[实用新型]专用车多品种非标零部件机器人柔性焊接系统

说明书

技术领域

本发明涉及焊接机器人领域，具体涉及用于生产专用汽车的多品种、小批量非标零部件的机器人柔性焊接中心。

背景技术

随着我国的经济建设的发展,对专用车辆的需求量逐渐增加,专用车辆的生产进入了一个快速发展的时期。专用车呈现出多品种、小批量的特点，是专用汽车行业市场需求的体现。这一特征大大区别于轿车和普通载货汽车。一般而言，厢式运输车、牵引半挂车等年需求量较大，达数万辆以上，自卸车可达几十万辆，大多数专用汽车的需求量仅数百辆至数千辆，有的甚至几辆或几十辆。

众所周知，汽车生产中，零部件的制造精度和焊接质量是保证整车品质的基础。但是,我国目前的专用车辆零部件生产企业普遍规模较小,加工不同品种的零部件即配套不同的焊接夹具，生产周期长，效率低下, 由于批量小，因此焊接夹具的利用率低，且生产质量靠人工控制,很难适应专用车产业的快速发展趋势。为了适应专用汽车的发展趋势，必然对加工装备提出更高的要求。

焊接作为现代机械制造中的一种重要工艺方法，也是专用汽车零部件制造中应用最为广泛的工艺之一。为了提高生产效率，提升专用汽车的制造质量，同时出于劳动强度的考虑，传统的手工焊、专机焊的焊接工艺已不能满足当今专用汽车生产的需求。近年来，汽车加工行业中采用了自动化程度较高的焊接专用机器人，目前的焊接自动装置有多点焊机、台式自动焊机和焊接机械手，这些装置结构复杂、动作简单、程序的灵活性较差、制造及维修的成本高，且只适用于某种特定产品的焊接，柔性化程度低，所以在单品种、大批量的汽车生产中适用。

焊接技术与机器人的结合既能体现焊接加工的可靠性同时又充分实现焊接的高效性，高柔性的机器人焊接将是汽车焊接工艺的发展趋势。焊接机器人一般由焊接设备、工装夹具、传输系统和控制系统构成，整个机器人的柔性化程度取决于焊接设备的柔性化水平，工装夹具的柔性化是影响机器人柔性化程度的主要因素。

在多品种、中小批量的专用汽车非标零部件生产模式中，要求焊机和夹具具有更好的柔性，适应产品多样化的焊接需求，以缩短生产准备时间、降低生产成本。现有运用于专用车生产中的焊接机器人提高了焊接的速度和焊接的质量，但是仍未解决传统的中小批量、多品种汽车零部件焊接中更换夹具频繁、耗时、耗人力的问题，且一套夹具仅用于小的批量生产后便被搁置，另外，更换夹具时机器人闲置，影响了机器人的生产效率。

因此,改变专用车辆生产企业传统的生产模式,研制出能提高生产效率与质量、降低生产成本的生产装备,对提高企业的竞争力、促进产业升级具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种专用车多品种非标零部件机器人柔性焊接系统，通过标准化的夹具库和柔性化的夹具更换技术，缩短安装、调整与拆卸夹具的时间，采用柔性夹具更换系统，使机器人焊接系统的可扩展性功能增强、应用范围更广，适应多品种、中小批量的汽车非标零部件生产模式。

实现本发明目的的技术方案为：专用车多品种非标零部件机器人柔性焊接系统，包括焊接机器人、夹具库、工件库、智能叉车、控制系统、工作台、轨道和工件存储架，其特征在于：所述的焊接机器人末轴连接有数控焊机，并在所述控制系统的控制下，利用数控焊机进行焊接作业；

夹具库用于存储夹具，位于轨道一侧，设置有多个不同系列的标准化焊接夹具，每个焊接夹具上设有射频识别标签，每个射频识别标签与射频识别器具有唯一对应性；

工件库用于存储待焊接的工件，每个工件上设有射频识别标签，每个射频识别标签具有唯一性，每个射频识别标签与射频识别器具有唯一对应性；

所述的智能叉车上设置有车载终端，车载终端包括数据采集器和射频识别器，数据采集器通过电缆连接至控制系统；

位于轨道一端，可沿轨道移动，用于搬运和安放焊接工件；

所述的工作台上设置有自动快换夹具的变位机构，所述的变位机构上设置有卡盘和自动锁紧装置，所述卡盘可调节直径大小以适用于不同尺寸的夹具；

所述的控制系统接收上位计算机的排产信息，并控制焊接机器人、智能叉车和变位机构的动作，实现焊接夹具和工件的自动快换；

所述的工件存储架设置于轨道的一侧，工件存储架与轨道之间的距离在叉车货叉的输送范围内。

所述夹具库中不同系列焊接夹具加工零部件的尺寸范围不同。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果有：

焊接夹具是汽车焊接生产线上的关键工艺设备，实施夹具标准化，增强了夹具的通用性，应用范围广，夹具利用率高，对于中小批量、多品种的汽车零部件生产现状，配套的费用低。