CN113787275A - 一种小通道无人化自动焊接和检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种小通道无人化自动焊接和检测设备,本发明提供了一种小通道无人化自动焊接和检测设备,包括本体码垛送料单元、加强件码垛送料单元、第一作业机器人、第一螺柱焊接部、第二作业机器人、第一夹持转台、第二夹持转台、第三作业机器人、第四作业机器人、第二螺柱焊接部、第三夹持转台、第五作业机器人、第六作业机器人、第一视觉检测单元、扭力检测单元以及抓取单元;该设备将堆垛进料的本体或者加强件进行分料后进料,对两者的结合部进行多次点焊与螺柱焊接,形成成品车身通道组件;车身通道组件送入第三夹持转台,由第一视觉检测单元、扭力检测单元进行焊点检测以及扭力检测,由第六作业机器人上的抓取单元进行成品或者不良品分区存放。
Description
技术领域
本发明涉及汽车车身组件加工设备技术领域,尤其涉及一种小通道无人化自动焊接和检测设备。
背景技术
在汽车车身的组装加工中,会使用到车身通道组件,如图1所示,该车身通道组件包括一个本体及两个加强件,两个加强件固定设置在加强件突起部的边缘位置。为便于该车身通道组件的安装,通常需要在本体上设置螺柱,并将两个加强件与本体进行焊接,在实现大批量连续生产时,现有方法是采用人工分别对本体或者加强件进行逐个送件并进行组合,然后进行后续自动焊接,最后人工检测和人工取料,进料和取料效率很低,人员配备比较多;而且由于车身通道组件的焊点较多,焊接后需要对焊点及螺柱进行质量检测,以确保产品品质合格。由于加工工序繁多,如果采用人工进行逐个上料检测和取料,不仅需要人员比较多设备布局松散占地面积大,还会导致大量工序中的浪费,加工和检测效率会受到不利影响。
综上所述,开发一种能够对车身通道组件的各部件进行自动的上料、连续加工以及自动进行产品质量检验和自动下料,从而保证车身通道组件批量生产时的连续性与可靠性、提高生产效率、减少浪费,是很有必要的。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种可进行批量的堆垛进料、单件流组件组装、螺栓与本体焊接以及质量检测均能自动完成的小通道无人化自动焊接和检测设备。
本发明的技术方案是这样实现的:本发明提供了一种小通道无人化自动焊接和检测设备,包括本体码垛送料单元(1)、加强件码垛送料单元(2)、第一作业机器人(3)、第一螺柱焊接部(4)、第二作业机器人(5)、第一夹持转台(6)、第二夹持转台(7)、第三作业机器人(8)、第四作业机器人(9)、第二螺柱焊接部(10)、第三夹持转台(101)、第五作业机器人(102)、第六作业机器人(103)、第一视觉检测单元(104)、扭力检测单元(105)以及抓取单元(106);
本体码垛送料单元(1)与加强件码垛送料单元(2)并排设置;本体码垛送料单元(1)远离进料端的一端设置有第一作业机器人(3),加强件码垛送料单元(2)远离进料端的一端设置有第二作业机器人(5);第一作业机器人(3)远离本体码垛送料单元(1)的一侧设置有第一夹持转台(6),第二作业机器人(5)远离加强件码垛送料单元(2)的方向设置有第二夹持转台(7);第一夹持转台(6)远离第一作业机器人(3)一侧方向设置有第三作业机器人(8),第二夹持转台(7)远离第二作业机器人(5)的一侧方向设置有第四作业机器人(9)和第二螺柱焊接部(10);第三夹持转台(101)水平延伸方向一端用于第四作业机器人(9)并放置待检测的车身通道组件,第三夹持转台(101)水平延伸方向另一端设置有第五作业机器人(102),第三夹持转台(101)水平延伸方向的一侧设置有第六作业机器人(103);第一视觉检测单元(104)与扭力检测单元(105)均设置在第五作业机器人(102)的工作部上;抓取单元(106)设置在第六作业机器人(103)的工作部上;
其中,本体码垛送料单元(1),用于将堆垛状态的本体进行输送,并将堆垛状态顶部的一个本体进行分离放置;
加强件码垛送料单元(2),用于将堆垛状态的成对设置的加强件进行输送,并将堆垛状态顶部的一对加强件进行分离放置;
第二作业机器人(5)用于将加强件堆垛最上方分离放置的一对加强件搬运至第一夹持转台(6)处;
第一作业机器人(3)用于将本体堆垛最上方分离放置的一个本体搬运至第一螺柱焊接部(4),将第一螺柱与本体进行焊接,然后第一作业机器人(3)将焊接后的本体搬运至第一夹持转台(6)处;第一夹持转台(6)对放置的一对加强件及本体进行夹持后旋转至第三作业机器人(8)所在一侧;并由第三作业机器人(8)对一对加强件及本体的贴合面进行一次焊接,一次焊接后第一夹持转台(6)带动加强件及本体复位,由第二作业机器人(5)将一次焊接后的加强件及本体搬运至第二夹持转台(7)处;
第二夹持转台(7)带动强件及本体旋转至第四作业机器人(9)所在一侧;第四作业机器人(9)对放置在第二夹持转台(7)上的加强件及本体进行二次焊接;二次焊接后再由第四作业机器人(9)将加强件及本体搬运至第二螺柱焊接部(10),将第二螺柱与本体进行焊接得到车身通道组件;
由第四作业机器人(9)将焊接后的车身通道组件放置在第三夹持转台(101)的一端,第三夹持转台(101)带动车身通道组件旋转至第五作业机器人(102)所在方向;第五作业机器人(102)通过第一视觉检测单元(104)分别检测车身通道组件的焊点或者螺柱的数量或位置,通过扭力检测单元(105)检测第一螺柱与第二螺柱的扭力;抓取单元(106)抓取第一视觉检测单元(104)或者扭力检测单元(105)检测后的车身通道组件,并将该检测后的车身通道组件放置在合格品区域或者不合格品区域。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述本体码垛送料单元(1)包括第一底座(11)、两第一直线输送机构(12)、若干第一固定托架(13)、本体分离机构(14)和本体精定位托架(15);第一底座(11)固定设置在地面上,第一底座(11)远离地面的一端为本体进料端,第一底座(11)水平延伸方向的另一端的顶部为本体出料端;第一底座(11)远离地面的一端表面固定设置有两第一直线输送机构(12)和本体分离机构(14),两第一直线输送机构(12)分别沿着第一底座(11)水平延伸方向布置且间隔设置,两第一直线输送机构(12)的活动端上分别设置有一第一固定托架(13),第一固定托架(13)与本体的边缘或者其靠近地面的端面相抵持,各第一固定托架(13)分别用于堆垛放置本体,第一直线输送机构(12)将堆垛放置的本体由本体进料端水平的向本体出料端输送;第一底座(11)的本体出料端位置设置有一本体精定位托架(15);本体分离机构(14)跨设在两第一直线输送机构(12)上方且靠近本体出料端方向,本体分离机构(14)抓取并夹持本体出料端的第一直线输送机构(12)的活动端上堆垛顶部的一个本体,并放置在本体精定位托架(15)内。
优选的,所述加强件码垛送料单元(2)包括第二底座(21)、两第二直线输送机构(22)、两第二固定托架(23)、加强件分离机构(24)和加强件精定位托架(25);第二底座(21)固定设置在地面上,第二底座(21)远离地面的一端为加强件进料端,第二底座(21)水平延伸方向的另一端的顶部为加强件出料端;第二底座(21)远离地面的一端表面固定设置有两第二直线输送机构(22)和加强件分离机构(24),两第二直线输送机构(22)分别沿着第二底座(21)水平延伸方向布置且间隔设置,两第二直线输送机构(22)的活动端上均设置有第二固定托架(23),第二固定托架(23)竖直向上延伸并分别与两个对称设置的加强件的边缘处或者其靠近地面的端面相抵持,堆垛放置的两个加强件相对且间隔的设置在第二固定托架(23)上;两第二直线输送机构(22)分别独立的将堆垛设置的两个加强件从加强件进料端水平的输送至加强件出料端;第二底座(21)的加强件出料端位置还设置有一加强件精定位托架(25);加强件分离机构(24)跨设在两第二直线输送机构(22)上方并靠近加强件出料端设置;加强件分离机构(24)抓取位于加强件出料端的第二直线输送机构(22)的活动端堆垛顶部的一对加强件,并放置在第二底座(21)的加强件出料端处的加强件精定位托架(25)内。
