專利名稱：一種機器人焊接生產線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焊接生產線，尤其涉及一種適用于焊接機器人工作方式的焊接生產線。
背景技術：
在大多數(shù)機械加工領域，如汽摩行業(yè)，許多部件需要焊接加工完成。如車架、平叉、站架等，特別是在現(xiàn)代化的大型加工車間，對一些焊接質量要求高、焊接技術難度大的場合，往往引入了焊接機器人代替人工焊接。而目前，傳統(tǒng)的機器人焊接采用工作站的形式，即一臺或數(shù)臺機器人組成一個工作站，工作站以孤立的點的形式存在，彼此之間互相獨立；其不足之處是1、焊接夾具及其工件位置固定、數(shù)量固定，由于受到機器人空間位置的限制，工位數(shù)量不能很多；2、變位機在工作站內的位置、數(shù)量固定(與工位數(shù)量相同，變位機數(shù)量增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將對其產品質量產生影響。
除了以工作站的方式進行焊接外，還有一種采用隨行焊接夾具類型的焊接生產線進行焊接，即隨行焊接夾具在生產線上傳遞，在焊接工位停下來，由人工完成焊接，再流轉到下一工位，這種隨行夾具生產線雖然可實現(xiàn)大批量生產和一次裝夾、分次焊接的理想焊接生產狀態(tài)，但由于焊接機器人與傳輸線及其隨行夾具的協(xié)調、配合問題，其還不能直接引入機器人焊接，在出現(xiàn)焊接質量要求，焊接技術難度大的場合，該生產線往往顯得無能為力。
實用新型的內容針對上述焊接機器人工作站與隨行夾具焊接生產線各自獨立存在的不足，本實用新型的目的就是提供一種焊接機器人工作站能與之有效結合的焊接生產線。
本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種機器人焊接生產線，包括傳輸線，傳輸線上設有起放行或阻擋隨行夾具作用的擋停器，傳輸線一側設有焊接機器人，焊接機器人通過電纜與總控制系統(tǒng)連接。焊接機器人前方設有舉升機構，舉升機構的舉升臂位于傳輸線兩側。舉升臂的上方空間設有對隨行夾具進行自動空間變位的變位機，變位機設于傳輸線兩側的支架上，在變位機上設有用于固定隨行夾具的夾緊裝置。
進一步的改進之處在于所述總控制系統(tǒng)包括控制焊接機器人動作的機器人控制系統(tǒng)和對不同隨行夾具進行識別的夾具識別系統(tǒng)。所述傳輸線分為上層傳輸線和下層傳輸線，在傳輸線兩端設有將隨行夾具傳送至上層傳輸線或下層傳輸線的升降機。
采用上述技術方案的機器人焊接生產線，能實現(xiàn)焊接機器人工作站與傳輸線及其隨行夾具的簡潔、有效組合使用，它不但具有普通焊接生產線的一次裝夾，分次焊接的理想焊接生產狀態(tài)(即焊接產品在焊接夾具上完成所有的焊接加工工序)，而且可根據(jù)夾具識別系統(tǒng)識別出來的不同隨行夾具，由機器人控制系統(tǒng)調用對應的程序使機器人完成焊接工作。本實用新型的有益效果體現(xiàn)在1、充分提高了機器人的利用率；2、減少了價格昂貴的變位機的數(shù)量；3、機器人焊接完成后，焊接產品有足夠的冷卻時間以減少工件的焊后變形，確保產品的一次性合格率(本生產線不需要校正工序即可保證產品質量)；4、生產效率高，適應在流水線式上進行大批量生產使用。本實用新型不但改善了焊接質量，而且大大提高了焊接的自動化水平。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型機器人焊接生產線的結構示意圖(一個工位雙機器人)。
圖2是機器人焊接工位的結構示意圖。
圖3是圖2的左視圖。
具體實施方式
參見
圖1、圖2、圖3，
