一种汽车门内饰板柔性焊接生产线的制作方法

[0001]
本发明涉及汽车门内饰板技术领域，具体涉及一种汽车门内饰板柔性焊接生产线。


背景技术：

[0002]
现有市面上的汽车门内饰板在焊接过程中采用国外生产的大型焊接机设备进行焊接，但是采用上述专用设备，主要有以下问题：
①
多个项目重复投资，成本高；
②
设备利用率低；
③
生产线人员排产困难；
④
布局多条生产线，浪费占地面积；
⑤
项目停产后，设备闲置或废弃。


技术实现要素：

[0003]
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种汽车门内饰板柔性焊接生产线，用于多品种小批量的汽车门内饰板项目，可实现多种产品柔性共线生产，以克服上述现有技术的不足。
[0004]
本发明提供的汽车门内饰板柔性焊接生产线，包括：从左到右依次设置的放件工位架、两组柔性焊接工位架和取件工位架，连通放件工位架、两组柔性焊接工位架和取件工位架并用于输送胎膜的上层工装输送轨道、下层工装回程轨道，以及连接上层工装输送轨道与下层工装回程轨道的两组转接导轨；
[0005]
其中，放件工位架作为放件工位，待焊接的产品放置在放件工位架上的胎膜上；靠近放件工位架的柔性焊接工位架作为第一焊接工位，第一焊接工位上安装四轴机械手，四轴机械手用于超声波焊接传输至第一焊接工位的产品；靠近取件工位架的柔性焊接工位架作为第二焊接工位，第二焊接工位上安装六轴机器人及卡扣工装，六轴机器人用于焊接传输至第二焊接工位上的产品，以及用于焊接卡扣工装上的装配卡扣；取件工位架作为取件工位，取件工位用于放置经过焊接完成后的工件；
[0006]
其中，放件工位架上设置有第一胎膜升降机构，其中一组转接导轨沿水平方向安装在第一胎膜升降机构上，第一胎膜升降机构用于将位于下层工装回程轨道上的胎膜移送至上层工装输送轨道上；取件工位架上设置有第二胎膜升降机构，其中另一组转接导轨沿水平方向安装在第二胎膜升降机构上，第二胎膜升降机构用于将位于上层工装输送轨道上的胎膜移送至下层工装回程轨道上；
[0007]
其中，上层工装输送轨道用于将放件工位架上的胎膜依次输送至两组柔性焊接工位架和转接导轨上，下层工装回程轨道用于将取件工位架上的胎膜依次输送至两组柔性焊接工位架和转接导轨上。
[0008]
作为优选，放件工位架、两组柔性焊接工位架和取件工位架上的胎膜的下方均设置有模具转运车，模具转运车由承载车架和位于承载车架下方的两组车轮组成，承载车架上用于承放胎膜。
[0009]
作为优选，上层工装输送轨道和下层工装回程轨道分别包括一组沿水平设置的承
载轨道、安装在承载轨道一侧用于驱动模具转运车的驱动机构，承载轨道位于两组柔性焊接工位架内部并与位于两端的转接导轨对接，模具转运车在承载轨道和转接导轨上运动。
[0010]
作为优选，驱动机构包括：沿水平方向转动连接在承载轨道一侧机架上的滚珠丝杠、驱动滚珠丝杠的伺服电机和套装在滚珠丝杠上的多组丝杠螺母，多组丝杠螺母分别与两组柔性焊接工位架上的模具转运车连接，滚珠丝杠通过丝杠螺母带动模具转运车在承载轨道上运动。
[0011]
作为优选，放件工位架和取件工位架上设置有驱动模具转运车在转接导轨上运动的驱动装置。
[0012]
作为优选，第一胎膜升降机构和第二胎膜升降机构分别包括：伺服电机、蜗轮蜗杆减速器、齿状导柱、滑轨、支撑架和升降架，两组共四个齿状导柱支撑在支撑架与升降架之间，伺服电机通过蜗轮蜗杆减速器驱动齿状导柱带动升降架在支撑架上做升降运动，一组滑轨沿竖向安装在支撑架上，升降架上设置有对应滑轨的滑块，升降架通过滑块在滑轨上滑动，一组共两条转接导轨沿水平方向安装在升降架顶部的两侧位置。
[0013]
作为优选，两组卡扣工装分别安装在作为第二焊接工位的柔性焊接工位架顶部。
[0014]
作为优选，模具转运车的承载车架上设置有锁位，胎膜上设置有快插单元，胎膜通过快插单元可快速锁死在承载车架的锁位上。
[0015]
作为优选，还包括有更换胎膜的换模系统，换模系统包括换模机构、一台换模车和一个小型立体换模库，换模车通过换模机构更换胎膜，换模车带着更换后的胎膜移送至小型立体换模库进行更换胎膜或者储存胎膜。
[0016]
作为优选，两组柔性焊接工位架附近均设置有一组焊头库，焊头库用于配合四轴机械手或者六轴机器人更换焊接单元。
