中顶蒙皮机器人自动点焊工作站的制作方法

1.本发明涉及焊接工作站设备技术领域，尤其涉及中顶蒙皮机器人自动点焊工作站。


背景技术：

2.目前商务车中顶蒙皮点焊一般需要人工进行焊接，这种方式需要多名工人进行操作，而且在焊接过程中焊接质量无法保证一致，蒙皮容易发生变形，影响后续的工序以及焊接质量，同时人工成本较高，给企业带来不小的负担，为了改变上述情况，现提出一种中顶蒙皮机器人自动点焊工作站设备，对商务车中顶蒙皮焊接方法进行改进，从而加快中顶蒙皮焊接的效率，还使中顶蒙皮焊接夹具的效果得到保证，不会影响后续加工流程，减少蒙皮在焊接时产生的变形，提高产品的生产质量。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，能够代替人工完成对中顶蒙皮的焊接，降低人工成本，提高中顶的焊接效果。
4.其解决方案是，中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，包括多个防护板且多个防护板围成矩形工作区，多个防护板的外部分别设有第一控制柜和第二控制柜，所述防护板上安装有警报灯，所述第一控制柜和第二控制柜处均分别安装有与第一控制柜和第二控制柜之间电连的第一控制面板和第二控制面板；所述工作区内部设有两条平行设置的导轨，所述两个导轨上均滑动配合有滑台板所述两个滑台板上分别安装有第一机器人和第二机器人且所述第一机器人和第二机器人上均安装有焊钳，所述滑台板上固定有驱动电机，所述驱动电机的输出端上安装有齿轮，所述导轨上固定有沿导轨设置的齿条，所述齿轮与齿条之间互相啮合，所述两个导轨的下方均设有用于固定导轨的地脚，所述驱动电机均与第一控制柜和第二控制柜之间电连；所述两个导轨之间设有至少两个均与导轨垂直设置的地板，所述多个地板间隔设置，所述多个地板上均固定有第一定位组件、第二定位组件和第三定位组件。
5.优选的，多个防护板相对的两侧分别设有第一安全光栅和第二安全光栅，且所述第一安全光栅和第二安全光栅均与第一控制柜和第二控制柜之间电连。
6.优选的，第一定位组件、第二定位组件和第三定位组件与两个导轨之间分别设有工作踏台，所述多个地板之间均设有多个防护盖板。
7.优选的，第一定位组件包括固定在地板上的第一支撑柱，所述第一支撑柱上固定有支板，所述支板上固定有顶块，所述采用橡胶材质。
8.优选的，第二定位组件包括固定在地板上的第一支杆和第二支杆，所述第一支杆上固定有朝向第二支杆延伸的第一夹杆，所述第二支杆上转动安装有第一夹紧臂，所述第一夹紧臂远离第二支杆的一端上转动安装有第二夹杆，所述第一夹杆和第二夹杆上均固定
有橡胶材质的夹块，所述第二支杆和第一夹紧臂上均分别转动安装有第一气缸和第二气缸，所述第二气缸的伸出端与第一夹紧臂的中部转动连接，所述第一气缸的伸出端与第二夹杆的端部转动连接且第二夹杆与第一夹紧臂的转动连接处位于第一气缸和夹块之间，所述第二支杆上固定有用于对工件定位的定位销。
9.优选的，第一夹紧臂与第一支杆之间固定有位于第二支杆上的支撑杆，所述支撑杆上安装有第一垫块且第一夹紧臂上安装有与第一垫块相配合的第二垫块。
10.优选的，第三定位组件包括第二支撑柱，所述第二支撑柱上固定有顶杆，所述顶杆上安装有第一垫块，所述第二支撑柱上转动安装有第二夹紧臂和第三气缸，所述第二夹紧臂上安装有第二垫块，所述第三气缸与第二夹紧臂之间转动连接且第二夹紧臂与第二支撑柱的转动连接处位于第二垫块和第三气缸之间。
11.优选的，第一垫块与第二垫块分别拆卸的安装在顶杆和第二夹紧臂上，所述第一垫块朝向第二垫块的一侧设有圆弧状凸起且第二垫块朝向第一垫块的方向设有与第一垫块相配合的圆弧状凹槽。
12.优选的，工作站还包括多个第四固定组件，所述多个第四固定组件分别位于导轨的两端处，所述第四固定组件包括固定在地板上的第三支撑柱，所述第三支撑柱上转动安装有压杆且压杆上固定有第一压块，所述第三支撑柱上转动安装有第四气缸，所述第四气缸与压杆之间转动连接且压杆与第三支撑柱的转动连接处位于第四气缸和第一压块之间，所述第三支撑柱上固定有与第一压块相配合的第二压块。
