專利名稱：一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車制造裝備中的車身焊接柔性生產(chǎn)裝備技術(shù)領(lǐng)域， 確切地說是一種安裝在運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)上的機(jī)器人從固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單 元抓舉夾具，實(shí)現(xiàn)多車型的工件和夾具自動(dòng)快換就位的適用于多車型混線 生產(chǎn)的機(jī)器人柔性焊接生產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前的汽車焊接裝備領(lǐng)域，為提高生產(chǎn)效率，提高焊接質(zhì)量，改善 工作環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，機(jī)器人焊接技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。 而在汽車市場日益激烈的競爭中，車型的多樣性是彰顯汽車企業(yè)強(qiáng)大綜合 競爭力的一方面?，F(xiàn)今，無論是新線上馬，還是舊線改造，都指向同一個(gè) 敏感方向一多車型混線機(jī)器人柔性焊接生產(chǎn)。 一
在同一或近似車身平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多種車型混線生產(chǎn)，滿足混線生產(chǎn)，主 要涉及快速更換卞部工裝、側(cè)圍工裝(頂部工裝)。因車身下部相同或變化 不大，下部工裝的切換可自動(dòng)快速切換局部定位支撐和夾緊單元來實(shí)現(xiàn)。 各種車型側(cè)圍形狀的定位支撐和夾緊差異較大， 一般無法用簡單更換支撐 定位實(shí)現(xiàn)，需要整體更換側(cè)圍工裝來實(shí)現(xiàn)。
目前，轎車車身焊接柔性生產(chǎn)線采用的主要形式有自動(dòng)快換式主拼 夾具、四面體回轉(zhuǎn)式主拼夾具、多道岔蝶形主拼夾具、內(nèi)置式主拼夾具等。
近年來，國外有通過機(jī)器人抓舉各種車型的側(cè)圍工裝和下部工裝形成 整體式夾具結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多車型混線生產(chǎn)的方式。但引進(jìn)國外技術(shù)費(fèi)用高，且 不適合國內(nèi)廠家生產(chǎn)的某些特定場合。
李文忠在《淺析汽車混流柔性焊接生產(chǎn)線制造技術(shù)》 一文中介紹了德
國KUKA公司在世界汽車焊接線，通過8個(gè)裝載架和3個(gè)軌道來實(shí)現(xiàn)10 種合裝夾具的更換，適應(yīng)IO種車型的混流生產(chǎn)。從日本和韓國進(jìn)口滾筒式 合裝夾具，其原理是通過可水平旋轉(zhuǎn)的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)側(cè)圍夾具的更換， 滾筒四面可以安裝4套側(cè)圍夾具，可適應(yīng)4種車型的轉(zhuǎn)換。這一技術(shù)填補(bǔ) 了國內(nèi)適用于多車型混線生產(chǎn)的機(jī)器人柔性焊接生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)的空白。但 在特定的不同場合，為滿足不同的需要，上述技術(shù)方案也不完全適用，因 此有必要提供另一種不同于上述技術(shù)方案的適用于多車型混線生產(chǎn)的機(jī)器-人柔性焊接生產(chǎn)系統(tǒng)，以進(jìn)一步豐富和發(fā)展本項(xiàng)技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種具有全程可控、高儲(chǔ)能、 高精度、高速和高穩(wěn)定等特性的適用于多車型混線生產(chǎn)的機(jī)器人柔性焊接 生產(chǎn)系統(tǒng)，本實(shí)用新型依托電氣自動(dòng)化控制單元的全程控制，實(shí)現(xiàn)了多車型工件和夾具自動(dòng)快換就位，多車型混線生產(chǎn)柔性能力得到提升。 本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在 于-包括用于存儲(chǔ)多臺(tái)夾具的固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元；安裝在運(yùn)動(dòng) 滑臺(tái)上用于抓舉所述夾具實(shí)現(xiàn)工件和夾具自動(dòng)快換就位，以及用于抓舉機(jī)
器人焊槍執(zhí)行諄接操作的機(jī)器人；用于支承定位工件并用于轉(zhuǎn)運(yùn)工件的多 個(gè)雪橇式支承定位單元；用于定位夾緊雪橇式支承定位單元并使其沿生產(chǎn) 線運(yùn)動(dòng)的滾床單元；用于定位鎖緊機(jī)器人釋放到夾具工作位的夾具并用于 定位夾緊工件的底板定位夾緊鎖緊單元；用于存儲(chǔ)工件和反饋所儲(chǔ)存工件 適用對(duì)應(yīng)車型的檢測信號(hào)的工件存儲(chǔ)單元；用于接收到上位計(jì)算機(jī)傳來的 車型生產(chǎn)信息后控制所述機(jī)器人、固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元、雪橇式 支承定位單元、滾床單元、底板定位夾緊鎖緊單元和工件存儲(chǔ)單元的動(dòng)作 流程實(shí)現(xiàn)所有工件和夾具的自動(dòng)快換就位等，從而實(shí)現(xiàn)多車型混線柔性生 產(chǎn)的電氣自動(dòng)化控制單元。
