[发明专利]一种汽车前轴焊合件焊接生产线

权利要求书

1.一种汽车前轴焊合件焊接生产线，其特征在于：包括1号焊接工作站、2号焊接工作站、PLC控制系统以及设置在焊接工作站之间的传动带，1号焊接工作站包括A工位和B工位，A工位对应设置1号夹具和1号焊接机器人，B工位对应设置2号夹具和2号焊接机器人，2号焊接工作站包括C工位和D工位，C工位对应设置3号夹具和3号焊接机器人，D工位对应设置4号夹具和4号焊接机器人，所述1号焊接机器人、2号焊接机器人、3号焊接机器人和4号焊接机器人与PLC控制系统电连接，所述1号夹具、2号夹具、3号夹具和4号夹具分别设有与PLC控制系统连接的定位机构和压紧机构；

所述1号焊接工作站用于完成前轴横梁与左、右支架焊合件的焊接，所述传动带用于将1号焊接工作站完成的焊接工件转运到2号焊接工作站，所述2号焊接工作站用于完成1号焊接工作站完成的焊接工件与封板焊合件的焊接，其中：

A工位之1号夹具用于对左、右支架焊合件和前轴横梁进行第一次夹持定位供1号焊接机器人焊接；B工位之2号夹具用于对A工位焊接后的完成件进行第二次夹持定位，并避让A工位1号夹具的夹持位置，供2号焊接机器人对A工位由于1号夹具阻挡干涉而不能完成焊接的部位进行焊接，最终完成前轴横梁与左、右支架焊合件的焊接；

C工位之3号夹具用于对1号焊接工作站的完成件与封板焊合件进行第一次夹持定位，供3号焊接机器人焊接；D工位之4号夹具用于对C工位焊接后的完成件进行第二次夹持定位，并避让C工位3号夹具的夹持位置，供4号焊接机器人对C工位由于3号夹具阻挡干涉而不能完成焊接的部位进行焊接，最终完成前轴焊合件的全部焊接，得到前轴横梁焊合件。

2.如权利要求1所述一种汽车前轴焊合件焊接生产线，其特征在于：

所述1号夹具包括安装在夹具基座上的前轴横梁压紧机构、支架焊合件定位压紧机构和摆臂孔位定位机构；

所述前轴横梁压紧机构包括横梁左压紧机构Ⅰ（14）和横梁右压紧机构Ⅰ（15）：横梁左压紧机构Ⅰ（14）用于将前轴横梁左部压紧，横梁右压紧机构Ⅰ（15）用于将前轴横梁右部压紧；

所述支架焊合件定位压紧机构布置在夹具基座的四角，包括左支架前定位压紧机构Ⅰ（10）、左支架后定位压紧机构Ⅰ（13）、右支架前定位压紧机构Ⅰ（17）和右支架后定位压紧机构Ⅰ（19）；左支架前定位压紧机构Ⅰ（10）用于定位左支架焊合件之φ15.5mm前孔，并压紧左支架焊合件前部，左支架后定位压紧机构Ⅰ（13）用于定位左支架焊合件之φ13mm后孔，并压紧左支架焊合件后部，配合左支架前定位压紧机构Ⅰ实现左支架焊合件的定位和压紧，右支架前定位压紧机构Ⅰ（17）用于定位右支架焊合件之15.8×13mm前椭圆孔，并压紧右支架焊合件前部，右支架后定位压紧机构Ⅰ（19）用于定位右支架焊合件之15.8×15mm后椭圆孔，并压紧右支架焊合件后部，配合右支架前定位机构Ⅰ实现右支架焊合件的定位和压紧；

所述摆臂孔位定位机构包括摆臂孔左前定位机构Ⅰ（11）、摆臂孔左后定位机构Ⅰ（12）、摆臂孔右前定位机构Ⅰ（16）和摆臂孔右后定位机构Ⅰ（18）；摆臂孔左前定位机构Ⅰ（11）用于左支架焊合件前摆臂孔与前轴横梁的前摆臂孔同轴定位，摆臂孔左后定位机构Ⅰ（12）用于左支架焊合件后摆臂孔与前轴横梁的后摆臂孔同轴定位，配合摆臂孔左前定位机构Ⅰ固定左支架焊合件与前轴横梁之间相对位置，摆臂孔右前定位机构Ⅰ（16）用于右支架焊合件前摆臂孔与前轴横梁的前摆臂孔同轴定位，摆臂孔右后定位机构Ⅰ（18）用于右支架焊合件后摆臂孔与前轴横梁的后摆臂孔同轴定位，配合摆臂孔右前定位机构Ⅰ固定右支架焊合件与前轴横梁之间相对位置；