13.本发明的有益效果：通过对中顶蒙皮焊接方式进行革新，由人工焊接改为机器人自动焊接，降低人工成本，同时也提高了效率，提高产品质量，整机工作效率高，节拍快，且焊接效率快，焊接工件质量高，设备采用电控操作运行，机器人自动焊接，方便快捷，实用性极高。
附图说明
14.图1为本发明整体轴侧的结构示意图。
15.图2为本发明整体正面的结构示意图。
16.图3为本发明整体俯视的结构示意图。
17.图4为本发明轨道正面的结构示意图。
18.图5为本发明地板正面的结构示意图。
19.图6为本发明第二固定组件的结构示意图。
20.图7为本发明第一固定组件的结构示意图。
21.图8为本发明第三固定组件的结构示意图。
22.图9为本发明第四固定组件的结构示意图。
具体实施方式
23.以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
24.由图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9给出，中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，包括多个防护板1且多个防护板1围成矩形工作区，其特征在于，多个防护板1的外部分别设有第一控制柜3和第二控制柜4，所述防护板1上安装有警报灯2，所述第一控制柜3和第
二控制柜4处均分别安装有与第一控制柜3和第二控制柜4之间电连的第一控制面板6和第二控制面板5；所述工作区内部设有两条平行设置的导轨8，所述两个导轨8上均滑动配合有滑台板13所述两个滑台板13上分别安装有第一机器人9和第二机器人且所述第一机器人9和第二机器人上均安装有焊钳10，所述滑台板13上固定有驱动电机12，所述驱动电机12的输出端上安装有齿轮，所述导轨8上固定有沿导轨8设置的齿条，所述齿轮与齿条之间互相啮合，所述两个导轨8的下方均设有用于固定导轨8的地脚，所述驱动电机12均与第一控制柜3和第二控制柜4之间电连；所述两个导轨8之间设有至少两个均与导轨8垂直设置的地板15，所述多个地板15间隔设置，所述多个地板15上均固定有第一定位组件、第二定位组件和第三定位组件。
25.本工作站在使用时包括以下步骤：步骤一，将外接主气源接入气源组件，将蒙皮通过悬吊设备吊入到工作区内；步骤二，工人进入到工作区内，通过人工将中顶蒙皮各个钣金件放于中顶蒙皮定位工装上方；步骤三，带工人退出工作区之后，工人通过第一控制面板6和第二控制面板5控制第一定位组件、第二定位组件和第三定位组件进行工作，实现对蒙皮的夹紧和定位；步骤四，工人通过第一控制面板6和第二控制面板5控制启动焊接，第一机器人9和第二机器人能够自动对蒙皮进行焊接；步骤五，待设备焊接完成后返回原点，等待下一次操作；步骤六，工人通过控制面板对第一定位组件、第二定位组件和第三定位组件控制其执行打开命令，人工将焊接完成的蒙皮取出。
26.采用以上步骤，在进行工作时，只需要工人对蒙皮与设置的定位销32进行定位，然后通过控制柜对机器人进行控制，通过导入的程序，实现机器人能够自动对蒙皮进行焊接，不需要工人手动焊接，提高了生产效率，并且避免需要工人需要焊接经验，降低了人工的成本，降低由于工人失误产生的成本，同时提高工人的安全性，警报灯2可以在危险状态下报警提醒，对工人安全进行防护，桥架分布在整个工作站设备内，使机器人和中频伺服机器人焊钳10的电缆电线规整，避免线缆外漏，损伤磨损线缆，导致设备通讯障碍或漏电等，使整体布局简洁、美观，同时延长了线缆使用寿命，通过设置导轨8和滑台板13，并且通过电机带动齿轮进行移动，保证前后平移精度，进一步的提高了焊接的质量。
