性。
[0003]隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，點焊己經(jīng)成為汽車白車身裝配的主要連接方法，因而點焊質(zhì)量與焊接效率對轎車的質(zhì)量與成本有著重要影響，廣闊的市場需求及嚴(yán)格的焊接質(zhì)量要求對點焊質(zhì)量控制提出了更高的要求，點焊的質(zhì)量問題越來越多地受到關(guān)注，由于點焊過程的復(fù)雜性，點焊質(zhì)量的在線評估與質(zhì)量控制一直是點焊【技術(shù)領(lǐng)域】中的難題。
[0004]目前車體焊接絕大部分仍是由人工操作完成，存在環(huán)境惡劣、勞動強度大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等工況，人工在焊接過程中所出現(xiàn)的缺陷會給汽車裝配帶來不利的影響，這些問題如到了總裝流水線上裝配才發(fā)現(xiàn)，需要進行補焊、補漏、校正，變形，影響流水線的作業(yè)進度，進而影響企業(yè)的經(jīng)濟效益和核心競爭力，因此消除焊接缺陷，對汽車裝配具有重要意義，基于此，設(shè)計一種車體機器人自動焊接裝置還是很有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實用新型目的是在于提供一種車體機器人自動焊接裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，采用焊接機器人進行電焊操作，在焊接過程中自動識別不同車型的各種車體，并按照預(yù)定的程序進行點焊，動作穩(wěn)定可靠，重復(fù)精度高，提高焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，改善操作工人的勞動條件，實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):車體機器人自動焊接裝置，包括機器人行走機構(gòu)、電極修模器、機器人控制柜、機器人、C型伺服焊鉗放置架、C型中頻伺服焊鉗、X型伺服焊鉗放置架、X型中頻伺服焊鉗和網(wǎng)格式圍欄，機器人行走機構(gòu)上滑動設(shè)置有電極修模器、機器人控制柜和機器人，所述的機器人行走機構(gòu)包括行走機構(gòu)底座總成、移動滑臺和支架總成，行走機構(gòu)底座總成上滑動設(shè)置有移動滑臺，移動滑臺的一側(cè)安裝有支架總成，移動滑臺上固定安裝有機器人，支架總成上安裝有電極修模器、機器人控制柜，機器人控制柜與機器人連接，機器人行走機構(gòu)的一側(cè)分別設(shè)置有C型伺服焊鉗放置架和X型伺服焊鉗放置架，C型伺服焊鉗放置架上放置有C型中頻伺服焊鉗，X型伺服焊鉗放置架上放置有X型中頻伺服焊鉗，C型中頻伺服焊鉗和X型中頻伺服焊鉗均通過換槍盤與機器人連接。
[0007]作為優(yōu)選，所述的機器人包括機器人本體、機器人抬高座和換槍盤母盤，機器人抬高座通過螺栓固定連接在移動滑臺上，機器人抬高座上方連接有機器人本體，機器人本體的第六軸末端連接有換槍盤母盤，所述的C型中頻伺服焊鉗和X型中頻伺服焊鉗均連接有相同規(guī)格的子盤，同一母盤可配多套子盤，機器人與C型中頻伺服焊鉗、X型中頻伺服焊鉗之間的氣路和電路通過換槍盤母盤與子盤之間的快速插銷連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述的機器人行走機構(gòu)、電極修模器、機器人控制柜、機器人、C型伺服焊鉗放置架、C型中頻伺服焊鉗、X型伺服焊鉗放置架、X型中頻伺服焊鉗均設(shè)置有兩套，且機器人行走機構(gòu)、電極修模器、機器人控制柜、機器人、C型伺服焊鉗放置架、C型中頻伺服焊鉗、X型伺服焊鉗放置架、X型中頻伺服焊鉗中心對稱設(shè)置在網(wǎng)格式圍欄內(nèi)，網(wǎng)格式圍欄的車體入口處設(shè)置有光電開關(guān)。
