CN114589423A - 一种基于立体库与agv夹具的前机舱焊装生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线。包括双向惰轮AGV、AGV夹具、立体库、地面定位机构、焊接机器人、自动焊钳、抓具和PLC电气控制***；双向惰轮AGV牵引AGV夹具和前机舱零件至下一个地面定位机构工位；立体库内储存AGV夹具；AGV夹具放置在地面定位机构上，地面定位机构实现对AGV夹具上的气缸打开和夹紧以及信号的检测；地面定位机构向PLC电气控制***发送信号；PLC电气控制***控制焊接机器人和双向惰轮AGV；焊接机器人带动自动焊钳焊接，焊接完成后，再由焊接机器人带动抓具将前机舱零件放置缓存区本发明摆脱了抓手对白车身进行工序传递，改用AGV牵引夹具进行工序传递，同时将不同车型的AGV夹具储存在立体库中实现多种车型柔性切换生产。

Description

一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体的说是一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线。
背景技术
由于目前市场上新能源汽车更新换代的加快，很多汽车企业采用同一生产线多车型切换生产方式。传统的车型切换方法是通过将夹具进行改造或新制放入线体内，这种方法不仅增加了改造车型的设计难度，同时由于空间受限很难实现4种车型以上的同时在线生产。
例如：一种基于可编程逻辑的汽车侧围焊装生产线控制***,涉及汽车焊装技术领域。包括可编程主控制器、若干安全输入输出模块、电焊机器人以及变频器；若干安全输入输出模块通过通讯总线与可编程主控制器连接；任一安全输入输出模块均连接工位安全设备；可编程主控制器通过通讯总线分别与电焊机器人、变频器通讯连接。该控制***运动过程中实时获取其位置和状态,保证生产节拍稳定准确,提高对应工位机器人的利用率；同时,基于可编程主控制器的焊装线控制***,避免现有技术中由安全继电器和硬接线回路连接的生产线安全***接线繁杂、不便于维修及快速排查故障的技术问题的出现,提高生产安全性。但是不能满足多种车型同时在线生产。
一种封焊焊接设备及电池生产线,该封焊焊接设备包括工作台、直线滑轨、焊接工装及焊接机构,焊接工装包括基座、主动导向套、从动导向套、托轮、压轮、从动压头及主动压头,基座安装于直线滑轨,托轮和主动压头均安装于基座,压轮可转动安装于基座并位于托轮的上方,托轮与压轮相互配合以径向限定待焊装电芯的位置,主动导向套滑动安装于基座并活动套设于主动压头,从动压头安装于从动压板,从动压板通过直线驱动单元滑动安装于基座,从动导向套可滑动安装于从动压板并活动套设于从动压头,从动导向套与主动导向套同轴设置,主动压头与旋转驱动机构相连,焊接机构安装在直线滑轨的末端,焊接质量好焊接效率高。但是不能满足多种车型同时在线生产。
发明内容
本发明提供了一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，本发明摆脱了抓手对白车身进行工序传递，改用AGV牵引夹具进行工序传递，同时将不同车型的AGV夹具储存在立体库中实现多种车型柔性切换生产，并且采用RFID设备通过读取不同AGV夹具上的载码体识别车型信息及流水号等相关信息，不仅减少了空间上的占用，同时也提高了车型传递信息处理能力，还可以实现4种车型以上同时在线生产的一种焊装生产线。在满足生产节拍60JPH的基础上，增加了15s快速切换车型生产的能力。与传统的焊装生产线相比具有高柔性、低成本、车型融入难度低等特点。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，包括双向惰轮AGV1、AGV夹具2、立体库3、地面定位机构4、焊接机器人5、自动焊钳6、抓具7和PLC电气控制***8；所述双向惰轮AGV1牵引AGV夹具2和前机舱零件至下一个地面定位机构工位4；所述立体库3内储存AGV夹具2；所述AGV夹具2放置在地面定位机构4上，地面定位机构4实现对AGV夹具2上的气缸打开和夹紧以及信号的检测；所述地面定位机构4向PLC电气控制***8发送信号；所述PLC电气控制***8控制焊接机器人5和双向惰轮AGV1；所述焊接机器人5带动自动焊钳6焊接，焊接完成后，再由焊接机器人5带动抓具7将前机舱零件放置缓存区。
所述地面定位机构4上设置有接近开关；所述接近开关识别AGV夹具2是否到位，如果到位，接近开关对PLC控制***8发出到位信号，焊接机器人5对白车身焊接，焊接后通过PLC控制***8再对双向惰轮AGV1发送焊接完成信号柄发送至下一工位。
所述地面定位机构4通过气电快插13对AGV夹具2进行通电。
所述立体库3设有四层，分别对应四个车型的AGV夹具2。
所述双向惰轮AGV1带有升降功能，通过升降功能将AGV夹具2放置到地面定位机构4上。
所述地面定位机构4设置有三轴NC机构9；所述三轴NC机构9中的勾销缸16对前机舱零件进行定位夹紧；所述三轴NC机构9通过三个电机实现X、Y、Z三向大行程移动；所述勾销缸16通过勾销对白车身进行定位夹紧，保持焊接过程无偏移。