优选的,所述本体分离机构(14)以及加强件分离机构(24)均包括水平滑动部(100)以及竖直抓取部(200),水平滑动部(100)设置在第一直线输送机构(12)或者第二直线输送机构(22)上方,且水平滑动部(100)的移动方向与第一直线输送机构(12)或者第二直线输送机构(22)的水平移动方向相交设置;水平滑动部(100)上固定设置有竖直抓取部(200),竖直抓取部(200)的活动端沿着竖直方向移动,竖直抓取部(200)包括限位组件(201)、抓取组件(202)和抓取限位块(203),抓取组件(202)抵持并抓紧本体或者成对设置的加强件远离地面的端面;限位组件(201)和抓取限位块(203)朝着地面方向竖直向下延伸,限位组件(201)的纵向延伸长度大于抓取限位块(203)的纵向延伸长度;限位组件(201)与第一固定托架(13)的导向杆或者第二固定托架(23)的导向杆交错设置,用于抓取及放置本体或者成对设置的加强件至本体精定位托架(15)或者加强件精定位托架(25)时保持姿态稳定,抓取限位块(203)用于抵持住本体或者一对加强件远离地面的端面,处于收缩状态的抓取组件(202)靠近地面的端面与抓取限位块(203)靠近地面的端面分别与本体或者一对加强件同一表面的不同位置相抵持。
优选的,所述第一夹持转台(6)包括第三底座(61)、第一回转机构(62)、隔板(63)和两第一夹持机构(64);第三底座(61)的一端固定设置在地面上,第三底座(61)远离地面的一端设置有第一回转机构(62),第一回转机构(62)可相对于第三底座(61)水平旋转,第一回转机构(62)的回转部上中心对称的设置有两第一夹持机构(64),两第一夹持机构(64)间隔设置且两第一夹持机构(64)之间的第一回转机构(62)的回转部上设置有隔板(63);所述本体的突起部的端面上间隔的设置有两第一通孔和第二通孔,两第一通孔分别位于本体突起部延伸方向的两端位置;第二通孔位于两第一通孔之间;加强件上设置有贯穿的第三通孔;第一夹持机构(64)包括若干第一托举部(641)、第一旋转压紧部(642)、第二压紧部(643)和第三压紧部(644);第一托举部(641)、第二压紧部(643)和第三压紧部(644)均固定设置在第一回转机构(62)的回转部上;各第一托举部(641)沿着本体或者加强件的长度延伸方向间隔设置,第一托举部(641)分别抵持在两个对称设置的加强件与本体靠近地面的端面并伸入突起部延伸方向一端的一个第一通孔内,第一托举部(641)还穿过第三通孔抵持在两加强件上方放置的本体的突起部的表面;第一旋转压紧部(642)可相对于第一托举部(641)旋转并压紧本体的突起部远离地面的表面;第二压紧部(643)的活动端向着靠近地面的方向运动并伸入本体的另一个第一通孔内,第三压紧部(644)的活动端朝着远离地面的方向抵持在该第一通孔附近的本体表面;随后由第三作业机器人(8)对一对加强件及本体的贴合面的边缘进行若干离散的点焊,即一次焊接。
进一步优选的,所述第二夹持转台(7)包括第四底座(71)、第二回转机构(72)、隔板(63)和两第二夹持机构(73),第四底座(71)固定设置在地面上,第四底座(71)远离地面的一端设置有第二回转机构(72),第二回转机构(72)可相对于第四底座(71)水平旋转;第二回转机构(72)的回转部上中心对称的设置有两第二夹持机构(73),两第二夹持机构(73)间隔设置且两第二夹持机构(73)之间的第二回转机构(72)的回转部上设置有隔板(63);第二夹持机构(73)包括若干第二托举部(731)和第二旋转压紧部(732);第二托举部(731)均固定设置在第二回转机构(72)的回转部上,各第二托举部(731)沿着本体或者加强件的长度延伸方向间隔设置;第二托举部(731)抵持在本体或者加强件靠近地面的表面以及本体的非突起部的边缘位置;第二旋转压紧部(732)可相对于第二托举部(731)旋转,并压紧在第二托举部(731)相对应的本体远离地面的表面;随后由第四作业机器人(9)对一对加强件及本体的贴合面的边缘再次进行若干离散的点焊,即二次焊接,依次焊接的点焊位置与二次焊接的点焊位置不同。
进一步优选的,所述第三夹持转台(101)包括第五底座(1011)、第三回转机构(1012)、隔板(63)和两第三夹持机构(1013);第五底座(1011)远离地面的一端设置有第三回转机构(1012),第三回转机构(1012)的回转部可相对于第五底座(1011)水平转动;第三回转机构(1012)远离地面的端部旋转对称的设置有两第三夹持机构(1013),隔板(63)位于两第三夹持机构(1013)之间的回转部上;两第三夹持机构(1013)均包括两第三托举部(1014)和两第三旋转压紧部(1015),第三托举部(1014)固定设置在第三回转机构(1012)的回转部上;两第三托举部(1014)分别抵持在本体或者加强件的长度延伸方向的两端部且靠近地面的表面上;第三旋转压紧部(1015)可相对于第五底座(1011)旋转,并抵持在本体远离地面的表面且与第三托举部(1014)抵持部位相对应的位置。
进一步优选的,所述第一旋转压紧部(642)、第二旋转压紧部(732)和第三旋转压紧部(1015)均包括旋转气缸机构,旋转气缸机构的活动部驱动各旋转压紧部相对于其托举部旋转;第二压紧部(643)和第三压紧部(644)均为直线气缸机构。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述第一螺柱焊接部(4)与第二螺柱焊接部(10)均包括螺柱输送托架(300)和螺栓压焊机构(400);第一螺柱焊接部(4)的螺柱输送托架(300)夹持第一螺柱(500);第一作业机器人(3)将本体移动至第一螺柱焊接部(4)的螺柱输送托架(300)与螺栓压焊机构(400)之间,将两个第一螺柱(500)均焊接在本体的突起部远离地面的表面上;第二螺柱焊接部(10)的螺柱输送托架(300)夹持住第二螺柱(600),由第四作业机器人(9)将完成二次焊接后的一对加强件及本体搬运至第二螺柱焊接部(10)的螺柱输送托架(300)与螺栓压焊机构(400)之间,并在本体的突起部靠近地面表面上焊接两个第二螺柱(600);两第二螺柱(600)相对于本体的第二通孔对称设置。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述扭力检测单元(105)包括扭力枪(1051)和套筒(1052),扭力枪(1051)固定设置在第五作业机器人(102)的工作部上,扭力枪(1051)远离第五工业机器人的一端可拆卸的设置有套筒(1052),套筒(1052)用于对第一螺柱或者第二螺柱进行给定扭力检测;由第六作业机器人(103)上的抓取单元(106)将扭力合格的车身通道组件移动至合格品区域,或者将扭力不合格的车身通道组件移动至不合格品区域。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述抓取单元(106)包括基座(1061)、两导向板(1062)、两夹持部(1063)和若干抓取部(1064);基座(1061)的一端与第六作业机器人(103)的工作部固定连接,基座(1061)远离第六作业机器人(103)的一端设置有两导向板(1062)、两夹持部(1063)和若干抓取部(1064),两导向板(1062)分别向着车身通道组件的宽度延伸方向及地面方向延伸,两夹持部(1063)分别夹紧本体非突起部的第一通孔处的边缘部位相对设置的两个表面;若干抓取部(1064)间隔设置,各抓取部(1064)抵持并抓取本体的突起部远离地面的表面的不同位置。