所述固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元包括多臺(tái)夾具、多個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)和 用于控制所述多臺(tái)夾具和多個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)的動(dòng)作流程的電氣自動(dòng)化控制子 單元。所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)包括多個(gè)定位鎖緊裝置和多個(gè)保護(hù)裝置。所述定位 鎖緊裝置由至少2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的零點(diǎn)系統(tǒng)組成；所述零點(diǎn)系統(tǒng)為通用基準(zhǔn)接口， 其英文標(biāo)準(zhǔn)名稱為Zero-Point-Systems;所述零點(diǎn)系統(tǒng)包括缸體，設(shè)置在缸 體內(nèi)的鋼球，和與所述鋼球配合的活塞頂塊。所述保護(hù)裝置包括氣缸缸體， 氣缸活塞桿和與氣缸活塞桿連接的活動(dòng)臂。所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)上配備有多個(gè) 與夾具相聯(lián)的用于電氣自動(dòng)化控制的快換接頭，所述快換接頭是本領(lǐng)域中 常見的迅速實(shí)現(xiàn)電氣連通和斷開的接頭。所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)上設(shè)置有多個(gè)用 于存儲(chǔ)夾具的存儲(chǔ)架。定位鎖緊裝置、保護(hù)裝置和快換接頭均分別設(shè)置在 每個(gè)存儲(chǔ)架上。
所述機(jī)器人為市面上常見的焊接機(jī)器人。
所述雪橇式支承定位單元為本領(lǐng)域常見的，由雪橇架、安裝在雪橇架 上的導(dǎo)向塊、定位銷、支承塊和檢測開關(guān)組成的支承定位裝置。
所述滾床單元是本領(lǐng)域常見的，由滾床本體、安裝在滾床本體上的電 動(dòng)機(jī)、軸承座、氣缸、壓緊臂、限位塊、滑塊、檢測開關(guān)、安裝在軸承座 上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸、安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)臂、滾輪和鏈輪以及連接電動(dòng)機(jī)和鏈輪 的鏈條組成的傳輸定位夾緊裝置。
所述底板定位夾緊鎖緊單元是本領(lǐng)域常見的，由底板、安裝座、安裝
在安裝座上的定位銷、支承塊、氣缸、壓緊臂、零點(diǎn)系統(tǒng)、快換接頭和檢
測開關(guān)組成的定位夾緊鎖緊裝置。
所述工件存儲(chǔ)單元是用于存儲(chǔ)多種車型工件的工件存儲(chǔ)架。所述工件 存儲(chǔ)單元反饋所儲(chǔ)存工件適用對(duì)應(yīng)車型的檢測信號(hào)。
所述電氣自動(dòng)化控制單元和電氣自動(dòng)化控制子單元為可編程控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在—
本實(shí)用新型采用固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元，機(jī)器人，雪橇式支承 定位單元，滾床單元，底板定位夾緊鎖緊單元，工件存儲(chǔ)單元和電氣自動(dòng) 化控制單元組成的適用于多車型混線生產(chǎn)的機(jī)器人柔性焊接生產(chǎn)系統(tǒng)，、并 且固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元采用標(biāo)準(zhǔn)的零點(diǎn)系統(tǒng)使該單元結(jié)構(gòu)簡潔、 功能有效，具有高儲(chǔ)能、高精度、高速和高穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。底板定位夾緊鎖 緊單元也配備有零點(diǎn)系統(tǒng)。與固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元和底板定位夾 緊鎖緊單元相接駁的夾具承其特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)輕量化，為機(jī)器人創(chuàng)造了有利的 技術(shù)條件。本適用于多車型混線生產(chǎn)的機(jī)器人柔性焊接生產(chǎn)系統(tǒng)整合上述 多種優(yōu)點(diǎn)，依托電氣自動(dòng)化控制單元的全程控制，實(shí)現(xiàn)工件和夾具自動(dòng)快 換就位，其多車型混線生產(chǎn)柔性能力得到顯著提升。因機(jī)器人安裝運(yùn)動(dòng)滑 臺(tái)上，能進(jìn)行快速準(zhǔn)確定位運(yùn)動(dòng)，其工作范圍較固定安裝機(jī)器人的工作范 圍成倍擴(kuò)大，從而能滿足需要機(jī)器人滑動(dòng)時(shí)的特定場合中，進(jìn)一步豐富和 發(fā)展了本類技術(shù)。

，
