CN1778512A - 机器人加工钣金件上凸焊的方法 - Google Patents

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CN1778512A CN 200410084534 CN200410084534A CN1778512A CN 1778512 A CN1778512 A CN 1778512A CN 200410084534 CN200410084534 CN 200410084534 CN 200410084534 A CN200410084534 A CN 200410084534A CN 1778512 A CN1778512 A CN 1778512A
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李正刚
匡宝威
王海锋
刘国新
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XINSONG ROBOT AUTOMATION CO Ltd SHANGHAI
Shenyang Siasun Robot and Automation Co Ltd
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XINSONG ROBOT AUTOMATION CO Ltd SHANGHAI
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Abstract

本发明公开了用机器人加工钣金件上凸焊的方法，技术方案是：钣金件人工上料；凸焊件采用自动***自动供料；机器人控制***对供料进行可靠性检测；机器人抓取工件完成各供料装置及凸焊机之间的移载；抓具机器人一端固定在机器人上，另一端固定在工作定位工装上；由机器人进行焊接，用可编程逻辑控制器(PLC)对控制***进行控制，由操作面板上按钮进行操作，人机操作界面触摸屏来操作控制方式。本发明由于用机器人对钣金件上凸焊件焊接，改变了传统的手工操作生产模式，生产设备上了一个台阶，生产效率显著提高。