优选的,还包括套筒更换单元(107);套筒更换单元(107)设置在第五作业机器人(102)靠近第三夹持转台(101)一侧;套筒更换单元(107)包括套筒放置部(1071)、套筒抵持部(1072)、收集部(1073)和备件存放部(1074);套筒放置部(1071)相对于地面固定设置,套筒放置部(1071)上设置有竖直贯通的第四通孔(1075)以及水平贯通的第五通孔(1076),第四通孔(1075)与第五通孔(1076)相互连通,第四通孔(1075)靠近地面的一端的方向设置有敞口的收集部(1073),收集部(1073)与套筒放置部(1071)固定连接,第五通孔(1075)一侧的套筒放置部(1071)上设置有套筒抵持部(1072),套筒放置部(1071)的边缘位置设置有备件存放部(1074);扭力检测单元(105)的扭力枪(1051)带动套筒(1052)伸入套筒放置部(1071)的第四通孔(1075)内,套筒抵持部(1072)伸入第五通孔(1076)内并抵持在套筒(1052)外表面;扭力枪(1051)反向旋转与套筒(1052)分离,分离后的套筒(1052)掉入收集部(1073)中;第五作业机器人(102)带动扭力枪(1051)移动至备件存放部(1074),扭力枪(1051)与新的套筒(1052)进行旋合,完成套筒的更换。
优选的,还包括合格品小车(108)、第二视觉检测单元(109)和照明组件(110);合格品区域设置有限定合格品小车(108)位置的合格品小车固定部(111);第二视觉检测单元与照明组件均设置在第六作业机器人(103)的工作部;第六作业机器人(103)上的抓取单元(106)将扭力合格的车身通道组件移动至合格品区时,抓取单元(106)竖直的将车身通道组件排列在合格品小车(108)内,第二视觉检测单元(109)对准合格品小车(108)远离地面的边缘位置取景,照明组件(110)对第二视觉检测单元(109)进行补光;合格品小车固定部(111)可相对于地面旋转并夹紧合格品小车(108)的边缘位置,锁定合格品小车(108)的当前位置。
优选的,所述第一直线输送机构(12)与第二直线输送机构(22)为无杆气缸;本体分离机构(14)、加强件分离机构(24)的抓取组件(202)以及抓取部(1064)均为磁力吸盘。
本发明提供的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,相对于现有技术具有以下有益效果:
(1)本方案通过人工堆叠本体或者加强件的方式进行一次性批量送料,然后由不同的作业机器人抓取一个本体及一对加强件搬运至第一夹持转台,由第三作业机器人进行点焊,使得本体与两个加强件形成一个整体,随后再次搬运至第二夹持转台进行第二次焊接,补完焊点;焊接前后还分别在本体上焊接第一螺柱与第二螺柱,随后进行自动检测;除了堆垛送料过程以外,整个加工过程无需人工参与,加工的一致性好,可靠性高,可大大提高生产节拍,减少浪费;(2)本体码垛送料单元与加强件码垛送料单元的结构基本类似,仅第一固定托架和第二固定托架有差别;第一直线输送机构与第二直线输送机构分别设置两组,其中一组处于出料端位置时,另一组可回到进料端由人工堆垛上料;出料端方向一次自动抓取一个本体以及一对加强件,形成单件流分料效果;
(3)第一夹持转台可靠的夹持本体及一对加强件,并在一次焊接后由第二夹持转台,作业机器人进行补焊,可以将焊点数量进行分配,减少单个工序的加工时间,更好的稳定加工各工序的节拍;
(4)第三作业机器人进行一次焊接后,本体与加强件形成整体,可以简化第二夹持转台的结构,也便于第四作业机器人焊接第一次焊接时不容易接触的焊点;
(5)第三转台将焊接完成的车身通道组件送入第五作业机器人所在位置进行视觉检测以及扭力检测,检测后的产品分别放入合格品区域或者不合格品区域;(6)套筒更换单元可以定期更换扭力检测单元的套筒,维持其检测结果的可靠性;合格品小车固定部用于固定合格品小车的当前位置,使得第六作业机器人放置合格的车身通道组件时,可以顺序堆叠,整齐码放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为车身通道组件的本体与一对加强件的组合状态立体图;
图2为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的一种立体结构图;
图3为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的本体码垛送料单元的立体图;
图4为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的加强件码垛送料单元的立体图;
图5为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的加强件码垛送料单元的***状态立体图;
图6为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的加强件码垛送料单元的***状态右视图;
图7为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第一夹持转台的立体图;
图8为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第一夹持机构的立体图;
图9为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第一夹持机构的另一姿态的立体图;
图10为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第一夹持转台的立体图;
图11为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第二夹持机构的立体图;
图12为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第一螺柱焊接部与第二螺柱焊接部的右视图;
图13为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第三夹持转台、第五作业机器人、第六作业机器人、第一视觉检测单元、扭力检测单元、抓取单元、套筒更换单元、合格品小车、第二视觉检测单元、照明组件以及合格品小车固定部的组合状态立体图;
图14为本发明一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第三夹持转台、第五作业机器人、第六作业机器人、第一视觉检测单元、扭力检测单元、抓取单元以及套筒更换单元的组合状态立体图;
图15为一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第三夹持转台夹持车身通道组件的立体图;
图16为一种小通道无人化自动焊接和检测设备的第三夹持转台的立体图;
图17为一种小通道无人化自动焊接和检测设备的抓取单元、第二视觉检测单元和照明组件的立体图;
图18为图17的仰视图;
图19为一种小通道无人化自动焊接和检测设备的抓取单元抓取车身通道组件的立体图;
图20为图19的仰视图;
图21为一种小通道无人化自动焊接和检测设备的套筒更换单元的立体图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
