一种驾驶舱机器人柔性自动化焊接工作站及方法与流程

本发明涉及焊接，尤其涉及一种驾驶舱机器人柔性自动化焊接工作站及方法。

背景技术：

1、焊接技术应用广泛，但是人工手动焊接方式不仅需要大量人力成本，还存在安全隐患。机器人通过自动化技术对驾驶舱进行焊接工作，可有效提高焊接效率。目前，通过激光设备对驾驶舱焊缝位置的自动识别焊接技术已成熟。然而，现有的自动化焊接技术对驾驶舱在输送过程中的稳定性以及对不同型号驾驶舱的兼容性有待提升。

2、鉴于此我们提出一种驾驶舱机器人柔性自动化焊接工作站及方法来解决现有的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种驾驶舱机器人柔性自动化焊接工作站及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种驾驶舱机器人柔性自动化焊接工作站，包括工作台、输送线、三轴变位机、龙门桁架，输送线包括第一输送线与第二输送线，第一输送线与第二输送线均设在工作台的内部，第一输送线与第二输送线的上表面暴露在工作台的上表面，第一输送线与第二输送线的位置相互共线，第一输送线与第二输送线的上表面等距固定连接若干组限位块，四个限位块为一组，每组的四个限位块呈菱形排布，该菱形较长的对角线与对应的输送线相互垂直，每组菱形尺寸一致，第一输送线的上表面等距放置若干个第一托盘，第二输送线的上表面等距放置若干个第二托盘，第一托盘与第二托盘的底部为尺寸一致的矩形，该矩形较长的边与对应的输送线相互垂直，第一托盘与第二托盘的底部均放置在每组四个限位块的内部，第一托盘与第二托盘底部较短的边下方均设有若干个滚轮，第一托盘与第二托盘的顶部均为可调节的伸缩滑动装置，第一输送线与第二输送线之间的位置为焊接工位，焊接工位与第一输送线之间设有第一倾斜滑轨，焊接工位与第二输送线之间设有第二倾斜滑轨，三轴变位机与龙门桁架设在输送线的同一侧。

3、进一步地，第一倾斜滑轨的较高端设在第一输送线的一侧，第一倾斜滑轨的较低端设在焊接工位的一侧，第二倾斜滑轨的较高端设在第二输送线的一侧，第二倾斜滑轨的较低端设在焊接工位的一侧。

4、进一步地，第一托盘与第二托盘均设有芯片。

5、进一步地，三轴变位机包括变位机立柱，变位机立柱的表面设有提升滑动装置，提升滑动装置的表面设有翻转装置，翻转装置的表面设有l臂，l臂的表面设有回转装置，变位机立柱的底部设有底板，变位机立柱的顶部设有变位机维修平台，变位机维修平台的一侧设有变位机爬梯，回转装置的上表面固定连接设有的第三托盘，第三托盘为矩形并且尺寸与第一托盘与第二托盘底部矩形的尺寸一致，回转装置与第三托盘的中心均在焊接工位的平面中心。

6、进一步地，龙门桁架包括第一桁架立柱和第二桁架立柱，第一桁架立柱的表面设有第一清枪器，第二桁架立柱的表面设有第二清枪器，第一桁架立柱与第二桁架立柱的顶部由设有的滑移平台连接，滑移平台的表面设有第一滑移装置和第二滑移装置，第一滑移装置的一端设有第一机器人，第二滑移装置的一端设有第二机器人，第一滑移装置的一侧设有第一激光器控制箱，第二滑移装置的一侧设有第二激光器控制箱，滑移平台的一侧设有桁架维修平台，桁架维修平台的一侧设有桁架爬梯。

7、进一步地，工作台的上表面设有安全围栏，第一输送线与第二输送线均垂直贯穿安全围栏，安全围栏在第一输送线的垂直贯穿处设有第一道闸，安全围栏在第二输送线的垂直贯穿处设有第二道闸，三轴变位机与龙门桁架均设在安全围栏的内部。

8、进一步地，安全围栏的表面设有第一安全门、第二安全门、第一hmi人机界面、第二hmi人机界面、第三hmi人机界面，第一道闸、第一安全门、第一hmi人机界面在安全围栏的同一侧，第二道闸、第二安全门、第二hmi人机界面在安全围栏的同一侧，第三hmi人机界面设在靠近焊接工位的一侧。