Description

机器人加工钣金件上凸焊的方法
技术领域
本发明涉及钣金件上凸焊加工，特别属于用机器人在钣金件上凸焊加工的技术。
背景技术
在汽车零部件及相关行业中，有很多在钣金件上凸焊多个、多种螺母及销钉(螺柱)等工件的工艺需求。以往采用的工艺多为针对某一种凸焊件采用一套或几套凸焊机及一套或几套工装，用手工操作，因此存在着所需工装数量多、操作繁杂、劳动强度大、效率低、质量差的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种机器人加工钣金件上凸焊的方法。
为解决技术问题本发明采用的技术方案如下：
钣金件人工上料，由操作员将钣金件放置在定位工装上，同时将完成焊接的工件取走；
凸焊件采用自动***自动供料，通过震动料斗、机械手；
机器人控制***对供料进行可靠性检测，有两个传感器，一个用来检测定位工装是否完全到位，另一个用来检测工件是否安装到位；
机器人抓取工件完成各供料装置及凸焊机之间的移载；
抓具机器人一端固定在机器人上，另一端固定在工作定位工装上；
由机器人进行焊接，用可编程逻辑控制器(PLC)对控制***进行控制，由操作面板上按钮进行操作，人机操作界面触摸屏来操作控制方式。
本发明由于用机器人对钣金件上凸焊件焊接，改变了传统的手工操作生产模式，生产设备上了一个台阶，生产效率显著提高。
附图说明
附图是本发明实施例加工工艺流程示意图。
具体实施方式
附图中，用控制***可编程逻辑控制器PLC进行控制，人机操作界面触摸屏操作控制方式，由操作面板上的按钮实现紧急停止按钮、手动按钮、自动按钮、装夹就绪按钮。
机器人选定通用的6自由度关节型，有效负荷165kg，机器人工作站控制***采用SIEMENS公司生产的可编程逻辑控制器(PLC)进行控制，人机操作界面采用触摸屏操作控制方式，单台机器人同时为多台凸焊机供料，本实施例工作站有A、B两上下料工位，当机器人抓走A位置上的工件进行焊接作业时，操作者将B位置上的焊完工件取走，补充完新件以后，发就绪信号。机器人完成焊接作业后再将工件放回原处。工作站可布置几台凸焊机，本实施例为钣金件上凸焊螺母和螺钉如下：
1#凸焊机完成螺母7-M6和4-M8的焊接，
2#凸焊机完成螺钉8-M5X13的焊接，
3#凸焊机完成螺钉2-M6X28的焊接。
在同一台凸焊机上实现M6和M8两种凸焊螺母的凸焊。具体分析如下：M6螺母的小径为Φ4.917；M8螺母的小径为Φ6.647；两者直径差为6.647-4.917＝1.73；半径差为1.73/2＝0.865；M6螺母端面面积：S＝10*10-1/2*2*2-3.14*3*3＝79.16mm2；(考虑螺纹倒角)两种凸焊螺母共用一台凸焊机时，下电极导向孔为Φ6.5；
M6螺母与下电极接触面积为S＝10*10-1/2*2*2-3.14*3.25*3.25＝64.83mm2；占总端面面积的百分比为64.83/79.16＝82％。所以对焊接并不会有太大影响。
工件由机器人准确送至焊接位置上并实现凸焊；机器人抓取工件作业时，依次在1#、2#、3#凸焊机上焊接作业以焊接不同的凸焊件，启动信号由机器人控制器发出经外部PLC控制器送到凸焊机，焊接完毕后信号经外部PLC控制器回传至机器人控制器，焊机报警信号也采用同样的方式送至机器人控制器。
工件定位根据工件的外形特点进行定位，采用一面两销的定位方式。整个定位工装与工作台用两个定位销定位。而且在底板上装有两个传感器，一个用来检测定位工装是否完全到位，另一个用来检测工件是否安装到位。定位工装与工作台之间采用速换钳机构以实现气、电快速接插，工件夹紧采用气动方式夹紧。
抓具采用快速换钳机构以实现气、电快速接插，抓具的一端固定在机器人上，另一端固定在工件定位工装上，当机器人抓取工件时，抓具的两端能够快速组合在一起，最终达到快速将工件连同定位工装抓走目的。
凸焊件的供料方式为自动***自动供料：螺母或螺钉经过振动料斗的振动排列，按正确的姿态传送至特定的出口位置，气动机械手将工件取放至指定位置上。在供料装置特定位置上安装检测传感器，用于实时监控振动料斗中凸焊件的情况，以便随时填充凸焊件。此工作站包括凸焊螺母和螺钉两种类型的凸焊件，具体供料方式如下：
1、凸焊螺母自动供料至凸焊机的电极上；凸焊螺母从振动料斗出来后，经分料机构推进到软管里，再由气吹到出口处，然后由气缸推到机械手里，机械手绕一固定轴回转将凸焊螺母送到焊机的下电极上(此处与手工作业的区别在于：螺母在下面，钣金件在上边)。为了提高产品合格率，确保***的稳定性，在机械手上安装了聚焦式光电传感器，机械手将螺母套到定位销上后，对螺母进行检测。如果没有螺母，***则发出报警信息。
2、凸焊螺钉自动供料至工件上；凸焊螺钉从振动料斗出来后，经分料机构推出，再由特制吸盘将其吸住，然后由气动机械手将其送至工件上对应的光孔里，然后机器人再将带螺钉的工件送至凸焊机处进行焊接作业。在焊机下电极附近装有对射式传感器，在焊接前对凸焊螺钉是否到达下电极上进行检测。如果没有螺钉，***则发出报警信息。

Claims (2)

1.机器人加工钣金件上凸焊的方法，该方法流程如下：
钣金件人工上料，由操作员将钣金件放置在定位工装上，同时将完成焊接的工件取走；
凸焊件采用自动***自动供料，通过震动料斗、机械手；
机器人控制***对供料进行可靠性检测，有两个传感器，一个用来检测定位工装是否完全到位，另一个用来检测工件是否安装到位；
机器人抓取工件完成各供料装置及凸焊机之间的移载；
抓具机器人一端固定在机器人上，另一端固定在工作定位工装上；
由机器人进行焊接，用可编程逻辑控制器PLC对控制***进行控制，由操作面板上按钮进行操作，人机操作界面触摸屏来操作控制方式。
2.根据要求1所述的机器人加工钣金件上凸焊的方法，其特征在于机器人抓取工件完成各供料装置及凸焊机之间的移载，在凸焊机上焊接作业以焊接不同的凸焊件，启动信号由机器人控制器发出，经外部PLC控制器送到凸焊机，焊接完毕后信号经外部PLC控制器回传至机器人控制器，焊机报警信号也以同样方式送至机器人控制器。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication