CN113857742B - 非标零件组配焊接智能制造***及制造方法 - Google Patents

非标零件组配焊接智能制造***及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于自动化领域，提供了一种非标零件组配焊接智能制造***，包括预校准工装、组对点焊工装、满焊工装，点焊机器人、满焊机器人、搬运机器人，所述预校准工装用于预先校准零件的位置；所述组对点焊工装用于装夹、移动零件，用于与搬运机器人协作固定零件，用于配合点焊机器人点焊；所述满焊工装用于装夹、移动已经点焊过的产品，用于配合满焊机器人满焊；所述搬运机器人用于在各个工装之间转移零件，用于与组对点焊工装配合固定零件。本发明智能制造***可以实现各种装配体的组对焊接，无需对应每个装配体特制工装夹具，实现了组对、点焊、满焊工序的连续自动化生产，节约了人力，提高了生产效率，提高了产品质量的均一性。

Description

非标零件组配焊接智能制造***及制造方法
技术领域
本发明属于自动化领域，涉及非标零件的组配焊接技术，尤其是一种非标零件组配焊接智能制造***。
背景技术
非标零件由于形状各异，现有的工艺操作流程是：先根据零件的形状制作工装，通过工装限定待组装的各个零件的位置，然后再人工点焊，满焊连接各个零件。工序多，每种零件需要不同的胎具，且人工组对的产品尺寸不一，满足不了质量统一、尺寸统一的要求。而且人员占用多，生产效率非常低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种能够实现多种非标零件的组配焊接的智能制造***及制造方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
一种非标零件组配焊接智能制造***，包括预校准工装、组对点焊工装、满焊工装，点焊机器人、满焊机器人、搬运机器人，
所述预校准工装用于预先校准零件的位置；
所述组对点焊工装用于装夹、移动零件，用于与搬运机器人协作固定零件，用于配合点焊机器人点焊；
所述满焊工装用于装夹、移动已经点焊过的产品，配合满焊机器人满焊；
所述搬运机器人用于在各个工装之间转移零件，用于与组对点焊工装配合固定零件。
而且，所述预校准工装包括多个推块，所述推块通过伺服电机或气缸驱动，根据设定的程序移动零件至预先设定的位置。
而且，所述组对点焊工装包括转动机构、第二工作台、井字形滑动架，所述第二工作台由转动机构驱动旋转；所述井字形滑动架安装在第二工作台上、由两横向滑动架和两纵向滑动架构成，在两横向滑动架上镜像对称固装两第一夹块，在两纵向滑动架上固装两第二夹块。
而且，所述满焊工装包括回转台、摆动架、摆臂、第三工作台、滑台、滑块，夹具，所述回转台的转轴与摆动架的中部连接，在摆动架的两端对称固装两摆臂，在两摆臂之间安装第三工作台，所述摆臂内安装有驱动第三工作台旋转的电机，在第三工作台上安装两滑台，在每一滑台上均滑动安装两滑块，在每一滑块上均安装一夹具，所述夹具由第二气缸驱动。
而且，所述搬运机器人终端安装有多个抓取夹具。
而且，所述抓取夹具采用电磁夹具或气动夹具。
为了实现传送，本发明还包括传送带，用于将本***的产品传递到下一工序。
进一步的，还包括上料***，设置在本***之前。
进一步的，还包括下料***，设置在本***之后。
本发明还提供一种非标零件组配焊接智能制造方法，包括如下步骤：
步骤一、搬运机器人从储料架上将第一零件移动至预校准工装；
步骤二、预校准工装对第一零件进行位置校准；
步骤三、搬运机器人将校准后的第一零件移动至组对点焊工装后返回储料架、同时组对点焊工装夹紧第一零件；
步骤四、搬运机器人重复步骤一至步骤三将第二零件移动至组对点焊工装；
步骤五、搬运机器人固定第二零件，点焊机器人将第一零件与第二零件进行点焊连接，点焊后搬运机器人返回储料架；
步骤六、搬运机器人依次将第三零件、第四零件等多个需要组对的工件依次移动至组对点焊工装进行点焊连接；
步骤七、当所有零件组对点焊后，搬运机器人将装配件移动至满焊工装；
步骤八、在满焊工装上，满焊机器人对装配件进行满焊。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明智能制造***的主要创新点是通过搬运机器人与组对点焊工装的配合可以实现各种装配体的组对焊接，无需对应每个装配体特制工装夹具，降低了成本。