[0017]
本发明的优点及积极效果是：
[0018]
1、本发明的柔性焊接生产线适用于多品种小批量的汽车门内饰板项目，可实现多种产品柔性共线生产。
[0019]
2、本发明利用两组柔性焊接工位架上的四轴机械手可快速平行移动和六轴机器人多自由度的特点，并结合快速换模机构、快换焊接单元机构等，实现门板的柔性焊接，从而打破以往超声波焊接设备专机专用的传统生产方式，达到不同门板产品间共线生产的目的。
[0020]
3、本发明的模具转运车带有锁位及快插单元，可快速换模，无需人工插拔电气接口，即节省了换模时间，同时也防止了误操作；可容纳多套胎模同时生产，每个胎模的参数可以单独设定，并能够自动调用不同胎模的工艺参数。
[0021]
4、本发明的换模系统包括换模机构、一台换模车和一个小型立体换模库配合使用，用于不同项目之间快速换模。换模车由升降叉车改造，可根据模库的高度起降。这个方案既降低了换模的难度，减少了换模时间，同时也节省了模具的存放面积。
[0022]
5、本发明的两组柔性焊接工位架附近均设置有一组焊头库，用于焊接不同形状的焊点，并且可以快速更换焊接单元。
附图说明
[0023]
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它
目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
[0024]
图1为根据本发明实施例的整体结构示意图。
[0025]
图2为根据本发明实施例的上层工装输送轨道、下层工装回程轨道与转接导轨配合结构示意图之一。
[0026]
图3为根据本发明实施例的上层工装输送轨道、下层工装回程轨道与转接导轨配合结构示意图之二。
[0027]
图4为根据本发明实施例的胎膜升降机构示意图。
[0028]
图5为根据本发明实施例的作为第二焊接工位的柔性焊接工位架结构示意图。
[0029]
图6为根据本发明实施例的焊头及其支架结构示意图。
[0030]
图7为根据本发明实施例的卡扣工装结构示意图。
[0031]
其中的附图标记包括：放件工位架1、柔性焊接工位架2、3、四轴机械手201、六轴机器人301、卡扣工装302、取件工位架4、上层工装输送轨道5、承载轨道501、502、驱动机构503、504、滚珠丝杠505、伺服电机506、丝杠螺母507、下层工装回程轨道6、转接导轨7、8、第一胎膜升降机构9、伺服电机901、蜗轮蜗杆减速器902、齿状导柱903、滑轨904、支撑架905、升降架906、滑块907、第二胎膜升降机构10、模具转运车11。
具体实施方式
[0032]
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
[0033]
图1-7示出了根据本发明实施例的整体结构示意图。
[0034]
如图1-7所示，本发明实施例提供的汽车门内饰板柔性焊接生产线，包括：从左到右依次设置的放件工位架1、两组柔性焊接工位架2、3和取件工位架4，连通放件工位架1、两组柔性焊接工位架2、3和取件工位架4并用于输送胎膜的上层工装输送轨道5、下层工装回程轨道6，以及连接上层工装输送轨道5与下层工装回程轨道6的两组转接导轨7、8。
[0035]
本实施例中的放件工位架1作为放件工位，待焊接的产品放置在放件工位架1上的胎膜上；靠近放件工位架1的柔性焊接工位架2作为第一焊接工位，第一焊接工位上安装四轴机械手201，四轴机械手201用于超声波焊接传输至第一焊接工位的产品；靠近取件工位架4的柔性焊接工位架3作为第二焊接工位，第二焊接工位上安装六轴机器人301及卡扣工装302，六轴机器人301用于焊接传输至第二焊接工位上的产品，以及用于焊接卡扣工装302上的装配卡扣；取件工位架4作为取件工位，取件工位用于放置经过焊接完成后的工件。
[0036]
本实施例中的放件工位架1上设置有第一胎膜升降机构9，转接导轨7沿水平方向安装在第一胎膜升降机构9上，第一胎膜升降机构9用于将位于下层工装回程轨道6上的胎膜移送至上层工装输送轨道5上；取件工位架4上设置有第二胎膜升降机构10，转接导轨8沿水平方向安装在第二胎膜升降机构10上，第二胎膜升降机构10用于将位于上层工装输送轨道5上的胎膜移送至下层工装回程轨道6上。
[0037]