所述2号夹具包括安装在夹具基座上的横梁压紧机构Ⅱ（21）、左支架后压紧机构Ⅱ（20）和右支架前压紧机构Ⅱ（22）；所述横梁压紧机构Ⅱ为单臂压紧，安装在夹具基座中间，用于压紧前轴横梁中部，所述左支架后压紧机构Ⅱ（20）和右支架前压紧机构Ⅱ（22）按对角压紧方式布置，左支架后压紧机构Ⅱ安装在夹具基座的左后部，用于压紧左支架焊合件后部，右支架前压紧机构Ⅱ安装在夹具基座的右前部，用于压紧右支架焊合件前部；

所述3号夹具包括安装在夹具基座上的支架焊合件定位压紧机构、摆臂孔位定位机构和封板焊合件定位压紧机构Ⅲ（34）；所述支架焊合件定位压紧机构布置在夹具基座的四角，包括左支架前定位压紧机构Ⅲ（30）、左支架后定位压紧机构Ⅲ（33）、右支架前定位压紧机构Ⅲ（36）和右支架后定位压紧机构Ⅲ（38）；左支架前定位压紧机构Ⅲ（30）用于定位左支架焊合件之φ15.5mm前孔，并压紧左支架焊合件的前部，左支架后定位压紧机构Ⅲ（33）用于定位左支架焊合件之φ13mm后孔，并压紧左支架焊合件的后部，配合左支架前定位压紧机构Ⅲ将左支架焊合件压紧，保证左支架焊合件在焊接过程中不发生位移而影响焊接质量，右支架前定位压紧机构Ⅲ（36）用于定位右支架焊合件之15.8×13mm前椭圆孔，并压紧右支架焊合件的前部，右支架后定位压紧机构Ⅲ（38）用于定位右支架焊合件之15.8×15mm后椭圆孔，并压紧右支架焊合件的后部，配合右支架前定位压紧机构Ⅲ（36）, 将右支架焊合件压紧，保证右支架焊合件在焊接过程中不发生位移而影响焊接质量；

所述摆臂孔位定位机构包括摆臂孔左前定位机构Ⅲ（31）、摆臂孔左后定位机构Ⅲ（32）、摆臂孔右前定位机构Ⅲ（35）和摆臂孔右后定位机构Ⅲ（36）；摆臂孔左前定位机构Ⅲ（31）用于左支架焊合件左前摆臂孔定位，保证焊合件的焊接变形不影响前、后摆臂孔同轴位置，摆臂孔左后定位机构Ⅲ（32）用于左支架焊合件左后摆臂孔定位，保证焊合件的焊接变形不影响前、后摆臂孔同轴位置，摆臂孔右前定位机构Ⅲ（35）用于右支架焊合件右前摆臂孔定位，保证焊合件的焊接变形不影响前、后摆臂孔同轴位置；摆臂孔右后定位机构Ⅲ（36）用于右支架焊合件右前摆臂孔定位，保证焊合件的焊接变形不影响前、后摆臂孔同轴位置；

所述封板焊合件定位压紧机构Ⅲ（34）位于封板焊合件压臂上，用于定位压紧封板焊合件，保证封板焊合件与焊合件装夹配合间隙和尺寸位置符合设计要求；

所述4号夹具包括安装在夹具基座上的左支架前定位机构Ⅳ（40）、右支架后定位机构Ⅳ（43）、封板焊合件左压紧机构Ⅳ（41）和封板焊合件右压紧机构Ⅳ（42）；左支架前定位机构Ⅳ（40）和右支架后定位机构Ⅳ（43）按对角压紧方式布置，用于对C工位完成的焊合件进行对角定位，左支架前定位机构Ⅳ安装在夹具基座的左前部，右支架前定位机构Ⅳ安装在夹具基座的右后部；封板焊合件左压紧机构Ⅳ（42）和封板焊合件右压紧机构Ⅳ（41）用于对封板焊合件进行固定，保证封板焊合件在焊接过程中不发生位移而影响质量。