如图2结合图13所示,图示展示了一种小通道无人化自动焊接和检测设备,包括用于加工车身通道组件的本体码垛送料单元1、加强件码垛送料单元2、第一作业机器人3、第一螺柱焊接部4、第二作业机器人5、第一夹持转台6、第二夹持转台7、第三作业机器人8、第四作业机器人9和第二螺柱焊接部10;以及对加工完毕的车身通道组件进行质量检测和码放的第三夹持转台101、第五作业机器人102、第六作业机器人103、第一视觉检测单元104、扭力检测单元105、抓取单元106、套筒更换单元107、合格品小车108、第二视觉检测单元109、照明组件110以及合格品小车固定部111。
本体码垛送料单元1与加强件码垛送料单元2并排设置;本体码垛送料单元1远离进料端的一端设置有第一作业机器人3,加强件码垛送料单元2远离进料端的一端设置有第二作业机器人5;第一作业机器人3远离本体码垛送料单元1的一侧设置有第一夹持转台6,第二作业机器人5远离加强件码垛送料单元2的方向设置有第二夹持转台7;第一夹持转台6远离第一作业机器人3一侧方向设置有第三作业机器人8,第二夹持转台7远离第二作业机器人5的一侧方向设置有第四作业机器人9和第二螺柱焊接部10;
第三夹持转台101水平延伸方向一端用于第四作业机器人9并放置待检测的车身通道组件,第三夹持转台101水平延伸方向另一端设置有第五作业机器人102,第三夹持转台101水平延伸方向的一侧设置有第六作业机器人103;第一视觉检测单元104与扭力检测单元105均设置在第五作业机器人102的工作部上;抓取单元106设置在第六作业机器人103的工作部上;
本发明工作时,本体码垛送料单元1与加强件码垛送料单元1并排设置,本体码垛送料单元1用于将堆垛状态的本体进行输送,并将本体堆垛顶部的一个本体进行分离放置;加强件码垛送料单元2用于将堆垛状态的成对设置的加强件进行输送,并将加强件堆垛顶部的一对加强件进行分离放置;第二作业机器人5用于将加强件堆垛最上方分离放置的一对加强件搬运至第一夹持转台6处;第一作业机器人3用于将本体堆垛最上方分离放置的一个本体搬运至第一螺柱焊接部4,将第一螺柱500与本体进行焊接,然后第一作业机器人3将焊接后的本体搬运至第一夹持转台6处;第一夹持转台6对放置的一对加强件及本体进行夹持后旋转至第三作业机器人8所在一侧;并由第三作业机器人8对一对加强件及本体的贴合面进行一次焊接,一次焊接后第一夹持转台6带动加强件及本体复位,由第二作业机器人5将一次焊接后的加强件及本体搬运至第二夹持转台7处;第二夹持转台7带动强件及本体旋转至第四作业机器人9所在一侧;第四作业机器人9对放置在第二夹持转台7上的加强件及本体进行二次焊接;二次焊接后再由第四作业机器人9将加强件及本体搬运至第二螺柱焊接部10,将第二螺柱600与本体进行焊接得到加工完毕的车身通道组件;
随后,由第四作业机器人9将焊接后的车身通道组件放置在第三夹持转台101的一端,第三夹持转台101带动车身通道组件旋转至第五作业机器人102所在方向;第五作业机器人102通过第一视觉检测单元104分别检测车身通道组件的焊点或者螺柱的数量或位置,通过扭力检测单元105检测第一螺柱与第二螺柱的扭力;抓取单元106抓取第一视觉检测单元104或者扭力检测单元105检测后的车身通道组件,并将该检测后的车身通道组件放置在合格品区域或者不合格品区域。整个过程中,除了人工向本体码垛送料单元1与加强件码垛送料单元2进料外,无需人工参与。由于车身通道组件表面具有明确的焊点位置,由第一视觉检测单元104检查焊点外形可判定是否漏焊或者焊接不良,第一视觉检测单元104可采用市售的扫描相机,通过预设的程序来判断。
如图3结合图4、图5和图6所示,图示展示了一种本体码垛送料单元1的具体结构,用于将码垛设置顶部的一本体进行单件抓取输送。所述本体码垛送料单元1包括第一底座11、两第一直线输送机构12、两第一固定托架13、本体分离机构14和本体精定位托架15;第一底座11固定设置在地面上,第一底座11远离地面的一端为本体进料端,即图3所示的窄边一端;第一底座11水平延伸方向的另一端的顶部为本体出料端,即图3所示的长边一端;第一底座11远离地面的一端表面固定设置有两第一直线输送机构12和本体分离机构14,两第一直线输送机构12分别沿着第一底座11水平延伸方向布置且间隔设置,两第一直线输送机构12的活动端上分别设置有一第一固定托架13,第一固定托架13与本体的边缘及其靠近地面的端面相抵持,各第一固定托架13分别用于堆垛放置本体,第一直线输送机构12将堆垛放置的本体由本体进料端水平的向本体出料端输送;第一底座11的本体出料端位置设置有一本体精定位托架15;本体分离机构14跨设在两第一直线输送机构12上方且靠近本体出料端方向,本体分离机构14抓取并夹持本体出料端的第一直线输送机构12的活动端上堆垛顶部的一个本体,并放置在本体精定位托架15内。
由图2可知,第一直线输送机构12包括驱动部、两导轨和活动端,驱动部沿着第一底座11的延伸方向设置,导轨间隔的设置在驱动部的侧面并同样沿着第一底座11的延伸方向设置;其驱动部上设置有活动端,活动端跨设在驱动部上方并分别与两导轨滑动连接,活动端为板状并与第一底座11平行设置;在该板状的活动端远离地面的端面上设置有第一固定托架13。如图3及图4所示,第一固定托架13与本体精定位托架15均包括若干间隔且竖直设置的导向杆和若干精定位块,各导向杆分别与本体不同位置的边缘相抵持,防止本体放偏或者放反,各精定位块设置于板状的活动端或者第一底座11远离地面的表面,各精定位块远离地面的端面与本体靠近地面的表面的不同位置分别抵接。本体分离机构14每次只能抓取第一固定托架13的堆垛顶部的本体放置在本体精定位托架15内。为便于第一作业机器人3抓取该分离出的单个本体,本体精定位托架15的精定位块的竖直方向的高度与两第一固定托架13的精定位块的竖直方向的高度可以不同,这样可以减小第一作业机器人3的纵向的位移量。
同样的,如图4、图5和图6所示,图示展示了一种加强件码垛送料单元2的具体结构。加强件码垛送料单元2包括第二底座21、两第二直线输送机构22、两第二固定托架23、加强件分离机构24和加强件精定位托架25;第二底座21固定设置在地面上,第二底座21远离地面的一端为加强件进料端,即图4所示的窄边一端;第二底座21水平延伸方向的另一端的顶部为加强件出料端,即图4所示的长边一端;第二底座21远离地面的一端表面固定设置有两第二直线输送机构22和加强件分离机构24,两第二直线输送机构22分别沿着第二底座21水平延伸方向布置且间隔设置,两第二直线输送机构22的活动端上均设置有第二固定托架23,第二固定托架23竖直向上延伸并分别与两个对称设置的加强件的边缘处或者靠近地面的端面相抵持,堆垛放置的两个加强件相对且间隔的设置在第二固定托架23上;两第二直线输送机构22分别独立的将堆垛设置的两个加强件从加强件进料端水平的输送至加强件出料端;第二底座21的加强件出料端位置还设置有一加强件精定位托架25;加强件分离机构24跨设在两第二直线输送机构22上方并靠近加强件出料端设置;加强件分离机构24抓取位于加强件出料端的第二直线输送机构22的活动端堆垛顶部的一对加强件,并放置在第二底座21的加强件出料端处的加强件精定位托架25内。第二直线输送机构22与第一直线输送机构12的驱动部、两导轨和活动端结构完全相同,第二固定托架23与加强件精定位托架25的结构相同;第二固定托架23或者加强件精定位托架25与第一固定托架13不同之处在于:由于加强件是成对对称设置的,故每个第二固定托架23也是采用若干个竖直且间隔设置的导向杆及精定位块与两个对称的加强件的边缘或者靠近地面的端面的不同位置相抵持,防止加强件放反。加强件精定位托架25的精定位块的竖直方向的高度与第二固定托架23的精定位块的竖直方向的高度可以不同。