2、本发明实现了组对、点焊、满焊工序的连续自动化生产，节约了人力，提高了生产效率，提高了产品质量的均一性。
附图说明
图1为本发明***的俯视图。
图2为预校准工装的俯视图。
图3为预校准工装的侧视图。
图4为组对点焊工装的立体图。
图5为满焊工装的立体图。
图6为满焊工装的夹具的立体图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种非标零件组配焊接智能制造***，包括预校准工装3、组对点焊工装5、满焊工装1，点焊机器人4、满焊机器人6、搬运机器人2。
所述预校准工装3用于预先校准零件的位置，搬运机器人2从储料架上取走零件放置到预校准工装3上，预校准工装3根据设定的程序将零件移动至设定好的位置后搬运机器人2再将零件从预校准工装3上取走直接放置到组对点焊工装5上进行点焊。由于位置已经预校准，因此在组对点焊工装5上无需再调整零件的摆放位置。所述预校准工装3也可以替换为视觉定位***。
所述组对点焊工装5用于装夹移动零件、与搬运机器人2协作固定零件，再由点焊机器人4完成点焊。
所述满焊工装1用于装夹移动已经点焊过得产品，配合满焊机器人6实现满焊。
所述搬运机器人2用于零件在各个工装之间的转移，与组对点焊工装5配合固定。
所述点焊机器人4、满焊机器人6分别实现点焊、满焊，为现有技术，不再赘述。
所述预校准工装3包括第一支撑架307、第一工作台301、第一推块302、第二推块305、第三推块303、第四推块304，所述第一推块302与第二推块305平行间隔设置，当第一推块302与第二推块305向着中心移动时实现从零件的左右两侧夹紧零件；所述第三推块303与第四推块304分别用于从零件的上、下两侧夹紧零件，在第一工作台301上对应夹块的移动方向制有导向孔306，在第一工作台301的底面安装控制夹块移动的驱动机构，所述第一推块302、第二推块305通过第一伺服电机配合第一丝杠驱动。所述第三推块303通过第二伺服电机配合第二丝杠驱动。第一丝杠与第二丝杠垂直设置。所述第四推块304安装在第一工作台301靠近搬运机器人2的侧边，第四推块304通过第一气缸驱动。所述第一推块302、第二推块305、第三推块303、第四推块304的形状可以根据零件的形状调整，使其能够与零件贴合夹紧为宜。所述第一工作台301固装在第一支撑架307上，第一工作台301倾斜设置、与水平面之间的夹角为15-45度。其中第一工作台301的高端靠近搬运机器人2。
所述组对点焊工装5包括转动机构504、第二工作台503、井字形滑动架，所述第二工作台503的两侧对称安装两转动机构504，两转动机构504可驱动第二工作台503做一定角度的摆转。所述井字形滑动架固装在第二工作台503的底面，在第二工作台503上对应井字形滑动架的安装位置开孔，漏出井字形滑动架。所述井字形滑动架由两横向滑动架和两纵向滑动架构成，两横向滑动架由第三伺服电机配合丝杠驱动，两纵向滑动架由第四伺服电机配合丝杠驱动。在两横向滑动架上镜像对称固装两第一夹块501，在两纵向滑动架上固装两第二夹块502。第一夹块501、第二夹块502的形状可以根据零件的形状调整，使其能够与零件贴合夹紧为宜。
所述满焊工装1包括回转台101、摆动架107、摆臂108、第三工作台103、滑台104、滑块105，夹具102，所述回转台101的转轴110与摆动架107的中部连接，驱动摆动架107做360度旋转，在摆动架107的两端对称固装两摆臂108，在两摆臂108之间安装第三工作台103，所述摆臂108内安装有驱动第三工作台103旋转的电机109。所述第三工作台103为矩形框架结构，在第三工作台103上安装两滑台104，两滑台104可在第三工作台103上横向滑动，在每一滑台104上均滑动安装两滑块105，滑块105沿纵向移动，在每一滑块105上均安装一夹具102，所述夹具102由第二气缸106驱动。满焊工装1可以实现零件的各个角度位置需求。
所述搬运机器人2采用六轴机器人，其终端安装有多个抓取夹具。所述抓取夹具包括电磁夹具，气动夹具。根据零件的属性选择使用气动夹具或电磁夹具。
本发明还提供一种非标零件组配焊接智能制造方法，包括如下步骤：