[0009]本實用新型的有益效果:適應(yīng)現(xiàn)代汽車產(chǎn)品多樣化生產(chǎn)的需要，提高車身焊裝生產(chǎn)線的自動化程度，焊接機器人動作穩(wěn)定可靠，重復(fù)精度高，具有以下優(yōu)點:1、提高焊接質(zhì)量，保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定；
[0010]2、提高勞動生產(chǎn)率，提高點焊合格率；
[0011]3、改善操作工人的勞動條件，減輕操作者的勞動強度；
[0012]4、廣品周期明確，易于控制廣品廣量；
[0013]5、可縮短產(chǎn)品改型換代的周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資；可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化，也可以實現(xiàn)多車型混流共線生產(chǎn)，達到降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率的目的；
[0014]6、自動化可塑性強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型機器人行走機構(gòu)的立體機構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實用新型機器人行走機構(gòu)的側(cè)視圖；
[0019]圖4為本實用新型機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實用新型C型中頻伺服焊鉗的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為本實用新型X型中頻伺服焊鉗的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0023]參照圖1-6，本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:車體機器人自動焊接裝置，包括機器人行走機構(gòu)1、電極修模器2、機器人控制柜3、機器人4、C型伺服焊鉗放置架5、C型中頻伺服焊鉗6、X型伺服焊鉗放置架7、X型中頻伺服焊鉗8和網(wǎng)格式圍欄9，機器人行走機構(gòu)1上滑動設(shè)置有電極修模器2、機器人控制柜3和機器人4，機器人控制柜3與機器人4連接，機器人行走機構(gòu)1的一側(cè)分別設(shè)置有C型伺服焊鉗放置架5和X型伺服焊鉗放置架7，C型伺服焊鉗放置架5上放置有C型中頻伺服焊鉗6，X型伺服焊鉗放置架7上放置有X型中頻伺服焊鉗8，C型中頻伺服焊鉗6和X型中頻伺服焊鉗8均通過換槍盤與機器人4連接。
[0024]值得注意的是，所述的機器人行走機構(gòu)1、電極修模器2、機器人控制柜3、機器人4、C型伺服焊鉗放置架5、C型中頻伺服焊鉗6、X型伺服焊鉗放置架7、X型中頻伺服焊鉗8均設(shè)置有兩套，且機器人行走機構(gòu)1、電極修模器2、機器人控制柜3、機器人4、C型伺服焊鉗放置架5、C型中頻伺服焊鉗6、X型伺服焊鉗放置架7、X型中頻伺服焊鉗8中心對稱設(shè)置在網(wǎng)格式圍欄9內(nèi)，網(wǎng)格式圍欄9的中部為焊接區(qū)域。
[0025]值得注意的是，所述的機器人行走機構(gòu)1包括行走機構(gòu)底座總成10、移動滑臺11和支架總成12，行走機構(gòu)底座總成10上滑動設(shè)置有移動滑臺11，移動滑臺11的一側(cè)安裝有支架總成12，所述的移動滑臺11上固定安裝有機器人4，支架總成12上安裝有電極修模器2、機器人控制柜3，電極修模器2通過使用規(guī)定工具打磨點焊電極端面，保證電極端面直徑符合焊接工藝要求，保證焊接生產(chǎn)時使用的點焊電極符合焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)，防止虛焊現(xiàn)象，保證焊點質(zhì)量；機器人控制柜3用以對機器人4下達一系列動作指令。
[0026]值得注意的是，所述的機器人4包括機器人本體13、機器人抬高座14和換槍盤母盤15，機器人抬高座14通過螺栓固定連接在移動滑臺11上，機器人抬高座14上方連接有機器人本體13，機器人本體13的第六軸末端連接有換槍盤母盤15。