圖1中的箭頭表示傳送方向。從圖上可以看出，本實用新型機器人焊接生產線的主體為傳輸線1和焊接機器人2。焊接生產線應用兩臺機器人在一個工位對稱焊接，即一個工位雙機器人。焊接機器人2為現(xiàn)有技術，其生產廠家和型號很多，本實施例采用歐地希機電(上海)有限公司的產品，其型號為AX-MV6，它包含六個軸。傳輸線1為普通的輥道傳輸，傳輸線1分為上層傳輸線1-1和下層傳輸線1-2，上層傳輸線1-1輸送裝夾有工件14的隨行夾具15，下層傳輸線1-2輸送空的隨行夾具15，上層傳輸線1-1和下層傳輸線1-2的傳輸方向正好相反。在傳輸線1兩端設有升降機3，通過升降機3將隨行夾具15傳送至上層傳輸線1-1或下層傳輸線1-2。在上層傳輸線1-1上設有起放行或阻擋隨行夾具作用的擋停器4，擋停器4由氣壓裝置控制其動作，在上層傳輸線一側設有感應隨行夾具是否到位的感應器。一旦感應器感應到隨行夾具到來，立即向氣壓裝置發(fā)出動作指令，由氣壓裝置控制擋停器4升起或沉下，達到自動放行或阻擋隨行夾具的目的。當然，擋停器除了通過感應器自動控制外，也可以由手動實現(xiàn)。
兩臺焊接機器人面對面布置，各位于傳輸線1一側，焊接機器人2通過架設于電纜橋架上的電纜與總控制系統(tǒng)6連接，總控制系統(tǒng)6包括控制焊接機器人動作的機器人控制系統(tǒng)和對不同隨行夾具進行識別的夾具識別系統(tǒng)。在上層傳輸線一側設有感應器，在隨行夾具上標有與該夾具對應的識別標記，識別標記為小孔。本實施例的小孔最多為三個，根據(jù)組合原理，可以區(qū)別出六套夾具。當上層傳輸線流轉過來不同的隨行夾具時，感應器對隨行夾具上的識別標記進行感應，并將感應信號傳遞給夾具識別系統(tǒng)，夾具識別系統(tǒng)根據(jù)不同的標記信號確定隨行夾具的種類，再將對應的信號傳遞給機器人控制系統(tǒng)，由機器人控制系統(tǒng)調用相應的焊接程序給焊接機器人完成相應的工件焊接。
本實用新型還包括舉升機構，舉升機構位于焊接機器人前方，參見圖2、圖3，舉升機構為四根舉升臂7，分別位于傳輸線1兩側，傳輸線1兩側各分布兩根舉升臂7，四根舉升臂7托舉著隨行夾具15底面的四個角而使其上升或下落。舉升臂7的上方空間設有對隨行夾具進行自動空間變位的變位機8。變位機8由支架9支撐，支架9有四個，分別位于傳輸線1兩側，每側各兩個。在變位機8上設有用于固定隨行夾具15的夾緊裝置10。夾緊裝置10對于本領域的普通技術人員來說可以不經過創(chuàng)造性的勞動而很容易實現(xiàn)，故在此不作贅述。變位機為現(xiàn)有技術，其生產廠家和型號很多，在本實施例中，變位機采用沈陽新松機器人自動化股份有限公司的產品。舉升機構和夾緊裝置由氣壓裝置驅動。
從
圖1可以看出，在本機器人焊接生產線上，于機器人工作站之前設有裝件工位11，于機器人工作站之后設有卸件工位12。裝件工位11由人工將待焊工件裝夾在空的隨行夾具上，卸件工位12由人工將焊好的工件從隨行夾具上卸下。在機器人工作站和卸件工位12之間設有人工補焊工位13，由人工將機器人漏焊或未焊好的部位進行二次焊接。
當然，機器人工作站并不局限于上述實施例的一個，也可以根據(jù)需要設置兩個以上的機器人工作站，其與傳輸線的結合方式與之相同，故在此不贅述。
本實用新型的工作原理如下舉升機構將傳輸上的隨行焊接夾具及其工件舉升到變位機6相同高度后，使其與傳輸線分離，此時夾緊裝置將隨行焊接夾具及其工件夾緊并精確定位在變位機上，這時舉升機構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的識別并將識別信號傳遞給總控制系統(tǒng)，并經總控制系統(tǒng)信息處理后向焊接機器人發(fā)出調用焊接工作程序的指令，焊接機器人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)向舉升機構發(fā)出工作指令，舉升機構上升到位，夾緊裝置將隨行焊接夾具及其工件松開并釋放到舉升機構上，然后隨行焊接夾具及其工件隨同舉升機構回落到傳輸線上，并由傳輸線傳輸?shù)较乱还の弧?br> 每次生產前、后，應通過機器人操作臺將機器人系統(tǒng)啟動或關閉；正常工作狀態(tài)時應通過操作臺上的“啟動”按鈕實行自動控制；如遇緊急事故應通過操作臺上的“急停”按鈕使機器人系統(tǒng)急停。初始狀態(tài)下，各工位為待機“就緒”狀態(tài)。