3.如权利要求2所述一种汽车前轴焊合件焊接生产线，其特征在于：

所述1号夹具中；所述横梁左压紧机构Ⅰ（14）包括横梁左压紧气缸Ⅰ（1401）、横梁左压臂Ⅰ（1402）和横梁左压紧基座Ⅰ（1403）；横梁右压紧机构Ⅰ（15）与横梁左压紧机构Ⅰ（14）结构相同，包括横梁右压紧气缸Ⅰ（1501）、横梁右压臂Ⅰ（1502）和横梁右压紧基座Ⅰ（1503）；所述摆臂孔左前定位机构Ⅰ（11）包括摆臂孔左前定位气缸Ⅰ（1101）、摆臂孔左前固定板Ⅰ（1102）和摆臂孔左前定位销Ⅰ（1103）；摆臂孔右前定位机构Ⅰ（16）与摆臂孔左前定位机构Ⅰ（11）结构相同，包括摆臂孔右前定位气缸Ⅰ（1601）、摆臂孔右前固定板Ⅰ（1602）和摆臂孔右前定位销Ⅰ（1603）；所述摆臂孔左后定位机构Ⅰ（12）包括摆臂孔左后定位气缸Ⅰ（1201）、摆臂孔左后固定板Ⅰ（1202）和摆臂孔左后定位销Ⅰ（1203）；摆臂孔右后定位机构Ⅰ（18）与摆臂孔左后定位机构Ⅰ（12）结构相同，包括摆臂孔右后定位气缸Ⅰ（1801）、摆臂孔右后固定板Ⅰ（1802）和摆臂孔右后定位销Ⅰ（1803）；

所述左支架前定位压紧机构Ⅰ（10）包括左支架前压紧气缸Ⅰ（1001）、左支架前压臂Ⅰ（1002）、左支架前压紧固定板Ⅰ（1003）和左支架前压紧定位销Ⅰ（1004）；使用时通过左支架前定位销Ⅰ将左支架焊合件之φ15.5mm前孔定位，通过左支架前压紧气缸Ⅰ、左支架前压臂Ⅰ和左支架前压紧固定板Ⅰ将左支架焊合件前部压紧；

右支架前压紧机构Ⅰ（17）与左支架前压紧机构Ⅰ（10）结构相同，包括右支架前压紧气缸Ⅰ（1701）、右支架前压臂Ⅰ（1702）、右支架前压紧固定板Ⅰ（1703）和右支架前压紧定位销Ⅰ（1704）；使用时通过右支架前压紧定位销Ⅰ将右支架焊合件之15.8×13mm前椭圆孔定位，通过右支架前压紧气缸Ⅰ、右支架前压臂Ⅰ和右支架前压紧固定板Ⅰ将右支架焊合件前部压紧；

所述左支架后压紧机构Ⅰ（13）包括左支架后压紧气缸Ⅰ（1301）、左支架后压臂Ⅰ（1302）、左支架后压紧固定板Ⅰ（1303）和左支架后压紧定位销Ⅰ（1304）；使用时通过左支架后定位销Ⅰ将左支架焊合件之φ13mm后孔定位，通过左支架后压紧气缸Ⅰ、左支架后压臂Ⅰ和左支架后压紧固定板Ⅰ将左支架焊合件后部压紧；

右支架后压紧机构Ⅰ（19）左支架后压紧机构Ⅰ（13）结构相同，包括右支架后压紧气缸Ⅰ（1901）、右支架后压臂Ⅰ（1902）、右支架后压紧固定板Ⅰ（1903）和右支架后压紧定位销Ⅰ（1904）；使用时通过右支架后定位销Ⅰ1904将右支架焊合件之15.8×15mm后椭圆孔定位，通过右支架后压紧气缸Ⅰ、右支架后压臂Ⅰ1902和右支架后压紧固定板Ⅰ1903将右支架焊合件后部压紧；