27.所述多个防护板1相对的两侧分别设有第一安全光栅7和第二安全光栅8，且所述第一安全光栅7和第二安全光栅8均与第一控制柜3和第二控制柜4之间电连。
28.安全光栅可以在的工作状态下防止人员误进入工作区域，使用时，当工人需要进入工作区内，可以通过控制面板关闭安全光栅，当工作站工作时，安全光栅打开，工人误进工作区内时，警报灯2发出信号，提醒工人，进一步的提高工作站使用时的安全性。
29.所述第一定位组件、第二定位组件和第三定位组件与两个导轨8之间分别设有工作踏台16，所述多个地板15之间均设有多个防护盖板17。
30.通过设置工作踏台16和防护盖板17，使用时能够根据实际的需要对工作踏台16的高度进行调整，适应不同的需求，而防护盖板17可以在工人作业时进行防止踏空防护，进一步的提高工作站使用时的安全性。
31.所述第一定位组件包括固定在地板15上的第一支撑柱18，所述第一支撑柱18上固定有支板19，所述支板19上固定有顶块20，所述采用橡胶材质。
32.通过设置第一支撑柱18，使用时蒙皮通过吊装设备进入到工作区，放置到支板19上方，实现对蒙皮的顶起，橡胶材质的顶块20，能够减少对蒙皮的磨损，实现对蒙皮的支撑。
33.所述第二定位组件包括固定在地板15上的第一支杆21和第二支杆22，所述第一支杆21上固定有朝向第二支杆22延伸的第一夹杆23，所述第二支杆22上转动安装有第一夹紧臂29，所述第一夹紧臂29远离第二支杆22的一端上转动安装有第二夹杆24，所述第一夹杆23和第二夹杆24上均固定有橡胶材质的夹块25，所述第二支杆22和第一夹紧臂29上均分别转动安装有第一气缸27和第二气缸26，所述第二气缸26的伸出端与第一夹紧臂29的中部转动连接，所述第一气缸27的伸出端与第二夹杆24的端部转动连接且第二夹杆24与第一夹紧臂29的转动连接处位于第一气缸27和夹块25之间，所述第二支杆22上固定有用于对工件定位的定位销32。
34.在使用时，工人将蒙皮放置多个定位销32上，通过蒙皮上设置的定位孔，实现对蒙皮的定位操作，然后工人控制第一气缸27和第二气缸26开始工作，第一气缸27伸出，带动第一夹杆23转动，第二气缸26伸出，带动第一夹紧臂29转动，实现第一夹紧臂29与第一支杆21间距减少，第一气缸27和第二气缸26继续的伸出，能够实现第一夹杆23与第二夹杆24相互靠近，通过两个夹块25的相互配合，从而实现对蒙皮的夹紧，避免蒙皮在焊接时产生晃动的情况。
35.所述第一夹紧臂29与第一支杆21之间固定有位于第二支杆22上的支撑杆28，所述支撑杆28上安装有第一垫块31且第一夹紧臂29上安装有与第一垫块31相配合的第二垫块30。
36.当第二气缸26带动第一夹紧臂29进行转动的时候，同时带动第二垫块30向第一垫块31移动，此时蒙皮位于第一垫块31和第二垫块30之间，从而进一步的实现对蒙皮的夹紧。
37.所述第三定位组件包括第二支撑柱33，所述第二支撑柱33上固定有顶杆34，所述顶杆34上安装有第一垫块31，所述第二支撑柱33上转动安装有第二夹紧臂36和第三气缸35，所述第二夹紧臂36上安装有第二垫块30，所述第三气缸35与第二夹紧臂36之间转动连接且第二夹紧臂36与第二支撑柱33的转动连接处位于第二垫块30和第三气缸35之间。
38.使用时，工人控制第三气缸35进行工作，从而带动第二夹紧臂36向顶杆34方向转动，进而实现第一垫块31和第二垫块30的靠近，实现进一步的对蒙皮的固定效果得到提升。
39.所述第一垫块31与第二垫块30分别拆卸的安装在顶杆34和第二夹紧臂36上，所述第一垫块31朝向第二垫块30的一侧设有圆弧状凸起且第二垫块30朝向第一垫块31的方向设有与第一垫块31相配合的圆弧状凹槽。
40.中顶蒙皮在使用时存在一定的角度，为了更好的对其进行固定，将第一垫块31和第二垫块30均设有一定的弧度，使用时能够根据实际焊接的蒙皮的角度对垫块进行更换，从而进一步的提高对蒙皮的夹紧效果。