下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳 細(xì)說明，其中
圖1為本實(shí)用新型的組成原理圖
圖2為固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元的組成原理圖
圖3為固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元的機(jī)構(gòu)原理圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
參照說明書附圖1，本實(shí)用新型公開了一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽 車車身機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括用于存儲(chǔ)多臺(tái)夾具1的固定貨架
式夾具存儲(chǔ)供給單元2;安裝在運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)上用于抓舉所述夾具1實(shí)現(xiàn)工件 和夾具l自動(dòng)快換就位，以及用于抓舉機(jī)器人焊槍執(zhí)行嬋接操作的機(jī)器人 3;用于支承定位工件并用于轉(zhuǎn)運(yùn)工件的雪橇式支承定位單元4;用于定位 夾緊雪橇式支承定位單元4并使其沿生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)的滾床單元5;用于定位 鎖緊機(jī)器人3釋放到夾具工作位的夾具1并用于定位夾緊工件的底板定位
夾緊鎖緊單元6;用于存儲(chǔ)工件和反饋所儲(chǔ)存工件適用對(duì)應(yīng)車型的檢測信
號(hào)的工件存儲(chǔ)單元7; ^用于接收到上位計(jì)算機(jī)傳來的車型生產(chǎn)信息后控制 所述機(jī)器人3、固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2、雪橇式支承定位單元4、 滾床單元5、底板定位夾緊鎖緊單元6和工件存儲(chǔ)單元7的動(dòng)作流程實(shí)現(xiàn) 所有工件和夾具1的自動(dòng)快換就位等，從而實(shí)現(xiàn)多車型混線柔性生產(chǎn)的電 氣自動(dòng)化控制單元8。
參照說明書附圖2和3，所述固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元包括多個(gè) 夾具1，多個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9和用于控制所述夾具1和存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9的動(dòng)作 流程的電氣自動(dòng)化控制子單元10。所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9包括多個(gè)定位鎖緊裝置和多個(gè)保護(hù)裝置。所述定位鎖緊裝置由至少2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的零點(diǎn)系統(tǒng)組成； 所述零點(diǎn)系統(tǒng)包括缸體11，設(shè)置在缸體內(nèi)的鋼球12，和與所述鋼球12配 合的活塞頂塊13;所述保護(hù)裝置包括氣缸缸體14，氣缸活塞桿15和與氣 缸活塞桿15連接的活動(dòng)臂16。所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9上配備有多個(gè)與夾具1 相聯(lián)的用于電氣自動(dòng)化控制的快換接頭。所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9上設(shè)置有多個(gè) 用于存儲(chǔ)夾具l的存儲(chǔ)架。定位鎖緊裝置、保護(hù)裝置和快換接頭均分別設(shè) 置在每個(gè)存儲(chǔ)架上。 實(shí)施例2
作為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式，其具體方案如下-見圖1，本實(shí)用新型的組成
1，包括一個(gè)固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2;
2，包括一臺(tái)機(jī)器人3;
3，包括多個(gè)雪橇式支承定位單元4;
4，包括一個(gè)滾床單元5;
5，包括一個(gè)底板定位夾緊鎖緊單元6;
6，包括一個(gè)工件存儲(chǔ)單元7;
7，包括一套電氣自動(dòng)化控制單元8。 對(duì)上面各組成部分做如下簡要說明
固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2是一種用于存儲(chǔ)該工位該區(qū)域的全部 車型夾具1的單元。本單元設(shè)置有3個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9。夾具1在固定貨架 式夾具存儲(chǔ)供給單元2中的存儲(chǔ)位也就是其夾具切換位，它們一一對(duì)應(yīng)。 機(jī)器人3是在系統(tǒng)所需的夾具1的夾具切換位上抓取系統(tǒng)所需的夾具1。 本單元的組成原理和機(jī)構(gòu)原理在后面將詳細(xì)說明。