所述2号夹具中：所述横梁压紧机构Ⅱ（21）包括横梁压紧气缸Ⅱ（2101）、横梁压臂Ⅱ（2102）和横梁压紧定位基座Ⅱ（2103）；所述左支架后压紧机构Ⅱ（20）包括左支架后压紧气缸Ⅱ（2001）、左支架后压臂Ⅱ（2002）、左支架后压紧定位基座Ⅱ（2003）和左支架后压紧定位销Ⅱ（2004）；所述右支架前压紧机构Ⅱ（22）包括右支架前压紧气缸Ⅱ（2201）、右支架前压臂Ⅱ（2202）、右支架前压紧定位基座Ⅱ（2203）和右支架前压紧定位销Ⅱ（2204）；

所述3号夹具中：所述封板焊合件定位压紧机构Ⅲ（34）包括：焊合件压紧气缸Ⅲ（3401）、焊合件压臂Ⅲ（3402）、焊合件压紧基座Ⅲ（3403）和焊合件定位销模块Ⅲ（3404）；

所述左支架前定位压紧机构Ⅲ（30）包括左支架前压紧气缸Ⅲ（3001）、左支架前压臂（3002）、左支架前压紧固定板Ⅲ（3003）和左支架前定位销Ⅲ（3004），使用时通过左支架前定位销Ⅲ将左支架焊合件之φ15.5mm前孔定位，通过左支架前压紧气缸Ⅲ、左支架前压臂和左支架前压紧固定板Ⅲ将左支架焊合件前部压紧；

所述左支架后定位压紧机构Ⅲ（33）包括左支架后压紧气缸Ⅲ（3301）、左支架后压臂Ⅲ（3302）、左支架后压紧固定板Ⅲ（3303）和左支架后定位销Ⅲ（3304），使用时通过左支架后定位销Ⅲ将左支架焊合件之φ13mm后孔定位，通过左支架后压紧气缸Ⅲ、左支架后压臂Ⅲ和左支架后压紧固定板Ⅲ将左支架焊合件后部压紧；

所述右支架前定位压紧机构Ⅲ（36）包括右支架前压紧气缸Ⅲ（3601）、右支架前压臂Ⅲ（3602）、右支架前压紧固定板Ⅲ（3603）和右支架前定位销Ⅲ（3604），使用时通过右支架前定位销Ⅲ将右支架焊合件之15.8×13mm前椭圆孔定位，通过右支架前压紧气缸Ⅲ、右支架前压臂Ⅲ和右支架前压紧固定板Ⅲ3603将右支架焊合件前部压紧；

所述右支架后定位压紧机构Ⅲ（38）包括右支架后压紧气缸Ⅲ（3801）、右支架后压臂Ⅲ（3802）、右支架后压紧固定板Ⅲ（3803）和右支架后压紧定位销Ⅲ（3804），使用时通过右支架后压紧定位销Ⅲ将右支架焊合件之15.8×15mm后椭圆孔定位，通过右支架后压紧气缸Ⅲ、右支架后压臂Ⅲ和右支架后压紧固定板Ⅰ将右支架焊合件后部压紧；

所述4号夹具中：所述左支架前定位机构Ⅳ（40）包括：左前连接板定位销Ⅳ（4001）和左支架前定位基座Ⅳ（4002），所述右支架后定位机构Ⅳ（43）与左支架前定位机构Ⅳ（40）结构相同、包括：右后连接板定位销Ⅳ（4301）和右支架后定位基座Ⅳ（4302）；

所述封板焊合件左压紧机构Ⅳ（41）包括：封板焊合件左压紧气缸Ⅳ（4101）、封板焊合件左压臂Ⅳ（4102）和封板焊合件左压紧基座Ⅳ（4103）；所述封板焊合件右压紧机构Ⅳ（42）与焊合件左压紧机构Ⅳ结构相同、包括：封板焊合件右压紧气缸Ⅳ（4201）、封板焊合件右压臂Ⅳ（4202）和封板焊合件右压紧基座Ⅳ（4203）。