进一步如图5和图6所示,图示展示了单次抓取一个本体或者一对加强件的具体结构。本体分离机构14以及加强件分离机构24均包括水平滑动部100以及竖直抓取部200,水平滑动部100设置在第一直线输送机构12或者第二直线输送机构22上方,且水平滑动部100的移动方向与第一直线输送机构12或者第二直线输送机构22的水平移动方向相交设置;水平滑动部100上固定设置有竖直抓取部200,竖直抓取部200的活动端沿着竖直方向移动,竖直抓取部200包括限位组件201、抓取组件202和抓取限位块203,抓取组件202抵持并抓紧本体或者成对设置的加强件远离地面的端面;限位组件201和抓取限位块203朝着地面方向竖直向下延伸,限位组件201的纵向延伸长度大于抓取限位块203的纵向延伸长度;限位组件201与第一固定托架13的导向杆或者第二固定托架23的导向杆交错设置,用于在抓取第一固定托架13内的本体或者第二固定托架23内的加强件时姿态稳定,抓取限位块203用于抵持住本体或者一对加强件远离地面的端面,处于收缩状态的抓取组件202靠近地面的端面与抓取限位块203靠近地面的端面分别与本体或者一对加强件同一表面的不同位置相抵持。由图可知,水平滑动部100可带动竖直抓取部200水平的移动,由竖直抓取部200夹持一个本体或者一对加强件后转到本体精定位托架15或者加强件精定位托架25内;限位组件201也是由若干竖直且间隔设置的导向杆组成,但是限位组件201的各导向杆的延伸方向是朝向地面方向,限位组件201与抓取限位块203共同限定被抓取组件202抓起的本体或者一对加强件竖直移动的方向和距离。本体分离机构14可配置两个抓取组件202,加强件分离机构24可配置四个抓取组件202。
如图7—9所示,图示展示了第一夹持转台6的结构。第一夹持转台6包括第三底座61、第一回转机构62、隔板63和两第一夹持机构64;第三底座61的一端固定设置在地面上,第三底座61远离地面的一端设置有第一回转机构62,第一回转机构62可相对于第三底座61水平旋转,第一回转机构62的回转部上中心对称的设置有两第一夹持机构64,两第一夹持机构64间隔设置且两第一夹持机构64之间的第一回转机构62的回转部上设置有隔板63;如图1所示,本体的突起部的端面上间隔的设置有两第一通孔和第二通孔,两第一通孔分别位于本体突起部延伸方向的两端位置;第二通孔位于两第一通孔之间。加强件上设置有贯穿的第三通孔。第一夹持机构64包括若干第一托举部641、第一旋转压紧部642、第二压紧部643和第三压紧部644;第一托举部641、第二压紧部643和第三压紧部644均固定设置在第一回转机构62的回转部上;各第一托举部641沿着本体或者加强件的长度延伸方向间隔设置,第一托举部641分别抵持在两个对称设置的加强件与本体靠近地面的端面并伸入突起部延伸方向一端的一个第一通孔内,第一托举部641还穿过第三通孔抵持在两加强件上方放置的本体的突起部的表面;第一旋转压紧部642可相对于第一托举部641旋转并压紧本体的突起部远离地面的表面;第二压紧部643的活动端向着靠近地面的方向运动并伸入本体的另一个第一通孔内,第三压紧部644的活动端朝着远离地面的方向抵持在该第一通孔附近的本体表面;随后由第三作业机器人8对一对加强件及本体的贴合面的边缘进行若干离散的点焊,即一次焊接。
放置在第一夹持转台6上的本体及一对加强件是相对独立的,在第三作业机器人8焊接前,需要分别将本体及一对加强件进行固定以便焊接位置准确可靠。因此第一夹持机构64利用了本体与一对加强件上的第一通孔、第二通孔及第三通孔进行辅助定位。由于压紧部较多,为了防止干涉,并提高作业效率,减少等待时间,故第三作业机器人8只焊接部分焊点,但是足以将本体及一对加强件形成一个整体。第一托举部641托起本体及一对加强件靠近地面的表面的不同位置,第一旋转压紧部642压紧第一托举部641相对的本体远离地面的表面,形成相对夹持效果。进一步如图10和11所示,图示展示了第二夹持转台7的一种具体结构。第二夹持转台7包括第四底座71、第二回转机构72、隔板63和两第二夹持机构73,第四底座71固定设置在地面上,第四底座71远离地面的一端设置有第二回转机构72,第二回转机构72可相对于第四底座71水平旋转;第二回转机构72的回转部上中心对称的设置有两第二夹持机构73,两第二夹持机构73间隔设置且两第二夹持机构73之间的第二回转机构72的回转部上设置有隔板63;第二夹持机构73包括若干第二托举部731和第二旋转压紧部732;第二托举部731均固定设置在第二回转机构72的回转部上,各第二托举部731沿着本体或者加强件的长度延伸方向间隔设置;第二托举部731抵持在本体或者加强件靠近地面的表面以及本体的非突起部的边缘位置;第二旋转压紧部732可相对于第二托举部731旋转,并压紧在第二托举部731相对应的本体远离地面的表面;随后由第四作业机器人9对一对加强件及本体的贴合面的边缘再次进行若干离散的点焊,即二次焊接,依次焊接的点焊位置与二次焊接的点焊位置不同。
由于经过了一次焊接,本体与一对加强件之间已有较好的连接强度,故第二夹持机构73夹持的面积小于第一夹持机构64,有利于第四作业机器人9焊接第三作业机器人8不容易焊接的焊点,更好的完成二次焊接。采用两个第一夹持机构64与第二夹持机构73,可以交替进行上料、取料或者焊接。而且焊点分为两次焊接,可防止前后工序等待过长,造成的时间浪费。回转部可相对于地面360°水平旋转,隔板63可以隔离开上料、取料与焊接工序,并避免焊渣飞溅带来的不利影响。作为一种优选方式,上述第一旋转压紧部642与第二旋转压紧部732均为旋转气缸机构;第二压紧部643和第三压紧部644均为直线气缸机构。
如图2结合图12所示,第一螺柱焊接部4与第二螺柱焊接部10均包括螺柱输送托架300和螺栓压焊机构400;第一螺柱焊接部4的螺柱输送托架300夹持第一螺柱500;第一作业机器人3将本体移动至第一螺柱焊接部4的螺柱输送托架300与螺栓压焊机构400之间,将两个第一螺柱500均焊接在本体的突起部远离地面的表面上;第二螺柱焊接部10的螺柱输送托架300夹持住第二螺柱600,由第四作业机器人9将完成二次焊接后的一对加强件及本体搬运至第二螺柱焊接部10的螺柱输送托架300与螺栓压焊机构400之间,并在本体的突起部靠近地面表面上焊接两个第二螺柱600;两第二螺柱600相对于本体的第二通孔对称设置。由于第一螺柱500的焊接时间早于二次焊接,故第二旋转压紧部732上还设置有防止与第一螺柱500相干涉的缺口。
如图13—16所示,第三夹持转台101包括第五底座1011、第三回转机构1012、隔板63和两第三夹持机构1013;第五底座1011远离地面的一端设置有第三回转机构1012,第三回转机构1012的回转部可相对于第五底座1011水平转动;第三回转机构1012远离地面的端部旋转对称的设置有两第三夹持机构1013,隔板63位于两第三夹持机构1013之间的回转部上;两第三夹持机构1013均包括两第三托举部1014和两第三旋转压紧部1015,第三托举部1014固定设置在第三回转机构1012的回转部上;两第三托举部1014分别抵持在本体或者加强件的长度延伸方向的两端部且靠近地面的表面上;第三旋转压紧部1015可相对于第五底座1011旋转,并抵持在本体远离地面的表面且与第三托举部1014抵持部位相对应的位置。第三夹持转台101用于传输焊接的车身通道组件。上述方案中,第一旋转压紧部642、第二旋转压紧部732和第三旋转压紧部1015均包括旋转气缸机构,旋转气缸机构的活动部驱动各旋转压紧部相对于其托举部旋转;第二压紧部643和第三压紧部644均为直线气缸机构。