[0027]此外，所述的C型中頻伺服焊鉗6和X型中頻伺服焊鉗8均連接有相同規(guī)格的子盤16，同一母盤可配多套子盤，機器人4與C型中頻伺服焊鉗6、X型中頻伺服焊鉗8之間的氣路和電路通過換槍盤母盤15與子盤16之間的快速插銷連接。
[0028]本【具體實施方式】實現(xiàn)“蒙派克-S級”的幾種車型的焊接自動化，具備在焊接過程中自動識別不同車型的各種車體，并按照預(yù)定的程序進行點焊，當(dāng)車體進入焊接區(qū)域，工裝進行定位，系統(tǒng)識別車型，機器人4按照預(yù)定程序進行焊接，由機器人4運動過程中在空間中的角度變換、通過機器人行走機構(gòu)1實現(xiàn)位置變換，來實現(xiàn)車體不同區(qū)域的焊接，焊接完成后，車體移出焊接區(qū)域，機器人4達到起始位置等待下一次焊接。
[0029]本【具體實施方式】的目的是這樣實現(xiàn)的:(1)、焊接系統(tǒng)使用機器人行走機構(gòu)1與機器人4兩者協(xié)調(diào)，可與機器人4在一定范圍內(nèi)任意定位、協(xié)調(diào)，確保在每處焊點處焊鉗與工件均形成最佳焊接姿勢；焊鉗使用小原伺服點焊焊鉗，可靠保證了焊接質(zhì)量。
[0030](2)、機器人行走機構(gòu)1與機器人4兩者協(xié)調(diào)，最大限度擴展了機器人4的工作范圍，機器人行走機構(gòu)1采用伺服電機加精密減速機驅(qū)動，定位準(zhǔn)確。
[0031]本【具體實施方式】的主要配置及特點如下:(1)、機器人行走機構(gòu)1:擴展搬運機器人的工作范圍。
[0032](2)、采用伺服焊鉗:當(dāng)機器人4運行時，機器人4控制伺服焊鉗作為其輔助軸之一，實現(xiàn)電極加壓軟接觸和電極壓力實時調(diào)節(jié)，在與焊接電流最佳配合后，消除飛濺，顯著提聞了點焊質(zhì)量。
[0033]①伺服焊鉗在焊接時電極的運動由伺服電機控制，能夠很好地控制電極運動速率，電極與工件接觸時的沖擊很小，這可提高電極壽命；
[0034]②伺服點焊可最大程度上提高生產(chǎn)效率；
[0035]③伺服點焊的壓力可以達到更大。
[0036](3)、安全圍欄:防護圍欄采用網(wǎng)格式圍欄9，車體出入口有光電開光，維修入口設(shè)有防錯裝置。
[0037](4)、換槍盤:機器人4的第六軸可以與C型中頻伺服焊鉗6和X型中頻伺服焊鉗8兩種不同的伺服焊鉗之間連接。
[0038](5)、ABB機器人系統(tǒng)可平均無故障運行80000小時，穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)合理，電機功率小，能耗降低30% ;模塊化結(jié)構(gòu)，維護，檢修方便快捷；動態(tài)自動化運動控制技術(shù)，令各軸總是以最大加速度運行，運行速度提高25% ;六軸智能防碰撞技術(shù)將碰撞力減小到30%，且可快速恢復(fù)；采用全彩屏式示教器，操作方便快捷；機器人工作半徑達2550mm，重復(fù)定位精度高。
[0039]本【具體實施方式】的工作流程:車體進入焊接區(qū)域，工裝達到指定位置后，光電開關(guān)檢測工裝是否到位，在感應(yīng)開關(guān)檢測到工件到位后即對PLC發(fā)送信號，進而驅(qū)動升降裝置上的氣缸，工裝降至指定位置，感應(yīng)開關(guān)檢測到工裝到位后即對PLC發(fā)送信號，機器人4接收到信號后，根據(jù)接收到的信號信息判斷從而啟動相應(yīng)的程序進行焊接(每種車體檢測位置不同)。
[0040]焊接過程中，機器人4通過機器人行走機構(gòu)1到不同區(qū)域點焊，系統(tǒng)根據(jù)不同焊點的位置，機器人到起始位置抓取c型中頻伺服焊鉗6或X型中頻伺服焊鉗8進行切換，機器人4第六軸末端啟動伺服焊鉗，伺服焊鉗一般根據(jù)車體的形狀尺寸定制，通過換槍盤與機器人4連接，機器人第六軸上連接著母盤，伺服焊鉗上連接著子盤，每次更換伺服焊鉗時母盤上的插銷將氣路和電路斷開，同時可迅速的更換另一個帶有子盤的伺服焊鉗。
