[发明专利]一种可重构的自动化柔性焊装生产平台及其运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化焊装生产领域，尤其涉及一种可重构的自动化柔性焊装生产平台及其运转方法，能实现焊装生产线的重构，满足不同种类小总成在同一条生产线上完成自动化焊装的要求。

背景技术

柔性焊装生产线是随着机器人焊接技术的快速发展，自动化生产线高速可靠的运行要求，以及产品更新换代越来越快的现状而逐渐兴起的，它很好地满足了现代化生产高效可靠，根据市场需求快速调整生产任务的快速响应性，使生产更好的贴合市场需求。

当前国内外柔性焊装焊装生产线基本都运用于大型整车生产线上，满足对两三种车型的柔性生产，主要采用的是动态识别车型然后更换相应的工装实现对不同车型的定位焊接，由于是大型整车件体积比较庞大，一般采用流水线式的单线生产模式，占用空间比较大。而针对小总成零件的焊接装配，由于零件本身体积小、焊点少，难以在大型生产线上实现机器人的自动焊接，因此大部分整车生产厂还是采用工人手工焊接的方式，手工焊接方式增加人力成本，而且焊接质量会随着工人工作时长，班次的不同出现波动，无法保证产品质量的稳定性，难以满足现代化工厂高速生产，精细制造的要求。

针对小总成零件的自动化焊接要求，现在已经出现了几种自动化机器人焊接平台，主要有雪橇往复式焊装平台，旋转回转焊装平台。布置方式采用机器人岛的形式，将多个焊装平台围绕在机器人的周围，一个机器人负责多个焊装平台的焊装任务。机器人岛的形式一定程度上满足了小总成自动化焊接生产的焊接质量需求，但是由于每个焊装平台都要至少需要有一个工人同时完成上下料的要求，所以工人数量依然很多，而且上下料处于一个位置，并且周围还有好几个同样需要上下料的焊装平台，对物料的运输与存放带来了很大压力，物流比较复杂。因此，本领域的技术人员致力于开发一种可重构的自动化柔性焊装生产平台。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在小总成的情况下，优化焊装平台的上下流程，以减少工人数量，保证生产速度和质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种可重构的自动化柔性焊装生产平台，包括生产线主体(1)、举升机构(2)、传送机构(3)、随行平台(4)、焊接机器人(30)、夹具库(32)、夹具转运小车(33)、生产平台控制中心(34)，夹具类型识别器(35)，线体控制系统(36)、线体单元电子控制单元(37)、举升机构电子控制单元(38)，其中随行平台(4)可在线体上流转，随行夹具位于随行平台(4)上，举升机构(2)位于线体两端，焊接机器人(30)位于线体焊装工位两侧，焊接机器人电子控制单元(31)控制焊接机器人的运动以及所持焊枪的焊接动作，夹具转运小车(33)负责随行平台(4)上的随行夹具的更换，夹具库(32)存储生产不同种类总成的随行夹具，线体控制系统(36)与生产线主体(1)的各个线体单元电子控制单元(37)相连，通过线体单元电子控制单元(37)控制传送电机(22)，生产平台控制中心(34)与线体控制系统(36)和举升机构电子控制单元(38)相连。

进一步地，所述生产线主体(1)为上下两层结构，包括可重构的四个生产线单元(9)，分为上料工位(5)、第一焊装工位(6)、第二焊装工位(7)、下料工位(8)四部分，生产线单元(9)之间通过电气和信号接口、螺栓接头连接，每个生产线单元(9)由传递马达(22)独立驱动，生产线单元(9)被配置为能重新组合以及与生产线重构；生产线单元(9)由刚性框架结构、位于框架结构上下两层的导轨和框架结构内的传送机构(3)组成；传送机构(3)包括传递马达(22)和限位装置(23)，传递马达(22)带动摩擦轮(24)驱动随行平台(4)水平移动，随行平台(4)的限位由两个夹紧装置(25)和一个定位销(26)组成，随行平台(4)的限位被配置为保证随行平台(4)在每个工位的定位精度。

进一步地，所述随行平台(4)包括夹具托盘(27)、两个夹紧随行端口(28)以及定位接口(29)，其中随行平台(4)与随行夹具的夹具基座通过螺栓定位连接。

进一步地，所述随行夹具包括夹具基座、定位装置、夹紧装置以及与随行平台(4)相连的电气接口，其中夹具基座采用镂空结构，并通过螺栓定位连接方式与随行平台(4)相连，定位装置由定位销与定位块组成，夹紧装置由驱动气缸、自锁夹头和压块组成，气缸驱动自锁夹头被配置为对零件的夹紧。