如图14所示,扭力检测单元105包括扭力枪1051和套筒1052,扭力枪1051固定设置在第五作业机器人102的工作部上,扭力枪1051远离第五工业机器人的一端可拆卸的设置有套筒1052,套筒1052用于对第一螺柱或者第二螺柱进行给定扭力检测;由第六作业机器人103上的抓取单元106将扭力合格的车身通道组件移动至合格品区域,或者将扭力不合格的车身通道组件移动至不合格品区域。
由图17—20可知,抓取单元106包括基座1061、两导向板1062、两夹持部1063和若干抓取部1064;基座1061的一端与第六作业机器人103的工作部固定连接,基座1061远离第六作业机器人103的一端设置有两导向板1062、两夹持部1063和若干抓取部1064,两导向板1062分别向着车身通道组件的宽度延伸方向及地面方向延伸,两夹持部1063分别夹紧本体非突起部的第一通孔处的边缘部位相对设置的两个表面;若干抓取部1064间隔设置,各抓取部1064抵持并抓取本体的突起部远离地面的表面的不同位置。抓取部配合夹持部抓紧本体的不同部位,可靠的夹持车身通道组件,为后续转运提供便利。
如图21所示,为了保证扭力检测的可靠性,本发明还包括套筒更换单元107;套筒更换单元107设置在第五作业机器人102靠近第三夹持转台101一侧;套筒更换单元107包括套筒放置部1071、套筒抵持部1072、收集部1073和备件存放部1074;套筒放置部1071相对于地面固定设置,套筒放置部1071上设置有竖直贯通的第四通孔1075以及水平贯通的第五通孔1076,第四通孔1075与第五通孔1076相互连通,第四通孔1075靠近地面的一端的方向设置有敞口的收集部1073,收集部1073与套筒放置部1071固定连接,第五通孔1075一侧的套筒放置部1071上设置有套筒抵持部1072,套筒放置部1071的边缘位置设有备件存放部1074;扭力检测单元105上的套筒1052伸入套筒放置部1071的第四通孔1075内,套筒抵持部1072伸入第五通孔1076内并抵持在套筒1052外表面;扭力枪1051反向旋转与套筒1052分离,分离后的套筒1052掉入收集部1073中;第五作业机器人102带动扭力枪1051移动至备件存放部1074,扭力枪1051与新的套筒1052进行旋合,完成套筒的更换。由于套筒使用时会有一定磨损,为了保证扭力检测可靠,需要定期更换套筒,如每进行1000个螺柱的扭力检测后更换。
为了更好的对合格品进行有序排列,本发明还包括合格品小车108、第二视觉检测单元109和照明组件110;合格品区域设置有限定合格品小车108位置的合格品小车固定部111;第二视觉检测单元与照明组件均设置在第六作业机器人103的工作部;第六作业机器人103上的抓取单元106将扭力合格的车身通道组件移动至合格品区时,抓取单元106竖直的将车身通道组件排列在合格品小车108内,第二视觉检测单元109对准合格品小车108远离地面的边缘位置取景,照明组件110对第二视觉检测单元109进行补光;合格品小车固定部111可相对于地面旋转并夹紧合格品小车108的边缘位置,锁定合格品小车108的当前位置。合格品小车固定部111可采用旋转气缸实现。第二视觉检测单元109用于判定第六作业机器人103带着组件是否移动到合格品小车108的合适位置。
本发明中,第一直线输送机构12、第二直线输送机构22以及水平滑动部100均为无杆气缸,可节省占地空间;本体分离机构14、加强件分离机构24的抓取组件202以及抓取部1064均为磁力吸盘或者负压吸盘。
为保证自动加工化的可靠性,在本体码垛送料单元1、加强件码垛送料单元2、第一螺柱焊接部4、第一夹持转台6、第二夹持转台7和第二螺柱焊接部10上均设置若干接近传感器,检测是否有相应的本体或者加强件放置到位,更好的实现自动检测功能。
需要说明的是,图1所指的是车身通道组件的一种立体示意形态。各夹持机构上放置的本体与一对加强件的组合体,与该图所示的姿态有一定区别。具体实施方式中所指的方位,以本体与一对加强件的组合体放置在各夹持机构上的放置的姿态为准。
本方案中的各作业机器人采用的是市售的多关节机器人,如ABB公司的系列产品,容易获得,在此不再赘述。
Claims (10)
1.一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:包括本体码垛送料单元(1)、加强件码垛送料单元(2)、第一作业机器人(3)、第一螺柱焊接部(4)、第二作业机器人(5)、第一夹持转台(6)、第二夹持转台(7)、第三作业机器人(8)、第四作业机器人(9)、第二螺柱焊接部(10)、第三夹持转台(101)、第五作业机器人(102)、第六作业机器人(103)、第一视觉检测单元(104)、扭力检测单元(105)以及抓取单元(106);
本体码垛送料单元(1)与加强件码垛送料单元(2)并排设置;本体码垛送料单元(1)远离进料端的一端设置有第一作业机器人(3),加强件码垛送料单元(2)远离进料端的一端设置有第二作业机器人(5);第一作业机器人(3)远离本体码垛送料单元(1)的一侧设置有第一夹持转台(6),第二作业机器人(5)远离加强件码垛送料单元(2)的方向设置有第二夹持转台(7);第一夹持转台(6)远离第一作业机器人(3)一侧方向设置有第三作业机器人(8),第二夹持转台(7)远离第二作业机器人(5)的一侧方向设置有第四作业机器人(9)和第二螺柱焊接部(10);第三夹持转台(101)水平延伸方向一端用于第四作业机器人(9)并放置待检测的车身通道组件,第三夹持转台(101)水平延伸方向另一端设置有第五作业机器人(102),第三夹持转台(101)水平延伸方向的一侧设置有第六作业机器人(103);第一视觉检测单元(104)与扭力检测单元(105)均设置在第五作业机器人(102)的工作部上;抓取单元(106)设置在第六作业机器人(103)的工作部上;
其中,本体码垛送料单元(1),用于将堆垛状态的本体进行输送,并将堆垛状态顶部的一个本体进行分离放置;
加强件码垛送料单元(2),用于将堆垛状态的成对设置的加强件进行输送,并将堆垛状态顶部的一对加强件进行分离放置;
第二作业机器人(5)用于将加强件堆垛最上方分离放置的一对加强件搬运至第一夹持转台(6)处;
第一作业机器人(3)用于将本体堆垛最上方分离放置的一个本体搬运至第一螺柱焊接部(4),将第一螺柱与本体进行焊接,然后第一作业机器人(3)将焊接后的本体搬运至第一夹持转台(6)处;第一夹持转台(6)对放置的一对加强件及本体进行夹持后旋转至第三作业机器人(8)所在一侧;并由第三作业机器人(8)对一对加强件及本体的贴合面进行一次焊接,一次焊接后第一夹持转台(6)带动加强件及本体复位,由第二作业机器人(5)将一次焊接后的加强件及本体搬运至第二夹持转台(7)处;
第二夹持转台(7)带动强件及本体旋转至第四作业机器人(9)所在一侧;第四作业机器人(9)对放置在第二夹持转台(7)上的加强件及本体进行二次焊接;二次焊接后再由第四作业机器人(9)将加强件及本体搬运至第二螺柱焊接部(10),将第二螺柱与本体进行焊接得到车身通道组件;
由第四作业机器人(9)将焊接后的车身通道组件放置在第三夹持转台(101)的一端,第三夹持转台(101)带动车身通道组件旋转至第五作业机器人(102)所在方向;第五作业机器人(102)通过第一视觉检测单元(104)分别检测车身通道组件的焊点或者螺柱的数量或位置,通过扭力检测单元(105)检测第一螺柱与第二螺柱的扭力;抓取单元(106)抓取第一视觉检测单元(104)或者扭力检测单元(105)检测后的车身通道组件,并将该检测后的车身通道组件放置在合格品区域或者不合格品区域。
