CN108284289A - 一种c柱焊接生产线和c柱焊接加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种C柱焊接生产线及C柱焊接加工方法，C柱焊接生产线，包括操作区、控制***和由防护栏围成的机动区，操作区位于机动区外侧，机动区包括运输***及依次布置的内板总成焊接工作区、C柱焊接工作区和后侧围总成焊接工作区，其中内板总成焊接工作区包括机器人A和内板总成焊接工作台；C柱焊接工作区包括机器人C和C柱焊接工作台；后侧围总成焊接工作区包括机器人D、机器人E和后侧围总成焊接工作台；机器人A和机器人C之间设有机器人B；运输***架设在内板总成焊接工作区和后侧围总成焊接工作区的上方，控制***控制和监控机动区内各设备的动作及状态。该C柱焊接生产线设备利用率高，焊接速率高，生产线的产率高。

Description

一种C柱焊接生产线和C柱焊接加工方法

技术领域

本发明涉及白车身焊接领域，具体涉及一种C柱焊接生产线和C柱焊接加工方法。

背景技术

在白车身焊接领域中，在保证产品质量的基础上，降低成本，提高生产速度是企业的目标。车身后侧围总成由C柱和内板总成焊接得到，在实际生产过程中，各个焊接工序中零部件的焊点布置数量不同，焊接的时间不等，每个焊接工序必须布置至少一个机器人，在焊点布置较多、焊接时间较长的工序需要额外布置两个甚至等多个机器人，但是这样会导致有些工位的机器人停机时间较长、机器人的利用率不高，增加的生产线的成本，为了提高产率所投入的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种C柱焊接生产线和C柱焊接加工方法，以提高从C柱焊接得到后侧围总成的加工速率并降低C柱焊接生产线的成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种C柱焊接生产线，包括操作区、控制***和由防护栏围成的机动区，操作区位于机动区外侧，机动区包括运输***以及依次布置的内板总成焊接工作区、C柱焊接工作区和后侧围总成焊接工作区，其中内板总成焊接工作区包括机器人A和内板总成焊接工作台，内板总成焊接工作台上安装有固定内板总成的夹具组I，机器人A焊接固定在内板总成焊接工作台上的内板总成；C柱焊接工作区包括机器人C和C柱焊接工作台，C柱焊接工作台上安装有固定C柱的夹具组II，机器人C焊接固定在C柱焊接工作台上的C柱；后侧围总成焊接工作区包括机器人D、机器人E和后侧围总成焊接工作台，后侧围总成焊接工作台上安装有固定后侧围总成的夹具组III，机器人D和机器人E焊接固定在后侧围总成焊接工作台上的后侧围总成；

所述的机器人A和机器人C之间还设有机器人B，机器人B焊接固定在内板总成焊接工作台上的内板总成和焊接固定在C柱焊接工作台上的C柱；

所述的运输***架设在内板总成焊接工作区和后侧围总成焊接工作区的上方，运输***将工件从内板总成焊接工作区运输到后侧围总成焊接工作区；运输***架设在上方，不额外占用焊接生产线的场地，提高了焊接生产线的空间利用率。

所述的控制***控制和监控机动区内各设备的动作及状态；控制***与各个机器人（机器人A-E）及夹具组（夹具组I-III）、运输***通信，从而实现对机动区的各个设备的实时控制；机动区内还设有报警装置，优选的，报警装置为报警灯，当机动区内的设备工作异常时，报警灯报警，待异常排除后再正常工作。