所述地面定位机构4设有RFID设备14；所述RFID设备14用来读取当前AGV夹具2上的载码体15内所包含的白车身的信息。
所述信息包括流水号和车型信息。
所述PLC电气控制***8集成AGV控制***10、三轴NC控制***11和立体库控制***12；所述AGV控制***10用于控制双向惰轮AGV1；所述三轴NC控制***11用于控制三轴NC机构9；所述立体库控制***12用于控制立体库3。
所述双向惰轮AGV1的行走精度为10mm。
本发明的有益效果为：
1)摆脱了抓手对白车身进行工序传递，改用AGV牵引夹具进行工序传递，同时将不同车型的AGV夹具储存在立体库中实现多种车型柔性切换生产，并且采用；
2)发明满足60JPH的生产节拍并提供15s快速切换功能，通过各个焊接工位的焊点分配与双向惰轮AGV快速制动的特点，将节拍缩短至49s，同时通过立体库与三轴NC机构配合，实现15s快速切换；
3)发明采用RFID设备通过读取不同AGV夹具上的载码体识别车型信息及流水号等相关信息，不仅减少了空间上的占用，同时也提高了车型传递信息处理能力，并且可以实现4种车型以上同时在线生产的一种焊装生产线。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明的总体平面图；
图2为本发明中地面定位机构与AGV夹具结构示意图；
图3为本发明中三轴NC机构的结构示意图；
图4为本发明中立体库的结构示意图。
图中：
1、双向惰轮AGV；
2、AGV夹具；
3、立体库；
4、地面定位机构；
5、焊接机器人；
6、自动焊钳；
7、抓具；
8、PLC电气控制***；
9、三轴NC机构；
10、AGV控制***；
11、三轴NC控制***；
12、立体库控制***；
13、气电快插；
14、RFID设备；
15、载码体；
16、勾销缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1、图2和图3，一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，包括双向惰轮AGV1、AGV夹具2、立体库3、地面定位机构4、焊接机器人5、自动焊钳6、抓具7和PLC电气控制***8。
所述双向惰轮AGV1牵引AGV夹具2和前机舱零件至下一个地面定位机构工位4，实现工艺传递。
所述双向惰轮AGV1的行走精度为10mm，并循环往复在线体内行走，利用双向惰轮特点，可以实现XY双向快速通行，取消旋转运行带来的节拍影响。
当双向惰轮AGV1到达焊接工位后，通过双向惰轮AGV1的升降功能，将AGV夹具2放置在地面定位机构4上，并且利用气电快插13对AGV夹具2进行通电，实现对AGV夹具2上的气缸打开和夹紧以及信号的检测；
所述立体库3内储存AGV夹具2；为了实现多车型融入的同时生产，所述立体库3设有四层，分别对应四个车型的AGV夹具2，通过PLC下发当前生产车型信息，双向惰轮AGV1牵引AGV夹具2至立体库3，通过立体库3的滑台将当前车型的AGV夹具2进行切换，切换时间在15s内，即可实现多车型快速切换生产。
所述地面定位机构4包括接近开关；所述接近开关识别AGV夹具2是否到位，如果到位，接近开关对PLC电气控制***8发出到位信号，该工位的焊接机器人5会对白车身进行焊接，焊接完成后通过PLC电气控制***8对双向惰轮AGV1发送焊接完成信号并发送至下一工位。
参阅图3，所述地面定位机构4还包括三轴NC机构9；所述三轴NC机构9对定位销进行切换定位；三轴NC机构9通过三个方向电机和滑台实现定位销X、Y、Z三个方向200mm范围内的快速切换，满足当前大部分乘用车定位切换。通过PLC电气控制***8对三轴NC机构9下发车型信息，提前对下一车型进行自动切换。
所述地面定位机构4还设置有RFID设备；所述RFID设备读取AGV夹具2上的载码体15判断当前车型的流水号和车型信息。通过PLC电气控制***8对当前流水号的车型信息传递到关键工位的RFID中，通过对AGV夹具2的载码体15读取判断车型是否一致，判断是否符合当前流水号工艺，如果一致反馈至PLC电气控制***8并对焊接机器人5下发当前车型的焊接工艺。
参阅图3和图4，所述PLC电气控制***8集成AGV控制***10、三轴NC控制***11和立体库控制***12；所述AGV控制***10用于控制双向惰轮AGV1；所述三轴NC控制***11用于控制三轴NC机构9；所述立体库控制***12用于控制立体库3；通过对其他***的集成与组网，实现线体内全设备控制，全信号交互等功能。
本发明的使用方法如下：
前机舱1区内，工人人工上件前机舱零件至夹具台，通过焊接机器人5将前机舱零件搬运至AGV夹具2。双向惰轮AGV1牵引AGV夹具2和前机舱零件至下一个地面定位机构工位4，通过双向惰轮AGV1的升降功能将AGV夹具2放置到地面定位机构4上，并由焊接机器人5带动自动焊钳6进行焊接，焊接完成后，再由焊接机器人5带动抓具7将前机舱零件放置缓存区，基于此种工艺，双向惰轮AGV1在线体1区内循环往复完成1区焊接工艺。