機(jī)器人3安裝在運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)上，迸行快速準(zhǔn)確定位運(yùn)動(dòng)，其工作范圍較 固定安裝機(jī)器人3的成倍擴(kuò)大。機(jī)器人3既可抓舉夾具1實(shí)現(xiàn)工件和夾具 1自動(dòng)快換就位，也可抓舉機(jī)器人焊槍執(zhí)行焯接。
雪橇式支承定位單元4是一種支承定位裝置，用于支承定位工件并用 于轉(zhuǎn)運(yùn)工件。其數(shù)量依不同車型的彼此差異和焊接工藝而定。本系統(tǒng)設(shè)置 有2個(gè)雪橇式支承定位單元4，每個(gè)單元可以實(shí)現(xiàn)其中3種車型共用，因 此本系統(tǒng)最多可實(shí)現(xiàn)6種車型共用。本單元在滾床單元5的作用下，依次 到達(dá)生產(chǎn)線上各工位的設(shè)定位置，進(jìn)而將所承載工件轉(zhuǎn)運(yùn)到各工位上的精 確位置。本單元沒有任何動(dòng)作執(zhí)行元件。
滾床單元5是一種傳輸定位夾緊裝置，用于定位夾緊雪橇式支承定位 單元4并使其沿生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)。 .
底板定位夾緊鎖緊單元6是一種定位夾緊鎖緊裝置，用于定位鎖緊機(jī) 器人3釋放到夾具工作位的夾具1并用于定位夾緊工件。
工件存儲(chǔ)單元7是一種工件存儲(chǔ)架，用于儲(chǔ)存多種車型的工件，并反 饋所儲(chǔ)存工件適用于對(duì)應(yīng)車型的檢測信號(hào)。電氣自動(dòng)化控制單元8是可編程控制器，本單元在接收到上位計(jì)算機(jī) 通過以太網(wǎng)傳輸來的車型生產(chǎn)信息后，通過控制機(jī)器人3、固定貨架式夾 具存儲(chǔ)供給單元2、雪橇式支承定位單元4、滾床單元5、底板定位夾緊鎖 緊單元6和工件存儲(chǔ)單元7等的動(dòng)作流程實(shí)現(xiàn)所有工件和夾具1的自動(dòng)快 換就位等，從而實(shí)現(xiàn)多車型混線柔性生產(chǎn)。 —
本適用于多車型混線生產(chǎn)的機(jī)器人柔性焊接生產(chǎn)系統(tǒng)的工作原理如 下 ' '
*電氣自動(dòng)化控制單元8接受車型生產(chǎn)指令，滾床單元5定位夾緊從 上工位傳輸來的承載著上工位工件(起始位可能沒有工件)的雪橇 式支承定位單元4，實(shí)現(xiàn)上工位工件在本工位的精確定位；
*如有車型切換指令，固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)
供給機(jī)構(gòu)打開對(duì)夾具1的保護(hù)，安裝在滑臺(tái)上的機(jī)器人3運(yùn)動(dòng)到對(duì) 應(yīng)的存儲(chǔ)供給機(jī)構(gòu)的機(jī)器人駐留位定位，在夾具切換位抓舉夾具1， 待存儲(chǔ)供給機(jī)構(gòu)解開對(duì)夾具1的鎖緊后歸位；如沒有車型切換指令， 夾具存儲(chǔ)供給單元保持原狀態(tài)；
*如有抓件上件工藝要求，機(jī)器人3抓舉著夾具1從當(dāng)前機(jī)器人駐留 位運(yùn)動(dòng)到工件存儲(chǔ)單元7的機(jī)器人駐留位定位，待夾具1完成拾取 工件后，再運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人工作位定位，然后將夾具l釋放到底板定 位夾緊鎖緊單元6詢夾具工作位，待底板定位夾緊鎖緊單元6定位 鎖緊夾具l后歸位；如沒有抓件上件工藝要求，機(jī)器人3抓舉著夾 具1從當(dāng)前機(jī)器人駐留位運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人工作位定位，然后釋放夾具 1到底板定位夾緊鎖緊單元6的夾具1工作位，待底板定位夾緊鎖 緊單元6定位鎖緊后夾具1后歸位；
*夾具l夾緊工件；底板定位夾緊鎖緊單元6夾緊工件；機(jī)器人3在 與其它機(jī)器人3共同完成焊接后歸位。特殊情況下，機(jī)器人3可以 僅用于抓舉夾具1。
*夾具l松開工件；底板定位夾緊鎖緊單元6松開工件；
*機(jī)器人3到夾具工作位。如有車型切換指令，機(jī)器人3抓舉在底板 定位夾緊鎖緊單元6夾具工作位上的夾具1，待底板定位夾緊鎖緊 單元6解開對(duì)夾具1的鎖緊后歸位，從機(jī)器人工作位運(yùn)動(dòng)到原夾具 存儲(chǔ)供給機(jī)構(gòu)的機(jī)器人駐留位定位，還回釋放夾具1到原夾具切換 位，待存儲(chǔ)供給機(jī)構(gòu)定位鎖緊夾具1后歸位；如沒有車型切換指令， 機(jī)器人3抓舉在底板定位夾緊鎖緊單元6夾具1工作上的夾具1， 待底板定位夾緊鎖緊單元6解開對(duì)夾具1的鎖緊后歸位；
*滾床單元5解開對(duì)雪橇式支承定位單元4的定位夾緊，然后將承載 著本工位工件的雪橇式支承定位單元4向下一工位傳輸。
詳細(xì)介紹固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2。 、見圖2，為固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2的組成原理圖
81,包括多臺(tái)夾具1;
2，包括多個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9;
3，包括一套電氣自動(dòng)化控制子單元10。
對(duì)上面各組成部分做如下說明