2.根据权利要求1所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:所述本体码垛送料单元(1)包括第一底座(11)、两第一直线输送机构(12)、若干第一固定托架(13)、本体分离机构(14)和本体精定位托架(15);第一底座(11)固定设置在地面上,第一底座(11)远离地面的一端为本体进料端,第一底座(11)水平延伸方向的另一端的顶部为本体出料端;第一底座(11)远离地面的一端表面固定设置有两第一直线输送机构(12)和本体分离机构(14),两第一直线输送机构(12)分别沿着第一底座(11)水平延伸方向布置且间隔设置,两第一直线输送机构(12)的活动端上分别设置有一第一固定托架(13),第一固定托架(13)与本体的边缘或者其靠近地面的端面相抵持,各第一固定托架(13)分别用于堆垛放置本体,第一直线输送机构(12)将堆垛放置的本体由本体进料端水平的向本体出料端输送;第一底座(11)的本体出料端位置设置有一本体精定位托架(15);本体分离机构(14)跨设在两第一直线输送机构(12)上方且靠近本体出料端方向,本体分离机构(14)抓取并夹持本体出料端的第一直线输送机构(12)的活动端上堆垛顶部的一个本体,并放置在本体精定位托架(15)内。
3.根据权利要求2所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:所述加强件码垛送料单元(2)包括第二底座(21)、两第二直线输送机构(22)、两第二固定托架(23)、加强件分离机构(24)和加强件精定位托架(25);第二底座(21)固定设置在地面上,第二底座(21)远离地面的一端为加强件进料端,第二底座(21)水平延伸方向的另一端的顶部为加强件出料端;第二底座(21)远离地面的一端表面固定设置有两第二直线输送机构(22)和加强件分离机构(24),两第二直线输送机构(22)分别沿着第二底座(21)水平延伸方向布置且间隔设置,两第二直线输送机构(22)的活动端上均设置有第二固定托架(23),第二固定托架(23)竖直向上延伸并分别与两个对称设置的加强件的边缘处或者其靠近地面的端面相抵持,堆垛放置的两个加强件相对且间隔的设置在第二固定托架(23)上;两第二直线输送机构(22)分别独立的将堆垛设置的两个加强件从加强件进料端水平的输送至加强件出料端;第二底座(21)的加强件出料端位置还设置有一加强件精定位托架(25);加强件分离机构(24)跨设在两第二直线输送机构(22)上方并靠近加强件出料端设置;加强件分离机构(24)抓取位于加强件出料端的第二直线输送机构(22)的活动端堆垛顶部的一对加强件,并放置在第二底座(21)的加强件出料端处的加强件精定位托架(25)内。
4.根据权利要求3所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:所述第一夹持转台(6)包括第三底座(61)、第一回转机构(62)、隔板(63)和两第一夹持机构(64);第三底座(61)的一端固定设置在地面上,第三底座(61)远离地面的一端设置有第一回转机构(62),第一回转机构(62)可相对于第三底座(61)水平旋转,第一回转机构(62)的回转部上中心对称的设置有两第一夹持机构(64),两第一夹持机构(64)间隔设置且两第一夹持机构(64)之间的第一回转机构(62)的回转部上设置有隔板(63);所述本体的突起部的端面上间隔的设置有两第一通孔和第二通孔,两第一通孔分别位于本体突起部延伸方向的两端位置;第二通孔位于两第一通孔之间;加强件上设置有贯穿的第三通孔;第一夹持机构(64)包括若干第一托举部(641)、第一旋转压紧部(642)、第二压紧部(643)和第三压紧部(644);第一托举部(641)、第二压紧部(643)和第三压紧部(644)均固定设置在第一回转机构(62)的回转部上;各第一托举部(641)沿着本体或者加强件的长度延伸方向间隔设置,第一托举部(641)分别抵持在两个对称设置的加强件与本体靠近地面的端面并伸入突起部延伸方向一端的一个第一通孔内,第一托举部(641)还穿过第三通孔抵持在两加强件上方放置的本体的突起部的表面;第一旋转压紧部(642)可相对于第一托举部(641)旋转并压紧本体的突起部远离地面的表面;第二压紧部(643)的活动端向着靠近地面的方向运动并伸入本体的另一个第一通孔内,第三压紧部(644)的活动端朝着远离地面的方向抵持在该第一通孔附近的本体表面;随后由第三作业机器人(8)对一对加强件及本体的贴合面的边缘进行若干离散的点焊,即一次焊接。
5.根据权利要求4所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:所述第二夹持转台(7)包括第四底座(71)、第二回转机构(72)、隔板(63)和两第二夹持机构(73),第四底座(71)固定设置在地面上,第四底座(71)远离地面的一端设置有第二回转机构(72),第二回转机构(72)可相对于第四底座(71)水平旋转;第二回转机构(72)的回转部上中心对称的设置有两第二夹持机构(73),两第二夹持机构(73)间隔设置且两第二夹持机构(73)之间的第二回转机构(72)的回转部上设置有隔板(63);第二夹持机构(73)包括若干第二托举部(731)和第二旋转压紧部(732);第二托举部(731)均固定设置在第二回转机构(72)的回转部上,各第二托举部(731)沿着本体或者加强件的长度延伸方向间隔设置;第二托举部(731)抵持在本体或者加强件靠近地面的表面以及本体的非突起部的边缘位置;第二旋转压紧部(732)可相对于第二托举部(731)旋转,并压紧在第二托举部(731)相对应的本体远离地面的表面;随后由第四作业机器人(9)对一对加强件及本体的贴合面的边缘再次进行若干离散的点焊,即二次焊接,依次焊接的点焊位置与二次焊接的点焊位置不同。
6.根据权利要求5所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:所述第三夹持转台(101)包括第五底座(1011)、第三回转机构(1012)、隔板和两第三夹持机构(1013);第五底座(1011)远离地面的一端设置有第三回转机构(1012),第三回转机构(1012)的回转部可相对于第五底座(1011)水平转动;第三回转机构(1012)远离地面的端部旋转对称的设置有两第三夹持机构(1013),隔板位于两第三夹持机构(1013)之间的回转部上;两第三夹持机构(1013)均包括两第三托举部(1014)和两第三旋转压紧部(1015),第三托举部(1014)固定设置在第三回转机构(1012)的回转部上;两第三托举部(1014)分别抵持在本体或者加强件的长度延伸方向的两端且靠近地面的表面上;第三旋转压紧部(1015)可相对于第五底座(1011)旋转,并抵持在本体远离地面的表面且与第三托举部(1014)抵持部位相对应的位置。
7.根据权利要求1所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:所述第一螺柱焊接部(4)与第二螺柱焊接部(10)均包括螺柱输送托架(300)和螺栓压焊机构(400);第一螺柱焊接部(4)的螺柱输送托架(300)夹持第一螺柱(500);第一作业机器人(3)将本体移动至第一螺柱焊接部(4)的螺柱输送托架(300)与螺栓压焊机构(400)之间,将两个第一螺柱(500)均焊接在本体的突起部远离地面的表面上;第二螺柱焊接部(10)的螺柱输送托架(300)夹持住第二螺柱(600),由第四作业机器人(9)将完成二次焊接后的一对加强件及本体搬运至第二螺柱焊接部(10)的螺柱输送托架(300)与螺栓压焊机构(400)之间,并在本体的突起部靠近地面表面上焊接两个第二螺柱(600);两第二螺柱(600)相对于本体的第二通孔对称设置。
8.根据权利要求7所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:所述扭力检测单元(105)包括扭力枪(1051)和套筒(1052),扭力枪(1051)固定设置在第五作业机器人(102)的工作部上,扭力枪(1051)远离第五工业机器人的一端可拆卸的设置有套筒(1052),套筒(1052)用于对第一螺柱或者第二螺柱进行给定扭力检测;由第六作业机器人(103)上的抓取单元(106)将扭力合格的车身通道组件移动至合格品区域,或者将扭力不合格的车身通道组件移动至不合格品区域。
9.根据权利要求8所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:还包括套筒更换单元(107);套筒更换单元(107)设置在第五作业机器人(102)靠近第三夹持转台(101)一侧;套筒更换单元(107)包括套筒放置部(1071)、套筒抵持部(1072)、收集部(1073)和备件存放部(1074);套筒放置部(1071)相对于地面固定设置,套筒放置部(1071)上设置有竖直贯通的第四通孔(1075)以及水平贯通的第五通孔(1076),第四通孔(1075)与第五通孔(1076)相互连通,第四通孔(1075)靠近地面的一端的方向设置有敞口的收集部(1073),收集部(1073)与套筒放置部(1071)固定连接,第五通孔(1075)一侧的套筒放置部(1071)上设置有套筒抵持部(1072),套筒放置部(1071)的边缘位置设置有备件存放部(1074);扭力检测单元(105)的扭力枪(1051)带动套筒(1052)伸入套筒放置部(1071)的第四通孔(1075)内,套筒抵持部(1072)伸入第五通孔(1076)内并抵持在套筒(1052)外表面;扭力枪(1051)反向旋转与套筒(1052)分离,分离后的套筒(1052)掉入收集部(1073)中;第五作业机器人(102)带动扭力枪(1051)移动至备件存放部(1074),扭力枪(1051)与新的套筒(1052)进行旋合,完成套筒的更换。
10.根据权利要求1所述的一种小通道无人化自动焊接和检测设备,其特征在于:所述抓取单元(106)包括基座(1061)、两导向板(1062)、两夹持部(1063)和若干抓取部(1064);基座(1061)的一端与第六作业机器人(103)的工作部固定连接,基座(1061)远离第六作业机器人(103)的一端设置有两导向板(1062)、两夹持部(1063)和若干抓取部(1064),两导向板(1062)分别向着车身通道组件的宽度延伸方向及地面方向延伸,两夹持部(1063)分别夹紧本体非突起部的第一通孔处的边缘部位相对设置的两个表面;若干抓取部(1064)间隔设置,各抓取部(1064)抵持并抓取本体的突起部远离地面的表面的不同位置。
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Citations (9)
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---|---|---|---|---|
KR20100002757A (ko) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 희영산업(주) | 사다리 용접장치 |
CN102837103A (zh) * | 2012-09-14 | 2012-12-26 | 长沙长泰机器人有限公司 | 基于三维激光视觉自动化组对及焊接*** |
CN105364347A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-02 | 深圳市鹏煜威科技有限公司 | 自动筒体生产线 |
CN106862813A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-20 | 浙江大学 | 一种履带齿轮盘机器人自动堆焊及视觉检测*** |
CN107442890A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-08 | 中铁宝桥集团有限公司 | 道岔垫板自动化焊接生产线上料***及方法 |
CN110640378A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-03 | 秦皇岛信越智能装备有限公司 | 一种车用铝合金箱体弧焊卡具 |
CN110640407A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-03 | 秦皇岛信越智能装备有限公司 | 一种车用铝合金箱体自动焊接组装生产线 |
CN212577805U (zh) * | 2020-12-21 | 2021-02-23 | 快克智能装备股份有限公司 | 在线式激光焊接装置 |
KR102249138B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2021-05-07 | 주식회사 디에이치테크 | Suv 차량의 엔드 게이트 래치용 너트 프로젝션 용접 로봇시스템 |
-
2021
- 2021-09-26 CN CN202111131980.5A patent/CN113787275B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100002757A (ko) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 희영산업(주) | 사다리 용접장치 |
CN102837103A (zh) * | 2012-09-14 | 2012-12-26 | 长沙长泰机器人有限公司 | 基于三维激光视觉自动化组对及焊接*** |
CN105364347A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-02 | 深圳市鹏煜威科技有限公司 | 自动筒体生产线 |
CN106862813A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-20 | 浙江大学 | 一种履带齿轮盘机器人自动堆焊及视觉检测*** |
CN107442890A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-08 | 中铁宝桥集团有限公司 | 道岔垫板自动化焊接生产线上料***及方法 |
CN110640378A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-03 | 秦皇岛信越智能装备有限公司 | 一种车用铝合金箱体弧焊卡具 |
CN110640407A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-03 | 秦皇岛信越智能装备有限公司 | 一种车用铝合金箱体自动焊接组装生产线 |
KR102249138B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2021-05-07 | 주식회사 디에이치테크 | Suv 차량의 엔드 게이트 래치용 너트 프로젝션 용접 로봇시스템 |
CN212577805U (zh) * | 2020-12-21 | 2021-02-23 | 快克智能装备股份有限公司 | 在线式激光焊接装置 |
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