所述的操作区设有工人和操作面板，工人在操作区完成C柱焊接工作台和后侧围总成焊接工作台上工件的上料，工人通过操作面板与控制***通信。

优选的，所述的内板总成焊接工作区内设有两个内板总成焊接工作台，两个内板总成焊接工作台分别位于机器人A两侧；所述的C柱焊接工作区内设有两个C柱焊接工作台，两个C柱焊接工作台分别位于机器人C两侧；所述的后侧围总成焊接工作区内设有两个后侧围总成焊接工作台，两个后侧围总成焊接工作台分别位于机器人D和机器人E所在轴线的两侧；所述的机器人A、机器人B、机器人C、机器人D和机器人E顺次布置。相当于在该C柱焊接生产线上布置了两条生产线，机器人A-E作为两条生产线的共用设备，减少了机器人A-E的停机时间，进一步C柱焊接生产线上各个设备的利用率特别是提高了机器人A-E利用率，提高了C柱焊接生产线的生产效率。

优选的，所述的机器人A、机器人B、机器人C、机器人D和机器人E均配套设有一修磨器。在机器人A-E中任意的机器人上的焊枪需要修磨时，可以实时进行修磨，不需要将焊枪从机器人上拆下、修磨然后再安装，提高了工作效率。

优选的，所述的运输*** 包括基体、导轨、抓手、竖直连接臂、Y向驱动电机、Z向驱动电机、滑动工作台和站台，所述的基体的上端设有从内板总成焊接工作区运输到后侧围总成焊接工作区方向即Y向的导轨，滑动工作台设置在基体上并沿导轨运动，站台设置在滑动工作台上方即基体的顶部；竖直连接臂上端与滑动工作台连接，下端与抓手连接；固定在基体上的Y向驱动电机并驱动滑动工作台沿导轨运动，固定在滑动工作台上的Z向驱动电机驱动抓手上下运动，所述Z向为竖直方向。通过运输***上的抓手抓取、夹紧工件，实现工件的运输，运输过程中振动等影响小，同时保持工件的初始放置状态，便于后续设备对工件的操作，同时运输效率高。

优选的，所述的防护栏上设有若干安全门，机动区工作时，安全门处于关闭状态。如果人员需要从安全门进入机动区，需要先申请，经控制***许可同意后方可打开安全门，如果未经许可的异常开启将导致机动区急停，在机动区工作时，保持安全门关闭，避免机动区的设备对人员造成伤害，同时严格控制安全门的开启程序和应急急停程序，进一步避免C柱焊接生产线发生安全事故。

一种C柱焊接加工方法，包括如下步骤：

S1.内板总成固定在内板总成焊接工作台上，C柱固定在C柱焊接工作台上，机器人A开始焊接内板总成，同时机器人C开始焊接C柱，机器人B先焊接位于内板总成焊接工作台上的内板总成，待内板总成焊接完成后，机器人B焊接位于C柱焊接工作台上的C柱；机器人B先焊接内板总成，提高内板总成的焊接效率，然后在开始焊接焊点数量较多的C柱，实现了机器人B工作的优化，提高了整条焊接生产线的生产速度。

S2.运输***的抓手抓取内板总成焊接工作台上焊接完成的内板总成，将内板总成运输到后侧围总成焊接工作台上并固定，操作区的工人将焊接完成的C柱从C柱焊接工作台上移动到后侧围总成焊接工作台上，并把C柱安装在内板总成上得到C柱组件；

S3. 机器人D和机器人E焊接位于后侧围总成焊接工作台上的C柱组件得到后侧围总成。

本发明的有益效果是：

1）在焊接生产线上布置5个机器人，合理配置了每个机器人的焊接任务和焊接时间，从而使每个机器人的利用率提高，通过较少的机器人实现了C柱的焊接，焊接效率高，焊接生产线的成本降低，资源得到优化利用，保证了焊接生产线的生产速度。通过架设在内板总成焊接工作区和后侧围总成焊接工作区上方的运输*** 实现内板总成从内板总成焊接工作台到后侧围总成焊接工作台的运输，架设在焊接工作区的上方，不需要额外占用场地，而且不影响工作区中机器人的工作，提高了场地利用率。