夾具1是用于生產(chǎn)不同車型的夾具。其種類的數(shù)量依不同車型的數(shù)據(jù) 和焊接工藝的彼此差異而定。每種夾具1都配備同水平回轉(zhuǎn)式夾具存儲(chǔ)供 給單元、底板定位夾緊鎖緊單元6和其它相關(guān)夾具1相接駁的定位鎖緊裝 置和用于電氣自動(dòng)化控制的快換接頭。每種夾具1都配備機(jī)器人3相聯(lián)接
的機(jī)器人工具快換裝置，所述機(jī)器人工具快換裝置為市面上常見的向機(jī)器 人提供自動(dòng)更換末端執(zhí)行器或其它外圍工具的能力機(jī)快換裝置。每種夾具 1都配備定位夾緊工件的裝置。
存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9是用于存儲(chǔ)多臺(tái)夾具1的機(jī)構(gòu)。所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)包括多
個(gè)定位鎖緊裝置和多個(gè)保護(hù)裝置。定位鎖緊裝置具有互換性，而保護(hù)裝置
的互換性有限。定位鎖緊裝置最少可由2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零點(diǎn)系統(tǒng)組成， 一般采用 4個(gè)。零點(diǎn)系統(tǒng)的工作原理是在氣壓和彈簧力的作用下，通過鋼球12鎖緊 到位的夾具1上的帶錐度的定位銷來實(shí)現(xiàn)定位與鎖緊，通過氣壓松動(dòng)鋼球 12來解鎖。零點(diǎn)系統(tǒng)的重復(fù)精度O.005mm，而導(dǎo)向精度為12min;零點(diǎn)系 統(tǒng)的抱緊力量可高達(dá)55KN，而拉緊力可高達(dá)17KN，其鎖緊和解鎖都約耗 時(shí)間0.5s。零點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)用也使與其接駁的夾具1結(jié)構(gòu)簡潔，實(shí)現(xiàn)輕量化。 零點(diǎn)系統(tǒng)能輸出鎖緊到位和解鎖到位的檢測信號(hào)。該定位鎖緊裝置簡潔有 效，具有高精度、高速、高穩(wěn)定性和可檢測的特點(diǎn)。所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9上 配備有多個(gè)與夾具1相聯(lián)的用于電氣自動(dòng)化控制的快換接頭。本單元的夾 具存儲(chǔ)量是據(jù)夾具1的實(shí)際情況靈活布置存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9的結(jié)果。本單元設(shè) 置有3個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9，每個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9都設(shè)置有？個(gè)用于存儲(chǔ)存夾具1 的存儲(chǔ)架，因此本單元可存儲(chǔ)6臺(tái)夾具1。定位鎖緊裝置、保護(hù)裝置和快 換接頭均分別設(shè)置在每個(gè)存儲(chǔ)架上。整個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9能實(shí)現(xiàn)全程電氣自 動(dòng)化控制。
機(jī)器人3也就是上面系統(tǒng)中的機(jī)器人3，而電氣自動(dòng)化控制子單元10 是隸屬于上面系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化控制單元8。
圖3為固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2的機(jī)構(gòu)原理圖。 整個(gè)單元的機(jī)構(gòu)由零點(diǎn)系統(tǒng)的缸體11、鋼球l2、活塞頂塊13、氣缸缸 體14、氣缸活塞桿15、活動(dòng)臂16和夾具1等組成。整個(gè)單元的機(jī)構(gòu)有四 個(gè)運(yùn)動(dòng)源，A和B是氣動(dòng)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)源，用以實(shí)現(xiàn)定位鎖緊裝置對(duì)夾具1的 定位鎖緊及解鎖；C是氣動(dòng)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)源，用以實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置對(duì)夾具1的保 護(hù)及打開保護(hù)；D是機(jī)紫人3平移運(yùn)動(dòng)源，用以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人3抓舉夾具1 平移進(jìn)出定位鎖緊裝置。
固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2供給夾具1的機(jī)構(gòu)原理如下 氣動(dòng)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)源C驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿15在氣缸缸體14內(nèi)滑動(dòng)退回，活動(dòng)臂16旋轉(zhuǎn)，打開保護(hù)；活塞頂塊13在氣動(dòng)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)源A和B的作用下 退回，解開通過鋼球12對(duì)夾具1帶錐度的定位銷的鎖緊；夾具1通過機(jī)器 人3平移運(yùn)動(dòng)源D退出零點(diǎn)系統(tǒng)的缸體11取消定位。'