本實用新型的工作流程為1)第一道升降機工位第一道升降機工位主要設備為升降機，其動作順序如下升降機升降滾道和下層傳輸線對齊，當空的隨行夾具進入到升降滾道后，升降機將空夾具提升到上層傳輸線。當下一工位(裝件工位)無夾具時，夾具被釋放后，升降滾道自動將空夾具釋放到上層傳輸線上，上層傳輸線將空夾具輸送到裝件工位。
2)裝件工位上層傳輸線將空夾具輸送到位，擋停器擋停。人工將相應工件裝夾在隨行夾具上。人工腳踏開關釋放夾具，傳輸線將夾具傳到機器人焊接工位。
3)機器人焊接工位裝件工位的操作人員可以通過其工位上的腳踏開關將工件和夾具釋放給機器人焊接工位，上層傳輸線將裝好工件的夾具輸送到位，擋停器擋停。舉升機構自動將夾具舉升并使夾具和變位機相結合。舉升機構自動下降。變位機和機器人進行協(xié)調并焊接。焊接完成后舉升機構自動升起到位，變位機將夾具釋放到舉升機構上，舉升機構下降將夾具放回上層傳輸線上。擋停機構自動將夾具釋放到下一工位。
4)人工焊接工位(預留機器人焊接工位)此工位以后可以擴展成為另一機器人焊接工位。目前此工位設為人工補焊工位，焊接地線由人工夾持在夾具上。
5)卸件工位傳輸線將隨行夾具及冷卻后的工件傳輸?shù)叫都の?，人工卸件。卸件后人工腳踏開關將隨行夾具釋放進入尾部升降機的升降滾道。
6)尾部升降機工位尾部升降機的升降滾道將空夾具運至下層傳輸線，下層傳輸線將空夾具運至前端升降機的升降滾道，如此往復循環(huán)。
權利要求1.一種機器人焊接生產線，包括傳輸線(1)，傳輸線(1)上設有起放行或阻擋隨行夾具作用的擋停器(4)，其特征在于傳輸線(1)一側設有焊接機器人(2)，焊接機器人(2)通過電纜與總控制系統(tǒng)(6)連接；焊接機器人(2)前方設有舉升機構，舉升機構的舉升臂(7)位于傳輸線(1)兩側，舉升臂(7)的上方空間設有對隨行夾具進行自動空間變位的變位機(8)，變位機(8)設于傳輸線(1)兩側的支架(9)上，在變位機(8)上設有用于固定隨行夾具的夾緊裝置(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的機器人焊接生產線，其特征在于所述總控制系統(tǒng)包括控制焊接機器人動作的機器人控制系統(tǒng)和對不同隨行夾具進行識別的夾具識別系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的機器人焊接生產線，其特征在于所述傳輸線(1)分為上層傳輸線(1-1)和下層傳輸線(1-2)，在傳輸線(1)兩端設有將隨行夾具傳送至上層傳輸線(1-1)或下層傳輸線(1-2)的升降機(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種機器人焊接生產線，包括傳輸線，傳輸線上設有起放行或阻擋隨行夾具作用的擋停器，傳輸線一側設有焊接機器人，焊接機器人通過電纜與總控制系統(tǒng)連接。焊接機器人前方設有舉升機構，舉升機構的舉升臂位于傳輸線兩側。舉升臂的上方空間設有對隨行夾具進行自動空間變位的變位機，變位機設于傳輸線兩側的支架上，在變位機上設有用于固定隨行夾具的快速夾緊裝置。采用上述技術方案的機器人焊接生產線，能實現(xiàn)焊接機器人工作站與傳輸線的有效組合使用，不但改善了焊接質量，提高了焊接效率，而且大大提高了焊接的自動化水平。
文檔編號B23K37/04GK2778454SQ20052000912
公開日2006年5月10日 申請日期2005年4月6日 優(yōu)先權日2005年4月6日
發(fā)明者劉世啟 申請人:重慶宗申技術開發(fā)研究有限公司