本实施例中的上层工装输送轨道5用于将放件工位架上1的胎膜依次输送至两组柔性焊接工位架2、3和转接导轨7上，下层工装回程轨道6用于将取件工位架4上的胎膜依次输送至两组柔性焊接工位架3、2和转接导轨8上。
[0038]
本实施例中的放件工位架1、两组柔性焊接工位架2、3和取件工位架4上的胎膜的下方均设置有模具转运车11，模具转运车11由承载车架和位于承载车架下方的两组车轮组成，承载车架上用于承放胎膜。
[0039]
本实施例中的上层工装输送轨道5包括一组沿水平设置的承载轨道501、安装在承载轨道501一侧用于驱动模具转运车11的驱动机构503，承载轨道501位于两组柔性焊接工位架2、3内部并与位于两端的转接导轨7、8对接，模具转运车11在承载轨道501和转接导轨7、8上运动。
[0040]
本实施例中的下层工装回程轨道6包括一组沿水平设置的承载轨道502、安装在承载轨道502一侧用于驱动模具转运车11的驱动机构504，承载轨道502位于两组柔性焊接工位架2、3内部并与位于两端的转接导轨7、8对接，模具转运车11在承载轨道502和转接导轨7、8上运动。
[0041]
本实施例中的驱动机构503、504分别包括：沿水平方向转动连接在承载轨道501、502一侧机架上的滚珠丝杠505、驱动滚珠丝杠505的伺服电机506和套装在滚珠丝杠505上的多组丝杠螺母507，多组丝杠螺母分别与两组柔性焊接工位架2、3上的模具转运车11连接，滚珠丝杠505通过丝杠螺母507带动模具转运车11在承载轨道501、502上运动。放件工位架1和取件工位架4上设置有驱动模具转运车11在转接导轨7、8上运动的驱动装置，该驱动装置可以为丝杠螺母驱动机构，也可以为涡轮蜗杆驱动机构。
[0042]
本实施例中的第一胎膜升降机构9和第二胎膜升降机构10分别包括：伺服电机901、三个蜗轮蜗杆减速器902、四个齿状导柱903、两个滑轨904、一个矩形支撑架905和一个矩形升降架906，两组共四个齿状导柱903支撑在支撑架305与升降架906之间，伺服电机901通过三个蜗轮蜗杆减速器902驱动齿状导柱903带动升降架906在支撑架905上做升降运动，两条滑轨904沿竖向安装在支撑架905的侧面上，升降架906上设置有对应滑轨904的滑块907，升降架906通过滑块907在滑轨904上滑动，一组共两条转接导轨7沿水平方向安装在升降架906顶部的两侧位置。
[0043]
本实施例中的两组共四个卡扣工装302分别安装在作为第二焊接工位的柔性焊接工位架3的顶部。
[0044]
本实施例中的模具转运车11的承载车架上设置有锁位，胎膜上设置有快插单元，胎膜通过快插单元可快速锁死在承载车架11的锁位上。
[0045]
本实施例中的换模系统用于更换胎膜，换模系统包括换模机构、一台换模车和一个小型立体换模库，换模车通过换模机构更换胎膜，换模车带着更换后的胎膜移送至小型立体换模库进行更换胎膜或者储存胎膜。
[0046]
本实施例中的两组柔性焊接工位架附近均设置有一组焊头库，焊头库用于配合四轴机械手或者六轴机器人更换焊接单元。
[0047]
工作原理：通过分体式的放件工位架1、柔性焊接工位架2、3、取件工位架4组成柔性焊接生产线，再通过上层工装输送轨道5和下层工装回程轨道6，以及转接导轨7、8组成，输送胎膜的回路机构，需要焊接的工件放置在放件工位架1的胎膜上，通过第一胎膜升降机构9带动胎膜(带有工件)提升至上层工装输送轨道5的高度，再通过转接导轨7将胎膜(带有工件)输送至上层工装输送轨道5上，上层工装输送轨道5带动胎膜(带有工件)输送至柔性焊接工位架2和3的第一焊接工位、第二焊接工位进行依次焊接，经过焊接后的胎膜(带有工
件)通过上层工装输送轨道5输送至转接导轨8上，操作员或者取件设备将工件取下，第二胎膜升降机构10带动转接导轨(带有空胎膜)8下降至下层工装回程轨道6的高度，转接导轨8将空胎膜输送至下层工装回程轨道6上，下层工装回程轨道6将空胎膜输送至放件工位架1的转接导轨7上，操作员或者装件设备将待焊工件放置在胎膜上，进行下一次焊接加工。
[0048]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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