在缓存区内，通过双向惰轮AGV1带动AGV夹具2进行循环缓存，并将前机舱零件运送至前机舱2区。
前机舱2区内，同样利用工人人工上件至夹具台，通过焊接机器人5进行搬运操作，同时在线体2区内完成6个工位的AGV往复循环，并运送至前机舱3区。
前机舱3区内，地面定位机构4采用三轴NC机构9带动勾销缸16对前机舱零件进行定位夹紧，每个地面定位机构4两侧都采用焊接机器人对前机舱零件进行补焊。最后由双向惰轮AGV1带动焊接完成的前机舱运送至其他线体。
在1区和2区内都设有立体库，为了快速与AGV夹具进行切换，满足15s内其他车型的生产要求。每个立体库3都设有四层，分别对应4个车型的AGV夹具2，若是在AGV夹具2进行改造，还可适应跟多车型的生产。
在地面定位机构4上设有RFID设备14，用来读取当前AGV夹具2上载码体15内所包含的白车身所有信息，包括流水号与车型信息等。通过与PLC控制***8下发的车型对比，验证当前车型生产的准确性，同时还能将车型信息进行传递。
综上，本发明专利降低了夹具融入设计难度，可以实现多车型柔性生产，并且满足60JPH的生产节拍并提供15s快速切换功能，通过各个焊接工位的焊点分配与双向惰轮AGV快速制动的特点，将节拍缩短至49s。同时通过立体库与三轴NC机构配合，实现15s快速切换。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，包括双向惰轮AGV(1)、AGV夹具(2)、立体库(3)、地面定位机构(4)、焊接机器人(5)、自动焊钳(6)、抓具(7)和PLC电气控制***(8)；所述双向惰轮AGV(1)牵引AGV夹具(2)和前机舱零件至下一个地面定位机构工位(4)；所述立体库(3)内储存AGV夹具(2)；所述AGV夹具(2)放置在地面定位机构(4)上，地面定位机构(4)实现对AGV夹具(2)上的气缸打开和夹紧以及信号的检测；所述地面定位机构(4)向PLC电气控制***(8)发送信号；所述PLC电气控制***(8)控制焊接机器人(5)和双向惰轮AGV(1)；所述焊接机器人(5)带动自动焊钳(6)焊接，焊接完成后，再由焊接机器人(5)带动抓具(7)将前机舱零件放置缓存区。
2.根据权利要求1所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述地面定位机构(4)上设置有接近开关；所述接近开关识别AGV夹具(2)是否到位，如果到位，接近开关对PLC控制***(8)发出到位信号，焊接机器人(5)对白车身焊接，焊接后通过PLC控制***(8)再对双向惰轮AGV(1)发送焊接完成信号柄发送至下一工位。
3.根据权利要求1所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述地面定位机构(4)通过气电快插(13)对AGV夹具(2)进行通电。
4.根据权利要求1所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述立体库(3)设有四层，分别对应四个车型的AGV夹具(2)。
5.根据权利要求1所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述双向惰轮AGV(1)带有升降功能，通过升降功能将AGV夹具(2)放置到地面定位机构(4)上。
6.根据权利要求1所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述地面定位机构(4)设置有三轴NC机构(9)；所述三轴NC机构(9)中的勾销缸(16)对前机舱零件进行定位夹紧；所述三轴NC机构(9)通过三个电机实现X、Y、Z三向大行程移动；所述勾销缸(16)通过勾销对白车身进行定位夹紧，保持焊接过程无偏移。
7.根据权利要求1所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述地面定位机构(4)设有RFID设备(14)；所述RFID设备(14)用来读取当前AGV夹具(2)上的载码体(15)内所包含的白车身的信息。
8.根据权利要求1所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述信息包括流水号和车型信息。
9.根据权利要求6所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述PLC电气控制***(8)集成AGV控制***(10)、三轴NC控制***(11)和立体库控制***(12)；所述AGV控制***(10)用于控制双向惰轮AGV(1)；所述三轴NC控制***(11)用于控制三轴NC机构(9)；所述立体库控制***(12)用于控制立体库(3)。
10.根据权利要求1所述的一种基于立体库与AGV夹具的前机舱焊装生产线，其特征在于，所述双向惰轮AGV(1)的行走精度为10mm。
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