固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2存儲(chǔ)夾具1的機(jī)構(gòu)原理如下 夾具1通過機(jī)器人3平移運(yùn)動(dòng)源D進(jìn)入零點(diǎn)系統(tǒng)的缸體11實(shí)現(xiàn)定位； 活塞頂塊13在氣動(dòng)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)源A和B的作用下滑出通過鋼球12鎖緊夾具 1的帶錐度的定位銷；氣動(dòng)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)源C驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿15在氣缸缸體 14內(nèi)滑動(dòng)伸出，驅(qū)動(dòng)活動(dòng)臂16旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。 一
本固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2供給夾具1的工作原理如下
*在電氣自動(dòng)化控制單元10的控制下，存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9通過其定位鎖
緊機(jī)構(gòu)和保護(hù)機(jī)構(gòu)定位鎖緊保護(hù)好夾具1; *機(jī)器人3就位；
*存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9解開對(duì)夾具1的保護(hù)；
機(jī)器人3抓舉夾具1，在存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9解開對(duì)夾具1的鎖緊后將夾 具1移走。
本固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元2存儲(chǔ)夾具1的工作原理如下
攀在電氣自動(dòng)化控制單元10的控制下，機(jī)器人3抓舉夾具1還回釋
放到存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9的夾具切換位； *存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9定位鎖緊夾具1; *機(jī)器人3歸位；
*存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)9對(duì)夾具1實(shí)施保護(hù)。
權(quán)利要求1、一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于包括固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元(2)；安裝在運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)上用于抓舉所述夾具(1)實(shí)現(xiàn)工件和夾具(1)自動(dòng)切換，以及用于抓舉焊槍執(zhí)行焊接操作的機(jī)器人(3)；用于支承定位工件并用于轉(zhuǎn)運(yùn)工件的多個(gè)雪橇式支承定位單元(4)；用于定位夾緊雪橇式支承定位單元(4)并使其沿生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)的滾床單元(5)；用于定位夾緊工件的底板定位夾緊鎖緊單元(6)；用于存儲(chǔ)工件和反饋所儲(chǔ)存工件適用對(duì)應(yīng)車型的檢測信號(hào)的工件存儲(chǔ)單元(7)；和用于接收到上位計(jì)算機(jī)傳來的車型生產(chǎn)信息后控制所述機(jī)器人(3)、固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元(2)、雪橇式支承定位單元(4)、滾床單元(5)、底板定位夾緊鎖緊單元(6)和工件存儲(chǔ)單元(7)的動(dòng)作流程實(shí)現(xiàn)所有工件和夾具(1)的自動(dòng)快換就位的電氣自動(dòng)化控制單元(8)，所述固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元(2)包括夾具(1)、存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)(9)和用于控制所述夾具(1)和存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)(9)動(dòng)作的電氣自動(dòng)化控制子單元(10)，所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)(9)包括多個(gè)定位鎖緊裝置和多個(gè)保護(hù)裝置，所述定位鎖緊裝置由至少2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的零點(diǎn)系統(tǒng)組成，所述存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)(9)上配備有多個(gè)同夾具(1)相聯(lián)的用于電氣自動(dòng)化控制的快換接頭，所述保護(hù)裝置包括氣缸缸體(14)，氣缸活塞桿(15)和與氣缸活塞桿(15)連接的活動(dòng)臂(16)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器 