步骤一、搬运机器人2从储料架上将第一零件移动至预校准工装3；
步骤二、预校准工装3对第一零件进行位置校准；
步骤三、搬运机器人2将校准后的第一零件移动至组对点焊工装5后返回储料架、同时组对点焊工装5夹紧第一零件；
步骤四、搬运机器人2重复步骤一至步骤三将第二零件移动至组对点焊工装5；
步骤五、搬运机器人2固定第二零件，点焊机器人4将第一零件与第二零件进行点焊连接，点焊后搬运机器人2返回储料架；
步骤六、搬运机器人2依次将第三零件、第四零件等多个需要组对的工件依次移动至组对点焊工装5进行点焊连接；
步骤七、当所有零件组对点焊后，搬运机器人2将装配件移动至满焊工装1；
步骤八、在满焊工装1上，满焊机器人6对装配件进行满焊。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种非标零件组配焊接智能制造***，其特征在于：包括预校准工装（3）、组对点焊工装（5）、满焊工装（1），点焊机器人（4）、满焊机器人（6）、搬运机器人（2），
所述预校准工装（3）用于预先校准零件的位置，所述预校准工装（3）包括多个推块，所述推块通过伺服电机或气缸驱动，根据设定的程序移动零件至预先设定的位置；
所述组对点焊工装（5）用于装夹、移动零件，用于与搬运机器人（2）协作固定零件，用于配合点焊机器人（4）点焊，所述组对点焊工装（5）包括转动机构（504）、第二工作台（503）、井字形滑动架，所述第二工作台（503）由转动机构（504）驱动旋转；所述井字形滑动架安装在第二工作台（503）上、由两横向滑动架和两纵向滑动架构成，在两横向滑动架上镜像对称固装两第一夹块（501），在两纵向滑动架上固装两第二夹块（502）；
所述满焊工装（1）用于装夹、移动已经点焊过的产品，用于配合满焊机器人（6）满焊，所述满焊工装（1）包括回转台（101）、摆动架（107）、摆臂（108）、第三工作台（103）、滑台（104）、滑块（105），夹具（102），所述回转台（101）的转轴（110）与摆动架（107）的中部连接，在摆动架（107）的两端对称固装两摆臂（108），在两摆臂（108）之间安装第三工作台（103），所述摆臂（108）内安装有驱动第三工作台（103）旋转的电机（109），在第三工作台（103）上安装两滑台（104），在每一滑台（104）上均滑动安装两滑块（105），在每一滑块（105）上均安装一夹具（102），所述夹具（102）由第二气缸（106）驱动；
所述搬运机器人（2）用于在各个工装之间转移零件，用于与组对点焊工装（5）配合固定零件；
所述非标零件组配焊接智能制造***的使用方法包括以下步骤：
步骤一、搬运机器人（2）从储料架上将第一零件移动至预校准工装（3）；
步骤二、预校准工装（3）对第一零件进行位置校准；
步骤三、搬运机器人（2）将校准后的第一零件移动至组对点焊工装（5）后返回储料架、同时组对点焊工装（5）夹紧第一零件；
步骤四、搬运机器人（2）重复步骤一至步骤三将第二零件移动至组对点焊工装（5）；
步骤五、搬运机器人（2）固定第二零件，点焊机器人（4）将第一零件与第二零件进行点焊连接，点焊后搬运机器人（2）返回储料架；
步骤六、搬运机器人（2）依次将第三零件、第四零件等多个需要组对的工件依次移动至组对点焊工装（5）进行点焊连接；
步骤七、当所有零件组对点焊后，搬运机器人（2）将装配件移动至满焊工装（1）；
步骤八、在满焊工装（1）上，满焊机器人（6）对装配件进行满焊。
2.根据权利要求1所述非标零件组配焊接智能制造***，其特征在于：所述搬运机器人（2）终端安装有多个抓取夹具。
3.根据权利要求2所述非标零件组配焊接智能制造***，其特征在于：所述抓取夹具采用电磁夹具或气动夹具。
4.根据权利要求1所述非标零件组配焊接智能制造***，其特征在于：还包括传送带，用于将本***的产品传递到下一工序。
5.根据权利要求1所述非标零件组配焊接智能制造***，其特征在于：还包括上料***，设置在本***之前。
6.根据权利要求1所述非标零件组配焊接智能制造***，其特征在于：还包括下料***，设置在本***之后。
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