专利名称：汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线的制作方法
技术领域：
本发明主要应用于汽车侧围焊装自动化生产线领域。
背景技术：
目前，汽车行业内，各汽车厂家开发的车型众多，开发新的车型时，生产过程中如何实现多车型共线生产，怎样才能最大程度的降低生产成本成了众多厂家研究的重大课题。就单一车型而言，左、右侧围均为对称关系，在传统的焊装生产中需要分别制造左侧围生产线和右侧围生产线，投入成本较高，增加车型后更是成本翻倍。同时新车型的侧围差异不确定性，很难在夹具上直接实现共用。 另外，在焊装的自动化生产线中，机器人的成本较高，如何提高机器人的使用效率，在实际应用中意义重大。传统生产线由于机器人在焊接过程中需要等待上件、取件、夹具动作等常规动作，耗时较长，机器人利用率不高，影响生产的产能。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线。汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线，其包括夹具、焊接机器人、搬运机器人、安全系统以及电器控制系统以及人工工作区，所述焊接线包括转台机构，所述转台机构上设有夹具连接框架，所述转台机构底部设有可驱动转台结构转动的电机。所述各车型侧围夹具分别倾斜80度，呈“八”字型固定于左右侧转台机构上。所述生产线采用人工上件，旋转180度机器人焊接作业，人工与机器人两作业区域分离，人工作业与转台旋转通过扫描仪信号安全互锁。所述生产线的左右侧转台机构、夹具、焊接机器人、搬运机器人，各部分之间通过PLC电气联锁控制。所述转台机构和夹具之间通过定位销和螺栓联接。本发明汽车侧围焊装自动化生产线，将多个车型的左右侧围共线生产。生产线分左右两侧，且两侧均有转台机构，人工在分别在左右两侧上件，上件完分别由各自转台旋转180°将板件输送给中间机器人焊接，每次作业时，其中一个转台的一侧进行人工作业的时候，另一侧进行机器人焊接，这样机器人对其左右侧转台循环交叉作业。本发明通过汽车侧围两厢和三厢轿车侧围后部板件夹具的旋转切换机构，其包括平面旋转机构和夹具单元，所述夹具固定在平面旋转机构上，平面旋转机构通过气缸驱动进行旋转，所述平面旋转机构上设置有限位机构。通过旋转切换机构可以进行两、三厢车型的切换。采用本发明的共线生产线最多可生产4个车型，其中包括2个三厢车和2个两厢车的左右侧围，相对于传统生产线，本发明具有以下几个优点
I)安全性好人工作业时，其作业区域与机器人作业区域完全分离且相距较远，不会受到机器人的影响；作业完成后，转台旋转与人工作业通过区域安全扫描仪互锁信号感应，保障上件的人身安全。2)生产线的投入成本低
传统生产线一个车型需要分别制造左侧围生产线和右侧围生产线。本生产线可以生产四种车型(两厢、三厢)，大大节约了传统生产线四个车型四条生产线的生产及管理人员与设备成本。3)焊装车间布局得到优化，由于不用重复制造生产线，实际占地面积比传统生产线小。4)人工上件和机器人焊接同时进行作业，生产效率高。
图I为本发明汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线的转台机构和夹具的示意图。图2为本发明汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线的生产线的工序图。图3为本发明汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线的生产线平面布置示意图。图4为本发明汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线的两、三厢车型焊接线的切换机构示意图。附图标记1-转台；2_夹具连接框架；3-A车型侧围夹具；4-B车型侧围夹具；5-两三厢车型切换结构；6_左侧人工作业区；7_左侧转台机构和夹具；8_焊接机器人；9-搬运机器人；10-右侧转台机构和夹具；11、左侧人工作业区；12-补焊机器人；13-EMS搬运小车；14_滑移台机构；15_平面旋转机构16-夹具定位机构；15_驱动气缸；18_限位机构
具体实施例方式 下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步的说明。如图I所示，汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线，其包括A车型侧围夹具3，B车型侧围夹具4。如图3所示还包括焊接机器人8、搬运机器人9、安全系统以及电器控制系统。如图2所示还包括左侧人工作业区6、右侧人工作业区11，所述焊接线包括转台机构1，所述转台机构上设有夹具连接框架2，所述转台机构底部设有可驱动转台结构转动的电机。各车型侧围夹具分别倾斜80度，呈“八”字型固定于左右侧转台机构上。所述生产线采用人工上件，旋转180度机器人焊接作业，人工与机器人两作业区域分离，人工作业与转台旋转通过扫描仪信号安全互锁。所述生产线的左右侧转台机构I、夹具、焊接机器人8、搬运机器人9，各部分之间通过PLC电气联锁控制。所述转台机构和夹具之间通过定位销和螺栓联接。如图3所示当生产A车型时，给生产线输入A车型信号后，处于空位的转台将装有A车型夹具的一面转到左侧人工作业区域7，人工开始上件，上件完成后，作业人员离开上件区域并按下上件完成按键，转台开始旋转，人工作业区域设有安全扫描仪装置，扫描仪与转台之间设有电气信号互锁，作业人员必须离开到安全距离后转台再开始动作，旋转完成后，焊接机器人正好在对侧完成上一台车右侧围的焊接，此时焊接机器人将旋转180度开始焊接A车型左侧围，搬运机器人将上一台车焊接完的右侧围，搬运到下一工序，右侧转台随后又将搬运后的空夹具旋转到人工作业区域等待右侧人工上件。当焊接A车型的时候，B车型的夹具正好在人工上件区域，人工开始上件，上件完成后且A车型也将焊接完成，如此反复上述作业过程，左右侧人工同时上件，中间机器人反复交叉作业，实现多车型共线混线。如图4所示本发明通过汽车侧围两厢和三厢轿车侧围后部板件夹具的旋转切换机构，其包括平面旋转机构15和夹具单元16，所述夹具2固定在平面旋转机构I上，平面旋转机构通过气缸17驱动进行旋转，所述平面旋转机构上设置有限位机构18。通过旋转切换机构可以进行两、三厢车型的切换。 本侧围生产线总体布局如图3所示，整个生产线共分为5个工序。工序I是侧围外板焊接工序，在生产线左侧，人工将A车型的左侧围装到夹具上，转台旋转180度，旋转到位后，机器人开始焊接A车型左侧围；在生产线右侧，人工将A车型的右侧围装到夹具上，转台旋转180度，机器人在焊接完左侧围后即转过180度开始焊接右侧围。在焊接A车型的过程中，人工将B车型的侧围装到夹具上，作业过程同A车型。工序2为工序I焊接完后的补焊工序，当工序I中每焊接完一个侧围后由抓具机器人将侧围板件搬运到工序2的补焊夹具上面，补焊机器人进行补焊作业。工序3是侧围总成焊接工序，工序2补焊完的板件由机器人送至本工序的转台夹具上，转台旋转180度后板件到位人工装件位置，此时人工开始上件，后面的作业过程同工序I。工序4也是补焊工序,作业过程同工序2。最后一个工序是补焊和下线转运工序，工位4补焊结束，由抓件机器人将板件送至工序5的放置台上，工序5的补焊机器人将板件抓起送至固定焊钳进行补焊，再放至侧围输送系统进行下线转运。或在工序5补焊完后，通过检测滑移台将部分需要抽检的板件，转运至人工检测工序。以上所述生产线实际应用中生产节拍为90秒，年产量15万台到18万台车，生产
效率较高。
权利要求
1.汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线，其包括夹具、焊接机器人、搬运机器人、安全系统以及电器控制系统以及人工工作区，其特征在于所述焊接线包括转台机构，所述转台机构上设有夹具连接框架，所述转台机构底部设有可驱动转台结构转动的电机。
2.根据权利要求I所述的汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线，其特征在于所述各车型侧围夹具分别倾斜80度，呈“八”字型固定于左右侧转台机构上。
3.根据权利要求I所述的汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线，其特征在于所述生产线采用人工上件，旋转180度机器人焊接作业，人工与机器人两作业区域分离，人工作业与转台旋转通过扫描仪信号安全互锁。
4.根据权利要求I所述的汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线，其特征在于所述生产线的左右侧转台机构、夹具、焊接机器人、搬运机器人，各部分之间通过PLC电气联锁控制。
5.根据权利要求I至4任一项所所述的的汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线，其特征在于所述转台机构和夹具之间通过定位销和螺栓联接。
全文摘要
本发明提供了一种汽车侧围多车型混线自动化转台机器人焊接线，其包括夹具、焊接机器人、搬运机器人、安全系统以及电器控制系统以及人工工作区，所述焊接线包括转台机构，所述转台机构上设有夹具连接框架，所述转台机构底部设有可驱动转台结构转动的电机。所述各车型侧围夹具分别倾斜80度，呈“八”字型固定于左右侧转台机构上。采用本发明的技术方案安全性好、生产线的投入成本低。
文档编号B23K37/00GK102935563SQ20121041502
公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者程启斌, 周其虎, 刘会丙, 刘泽军, 张世飞 申请人:安徽瑞祥工业有限公司