人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述零點(diǎn)系統(tǒng)包括缸體(11)，設(shè)置在缸體(lO內(nèi)的鋼球(12)，和與所述鋼球(12)配合的活塞頂塊(13)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身 機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述零點(diǎn)系統(tǒng)為4個(gè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身 機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元(2) 設(shè)置有3個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)(9)，每個(gè)存儲(chǔ)架機(jī)構(gòu)(9)上設(shè)置有2個(gè)存儲(chǔ)架， 定位鎖緊裝置、保護(hù)裝置和快換接頭均分別設(shè)置在每個(gè)存儲(chǔ)架上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器 人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述機(jī)器人(3)為市面上常見的焊接機(jī)器 人。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器 人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述雪橇式支承定位單元(4)為焊接領(lǐng)域 常見的由雪橇架、安裝在雪橇架上的導(dǎo)向塊、定位銷、支承塊和檢測開關(guān) 組成的支承定位裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述滾床單元(5)是本領(lǐng)域常見的由滾床本體、安裝在滾床本體上的電動(dòng)機(jī)、軸承座、氣缸、壓緊臂、限位塊、滑 塊、檢測開關(guān)、安裝在軸承座上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸、安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)臂、滾輪 和鏈輪以及連接龜動(dòng)機(jī)和鏈輪的鏈條組成的傳輸定位夾緊裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器 人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述底板定位夾緊鎖緊單元(6)是本領(lǐng)域 常見的底板、安裝座、安裝在安裝座上的定位銷、支承塊、氣缸、壓緊臂、 零點(diǎn)系統(tǒng)、快換接頭和檢測開關(guān)組成的定位夾緊鎖緊裝置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器 人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述工件存儲(chǔ)單元(7)是用于存儲(chǔ)多種車 型工件的工件存儲(chǔ)架。 '
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器 人柔性焊接系統(tǒng)，其特征在于所述電氣自動(dòng)化控制單元(8)和電氣自動(dòng) 化控制子單元(10)為可編程控制器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種適用于多車型混線生產(chǎn)汽車車身機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)，包括固定貨架式夾具存儲(chǔ)供給單元；安裝在運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)上的機(jī)器人；用于支承定位工件并用于轉(zhuǎn)運(yùn)工件的多個(gè)雪橇式支承定位單元，用于定位夾緊雪橇式支承定位單元并使其沿生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)的滾床單元，用于定位鎖緊機(jī)器人釋放到夾具工作位的夾具并用于定位夾緊工件的底板定位夾緊鎖緊單元，用于存儲(chǔ)工件和反饋所儲(chǔ)存工件適用對(duì)應(yīng)車型的檢測信號(hào)的工件存儲(chǔ)單元，和電氣自動(dòng)化控制單元。本實(shí)用新型依托電氣自動(dòng)化控制單元的全程控制，實(shí)現(xiàn)了工件和夾具自動(dòng)快換就位，多車型混線生產(chǎn)柔性能力得到提升。
文檔編號(hào)B25J11/00GK201385191SQ20092008056
公開日2010年1月20日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者張瑞海, 朱品朝, 蔡躍軍, 陽 趙, 勇 陳 申請人:四川成焊寶瑪焊接裝備工程有限公司