2）在C柱焊接生产线上布置5个机器人，内板总成焊接工作区内设有两个内板总成焊接工作台，C柱焊接工作区内设有两个C柱焊接工作台，后侧围总成焊接工作区内设有两个后侧围总成焊接工作台，相当于布置了两条C柱焊接生产线，5个机器人作为两条焊接生产线的共用设备，进一步提高了机器人的利用率，提高了生产线的产量。

附图说明

图1为C柱焊接生产线示意图；

图2为运输*** 结构示意图；

图中，1-机器人A，2-机器人B，3-机器人C，4-机器人D，5-机器人E，6-后侧围总成焊接工作台，7-C柱焊接工作台，8-内板总成焊接工作台，9-修磨器，10-水气控制柜，11-安全门，12-操作面板，13-防护栏，14-运输*** ，14.1-基体，14.2-导轨，14.3-抓手，14.4-站台，14.5-竖直连接臂，15-操作区。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：

一种C柱焊接生产线，如图1所示，包括操作区15、控制***和由防护栏13围成的机动区，操作区15位于机动区外侧，机动区包括运输***14以及依次布置的内板总成焊接工作区、C柱焊接工作区和后侧围总成焊接工作区，其中内板总成焊接工作区包括机器人A1和内板总成焊接工作台8，内板总成焊接工作台8上安装有固定内板总成的夹具组I，机器人A1焊接固定在内板总成焊接工作台8上的内板总成；C柱焊接工作区包括机器人C3和C柱焊接工作台7，C柱焊接工作台7上安装有固定C柱的夹具组II，机器人C3焊接固定在C柱焊接工作台7上的C柱；后侧围总成焊接工作区包括机器人D4、机器人E5和后侧围总成焊接工作台6，后侧围总成焊接工作台6上安装有固定后侧围总成的夹具组III，机器人D4和机器人E5焊接固定在后侧围总成焊接工作台6上的后侧围总成；

机器人A1和机器人C3之间还设有机器人B2，机器人B2焊接固定在内板总成焊接工作台8上的内板总成和焊接固定在C柱焊接工作台7上的C柱；

运输***14架设在内板总成焊接工作区和后侧围总成焊接工作区的上方，运输***14将工件从内板总成焊接工作区运输到后侧围总成焊接工作区；运输***14架设在上方，不额外占用焊接生产线的场地，提高了焊接生产线的空间利用率。

控制***控制和监控机动区内各设备的动作及状态；控制***与各个机器人（机器人A-E）及夹具组（夹具组I-III）、运输***14通信，从而实现对机动区的各个设备的实时控制；机动区内还设有报警装置，优选的，报警装置为报警灯，当机动区内的设备工作异常时，报警灯报警，待异常排除后再正常工作，进一步的，控制***通过PLC控制器是实现对机动区的控制。

操作区15设有工人和操作面板12，工人在操作区15完成C柱焊接工作台7和后侧围总成焊接工作台6上工件的上料，工人通过操作面板12与控制***通信。

进一步的，内板总成焊接工作区内设有两个内板总成焊接工作台8，两个内板总成焊接工作台8分别位于机器人A1两侧； C柱焊接工作区内设有两个C柱焊接工作台7，两个C柱焊接工作台7分别位于机器人C3两侧；后侧围总成焊接工作区内设有两个后侧围总成焊接工作台6，两个后侧围总成焊接工作台6分别位于机器人D4和机器人E5所在轴线的两侧；机器人A1、机器人B2、机器人C3、机器人D4和机器人E5顺次布置，进一步的，机器人A1、机器人B2、机器人C3、机器人D4和机器人E5呈直线布置，各个焊接工作区的焊接工作台布置在直线的两侧。相当于在该C柱焊接生产线上布置了两条生产线，机器人A-E作为两条生产线的共用设备，减少了机器人A-E的停机时间，进一步C柱焊接生产线上各个设备的利用率特别是提高了机器人A-E利用率，提高了C柱焊接生产线的生产效率。

进一步的，机器人A1、机器人B2、机器人C3、机器人D4和机器人E5均配套设有一修磨器9。在机器人A1-E中任意的机器人上的焊枪需要修磨时，可以实时进行修磨，不需要将焊枪从机器人上拆下、修磨然后再安装，提高了工作效率。

进一步的，如图2所示，运输***14包括基体14.1、导轨14.2、抓手14.3、竖直连接臂14.5、Y向驱动电机、Z向驱动电机、滑动工作台和站台14.4，基体14.1的上端设有从内板总成焊接工作区运输到后侧围总成焊接工作区方向即Y向的导轨14.2，滑动工作台设置在基体14.1上并沿导轨14.2运动，站台14.4设置在滑动工作台上方即基体14.1的顶部，相关人员可在站台14.4上观察运输***14甚至焊接生产线的工作；竖直连接臂14.5上端与滑动工作台连接，下端与抓手14.3连接；固定在基体14.1上的Y向驱动电机并驱动滑动工作台沿导轨14.2运动，固定在滑动工作台上的Z向驱动电机驱动抓手14.3上下运动，所述Z向为竖直方向。通过运输***14上的抓手14.3抓取、夹紧工件，实现工件的运输，运输过程中振动等影响小，同时保持工件的初始放置状态，便于后续设备对工件的操作，而且运输效率高。如图2所示，对应于C柱焊接生产线上的两个内板总成焊接工作台8和两个后侧围总成焊接工作台6，运输***14上设有两导轨14.2，分别实现两条线上的内板总成的运输，

进一步的，防护栏13上设有一安全门11，安全门11靠近后侧围总成焊接工作台6，机动区工作时，安全门11处于关闭状态。如果人员需要从安全门11进入机动区，需要先申请，经控制***许可同意后方可打开安全门11，如果未经许可的异常开启将导致机动区急停，在机动区工作时，保持安全门11关闭，避免机动区的设备对人员造成伤害，同时严格控制安全门11的开启程序和应急急停程序，进一步避免C柱焊接生产线发生安全事故。防护栏13外侧还设有水气控制柜10，控制机动区内各个设备的水气供给。

一种C柱焊接加工方法，包括如下步骤：

S1.内板总成固定在内板总成焊接工作台8上，C柱固定在C柱焊接工作台7上，机器人A1开始焊接内板总成，同时机器人C3开始焊接C柱，机器人B2先焊接位于内板总成焊接工作台8上的内板总成，待内板总成焊接完成后，机器人B2焊接位于C柱焊接工作台7上的C柱；机器人B2先焊接内板总成，提高内板总成的焊接效率，然后在开始焊接焊点数量较多的C柱，实现了机器人B2工作的优化，提高了整条焊接生产线的生产速度。

S2.运输***14的抓手14.3抓取内板总成焊接工作台8上焊接完成的内板总成，将内板总成运输到后侧围总成焊接工作台6上并固定，操作区15的工人将焊接完成的C柱从C柱焊接工作台7上移动到后侧围总成焊接工作台6上，并把C柱安装在内板总成上得到C柱组件；

S3. 机器人D4和机器人E5焊接位于后侧围总成焊接工作台6上的C柱组件得到后侧围总成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种C柱焊接生产线，其特征在于：包括操作区（15）、控制***和由防护栏（13）围成的机动区，操作区（15）位于机动区外侧，机动区包括运输***（14）以及依次布置的内板总成焊接工作区、C柱焊接工作区和后侧围总成焊接工作区，其中内板总成焊接工作区包括机器人A（1）和内板总成焊接工作台（8），内板总成焊接工作台（8）上安装有固定内板总成的夹具组I，机器人A（1）焊接固定在内板总成焊接工作台（8）上的内板总成；C柱焊接工作区包括机器人C（3）和C柱焊接工作台（7），C柱焊接工作台（7）上安装有固定C柱的夹具组II，机器人C（3）焊接固定在C柱焊接工作台（7）上的C柱；后侧围总成焊接工作区包括机器人D（4）、机器人E（5）和后侧围总成焊接工作台（6），后侧围总成焊接工作台（6）上安装有固定后侧围总成的夹具组III，机器人D（4）和机器人E（5）焊接固定在后侧围总成焊接工作台（6）上的后侧围总成；

所述的机器人A（1）和机器人C（3）之间还设有机器人B（2），机器人B（2）焊接固定在内板总成焊接工作台（8）上的内板总成和焊接固定在C柱焊接工作台（7）上的C柱；

所述的运输***（14）架设在内板总成焊接工作区和后侧围总成焊接工作区的上方，运输***（14）将工件从内板总成焊接工作区运输到后侧围总成焊接工作区；

所述的控制***控制和监控机动区内各设备的动作及状态；

所述的操作区（15）设有工人和操作面板（12），工人在操作区（15）完成C柱焊接工作台（7）和后侧围总成焊接工作台（6）上工件的上料，工人通过操作面板（12）与控制***通信。

2.根据权利要求1所述的C柱焊接生产线，其特征在于：所述的内板总成焊接工作区内设有两个内板总成焊接工作台（8），两个内板总成焊接工作台（8）分别位于机器人A（1）两侧；所述的C柱焊接工作区内设有两个C柱焊接工作台（7），两个C柱焊接工作台（7）分别位于机器人C（3）两侧；所述的后侧围总成焊接工作区内设有两个后侧围总成焊接工作台（6），两个后侧围总成焊接工作台（6）分别位于机器人D（4）和机器人E（5）所在轴线的两侧；所述的机器人A（1）、机器人B（2）、机器人C（3）、机器人D（4）和机器人E（5）顺次布置。

3.根据权利要求1所述的C柱焊接生产线，其特征在于：所述的机器人A（1）、机器人B（2）、机器人C（3）、机器人D（4）和机器人E（5）均配套设有一修磨器（9）。

4.根据权利要求1所述的C柱焊接生产线，其特征在于：所述的运输***（14） 包括基体（14.1）、导轨（14.2）、抓手（14.3）、竖直连接臂（14.5）、Y向驱动电机、Z向驱动电机、滑动工作台和站台（14.4），所述的基体（14.1）的上端设有从内板总成焊接工作区运输到后侧围总成焊接工作区方向即Y向的导轨（14.2），滑动工作台设置在基体（14.1）上并沿导轨（14.2）运动，站台（14.4）设置在滑动工作台上方即基体（14.1）的顶部；竖直连接臂（14.5）上端与滑动工作台连接，下端与抓手（14.3）连接；固定在基体（14.1）上的Y向驱动电机并驱动滑动工作台沿导轨（14.2）运动，固定在滑动工作台上的Z向驱动电机驱动抓手（14.3）上下运动，所述Z向为竖直方向。

5.根据权利要求1所述的C柱焊接生产线，其特征在于：所述的防护栏（13）上设有若干安全门（11），机动区工作时，安全门（11）处于关闭状态。

6.一种C柱焊接加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.内板总成固定在内板总成焊接工作台（8）上，C柱固定在C柱焊接工作台（7）上，机器人A（1）开始焊接内板总成，同时机器人C（3）开始焊接C柱，机器人B（2）先焊接位于内板总成焊接工作台（8）上的内板总成，待内板总成焊接完成后，机器人B（2）焊接位于C柱焊接工作台（7）上的C柱；

S2.运输***（14） 的抓手（14.3）抓取内板总成焊接工作台（8）上焊接完成的内板总成，将内板总成运输到后侧围总成焊接工作台（6）上并固定，操作区（15）的工人将焊接完成的C柱从C柱焊接工作台（7）上移动到后侧围总成焊接工作台（6）上，并把C柱安装在内板总成上得到C柱组件；

S3. 机器人D（4）和机器人E（5）焊接位于后侧围总成焊接工作台（6）上的C柱组件得到后侧围总成。