9、进一步地，安全围栏内第一输送线的一侧设有第一视觉传感器，第一视觉传感器所检测的位置为第一检测工位，安全围栏内第二输送线的一侧设有第二视觉传感器，第二视觉传感器所检测的位置为第二检测工位。

10、进一步地，安全围栏的内部设有工业控制计算机、可编程逻辑控制器、第一机器人控制柜焊机、第二机器人控制柜焊机、第一焊丝桶、第二焊丝桶。

11、一种驾驶舱机器人柔性自动化焊接方法，若第一型号驾驶舱与第二型号驾驶舱均需要焊接时，其步骤为：

12、s1：在第一hmi人机界面选择第一型号驾驶舱对应的型号，在第二hmi人机界面选择第二型号驾驶舱对应的型号；

13、s2：第一型号驾驶舱放置在第一托盘的上表面，第一托盘对第一型号驾驶舱进行锁紧，第二型号驾驶舱放置在第二托盘的上表面，第二托盘对第二型号驾驶舱进行锁紧，射频识别技术将第一型号驾驶舱对应的型号作为射频信号录入第一托盘设有的芯片中，射频识别技术将第二型号驾驶舱对应的型号作为射频信号录入第二托盘设有的芯片中；

14、s3：第一输送线将第一型号驾驶舱与第一托盘输送至第一检测工位，第一视觉传感器对第一型号驾驶舱与第一托盘进行检测识别，确认第一型号驾驶舱与第一托盘是否锁紧以及驾驶舱型号是否正确，第二输送线将第二型号驾驶舱与第二托盘输送至第二检测工位，第二视觉传感器对第二型号驾驶舱与第二托盘进行检测识别，确认第二型号驾驶舱与第二托盘是否锁紧以及驾驶舱型号是否正确；

15、s4：若视觉传感器检测到对应的驾驶舱与对应的托盘未锁紧或者对应的驾驶舱型号有误，则报警；若视觉传感器检测到对应的驾驶舱与对应的托盘已锁紧并且对应的驾驶舱型号无误，则第一输送线与第二输送线交替将对应的托盘与驾驶舱输送至焊接工位；

16、s5：将托盘与驾驶舱输送至焊接工位后，对其定位夹紧，并通过射频识别技术对托盘上的芯片进行舱型信息读取并与系统型号进行对比，第三hmi人机界面显示对比结果，若确认正确，自动调取对应的焊接程序进行焊接工作；

17、在s2中，第一托盘与第二托盘顶部的调节宽度与对应驾驶舱的宽度一致；

18、在s4中，第一托盘通过底部的滚轮沿第一倾斜滑轨将第一型号驾驶舱传送至第三托盘，第二托盘通过底部的滚轮沿第二倾斜滑轨将第二型号驾驶舱传送至第三托盘；

19、在s5中，三轴变位机通过提升滑动装置、翻转装置、回转装置调整第三托盘以及对应驾驶舱与托盘的摆放，龙门桁架通过滑移平台、第一滑移装置、第二滑移装置、第一机器人、第二机器人调整焊接位置，第一机器人与第二机器人通过激光寻位的方式确定焊接位置。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、1、本发明通过视觉检测技术识别放置在输送线上的驾驶舱型号以及驾驶舱与托盘的锁紧情况，并且通过射频识别技术读取放置在焊接工位的驾驶舱型号，以防对未紧固的产品进行焊接时发生意外坠落以及实际产品型号与焊接程序不匹配导致错焊碰撞等问题。

22、2、本发明通过在输送线的上表面固定连接限位块，使托盘与驾驶舱被输送至检测工位暂定输送后，托盘与驾驶舱输不会由于惯性产生滑动，保证托盘与驾驶舱全部在视觉传感器的检测范围内，同时也提高驾驶舱在输送过程中的稳定性。

23、3、本发明将托盘的顶部设为可调节的伸缩滑动装置，实现托盘对多种型号驾驶舱的装载，将托盘的底部设为固定尺寸，使输送线上表面固定排布的限位块对多种型号的驾驶舱均能实现限位，提高输送线上表面的托盘与限位块对不同型号驾驶舱的兼容性。

24、4、本发明通过在输送线与焊接工位之间设立滑轨以及在托盘底部设立滚轮并且将焊接工位的托盘尺寸设置为与装载驾驶舱的托盘底部一致的尺寸，实现多种型号的驾驶舱均能自动移至焊接工位的中心处，提高焊接工位对不同型号驾驶舱的兼容性。