[0041]機器人4焊接完成后，發(fā)出信號給PLC，進而驅(qū)動升降裝置上的氣缸，工裝升至指定位置，感應(yīng)開關(guān)檢測到位后即對PLC發(fā)送信號，系統(tǒng)接收信號后，由驅(qū)動裝置將工裝送至下一工位，車體移出焊接區(qū)域，機器人4到起始位置等待下一次焊接操作。
[0042]本【具體實施方式】動作穩(wěn)定可靠，重復(fù)精度高，提高了勞動生產(chǎn)率，保證了焊接質(zhì)量穩(wěn)定，改善操作工人的勞動條件，可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化，也可以實現(xiàn)多車型混流共線生產(chǎn)，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益和核心競爭力。
[0043]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.車體機器人自動焊接裝置，其特征在于，包括機器人行走機構(gòu)(1)、電極修模器(2)、機器人控制柜(3)、機器人(4)、C型伺服焊鉗放置架(5)、C型中頻伺服焊鉗(6)、X型伺服焊鉗放置架(7)、X型中頻伺服焊鉗(8)和網(wǎng)格式圍欄(9)，機器人行走機構(gòu)(1)上滑動設(shè)置有電極修模器(2)、機器人控制柜(3)和機器人(4)，機器人控制柜(3)與機器人(4)連接，機器人行走機構(gòu)(1)的一側(cè)分別設(shè)置有C型伺服焊鉗放置架(5)和X型伺服焊鉗放置架(7)，C型伺服焊鉗放置架(5)上放置有C型中頻伺服焊鉗(6)，X型伺服焊鉗放置架(7)上放置有X型中頻伺服焊鉗(8)，C型中頻伺服焊鉗(6)和X型中頻伺服焊鉗(8)均通過換槍盤與機器人(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體機器人自動焊接裝置，其特征在于，所述的機器人行走機構(gòu)(1)、電極修模器(2)、機器人控制柜(3)、機器人(4)、C型伺服焊鉗放置架(5)、C型中頻伺服焊鉗^)、X型伺服焊鉗放置架(7)、X型中頻伺服焊鉗(8)均設(shè)置有兩套，且機器人行走機構(gòu)(1)、電極修模器(2)、機器人控制柜(3)、機器人(4)、C型伺服焊鉗放置架(5)、C型中頻伺服焊鉗(6)、X型伺服焊鉗放置架(7)、X型中頻伺服焊鉗(8)中心對稱設(shè)置在網(wǎng)格式圍欄(9)內(nèi)，網(wǎng)格式圍欄(9)的車體入口處設(shè)置有光電開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體機器人自動焊接裝置，其特征在于，所述的機器人行走機構(gòu)(1)包括行走機構(gòu)底座總成(10)、移動滑臺(11)和支架總成(12)，行走機構(gòu)底座總成(10)上滑動設(shè)置有移動滑臺(11)，移動滑臺(11)的一側(cè)安裝有支架總成(12)，所述的移動滑臺(11)上固定安裝有機器人(4)，支架總成(12)上安裝有電極修模器(2)、機器人控制柜⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體機器人自動焊接裝置，其特征在于，所述的機器人(4)包括機器人本體(13)、機器人抬高座(14)和換槍盤母盤(15)，機器人抬高座(14)通過螺栓固定連接在移動滑臺(11)上，機器人抬高座(14)上方連接有機器人本體(13)，機器人本體(13)的第六軸末端連接有換槍盤母盤(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體機器人自動焊接裝置，其特征在于，所述的C型中頻伺服焊鉗(6)和X型中頻伺服焊鉗(8)均連接有相同規(guī)格的子盤(16)，機器人(4)與C型中頻伺服焊鉗^)、X型中頻伺服焊鉗(8)之間的氣路和電路通過換槍盤母盤(15)與子盤(16)之間的快速插銷連接。
【文檔編號】B23K37/02GK204195050SQ201420606649
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】劉增衛(wèi), 謝峰, 黃嘉銘 申請人:上海思爾特機器人科技有限公司