41.所述工作站还包括多个第四固定组件，所述多个第四固定组件分别位于导轨8的两端处，所述第四固定组件包括固定在地板15上的第三支撑柱37，所述第三支撑柱37上转动安装有压杆39且压杆39上固定有第一压块40，所述第三支撑柱37上转动安装有第四气缸38，所述第四气缸38与压杆39之间转动连接且压杆39与第三支撑柱37的转动连接处位于第
四气缸38和第一压块40之间，所述第三支撑柱37上固定有与第一压块40相配合的第二压块41。
42.通过在两端设置第四固定组件，使用时控制第四气缸38伸出，带动压杆39转动，使得第一压块40和第二压块41相互靠近，进而完成对蒙皮两端进行固定，进一步的提高了对蒙皮的固定效果，提高了固定的精准度。
43.本发明的有益效果：通过对中顶蒙皮焊接方式进行革新，由人工焊接改为机器人自动焊接，降低人工成本，同时也提高了效率，提高产品质量，整机工作效率高，节拍快，且焊接效率快，焊接工件质量高，设备采用电控操作运行，机器人自动焊接，方便快捷，实用性极高。
44.以上所述的实施例并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域所属技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应纳入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，包括多个防护板（1）且多个防护板（1）围成矩形工作区，其特征在于，多个防护板（1）的外部分别设有第一控制柜（3）和第二控制柜（4），所述防护板（1）上安装有警报灯（2），所述第一控制柜（3）和第二控制柜（4）处均分别安装有与第一控制柜（3）和第二控制柜（4）之间电连的第一控制面板（6）和第二控制面板（5）；所述工作区内部设有两条平行设置的导轨（8），所述两个导轨（8）上均滑动配合有滑台板（13）所述两个滑台板（13）上分别安装有第一机器人（9）和第二机器人且所述第一机器人（9）和第二机器人上均安装有焊钳（10），所述滑台板（13）上固定有驱动电机（12），所述驱动电机（12）的输出端上安装有齿轮，所述导轨（8）上固定有沿导轨（8）设置的齿条，所述齿轮与齿条之间互相啮合，所述两个导轨（8）的下方均设有用于固定导轨（8）的地脚，所述驱动电机（12）均与第一控制柜（3）和第二控制柜（4）之间电连；所述两个导轨（8）之间设有至少两个均与导轨（8）垂直设置的地板（15），所述多个地板（15）间隔设置，所述多个地板（15）上均固定有第一定位组件、第二定位组件和第三定位组件。2.根据权利要求1所述的中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，其特征在于，所述多个防护板（1）相对的两侧分别设有第一安全光栅（7）和第二安全光栅（8），且所述第一安全光栅（7）和第二安全光栅（8）均与第一控制柜（3）和第二控制柜（4）之间电连。3.根据权利要求1所述的中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，其特征在于，所述第一定位组件、第二定位组件和第三定位组件与两个导轨（8）之间分别设有工作踏台（16），所述多个地板（15）之间均设有多个防护盖板（17）。4.根据权利要求3所述的中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，其特征在于，所述第一定位组件包括固定在地板（15）上的第一支撑柱（18），所述第一支撑柱（18）上固定有支板（19），所述支板（19）上固定有顶块（20），所述采用橡胶材质。5.根据权利要求3所述的中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，其特征在于，所述第二定位组件包括固定在地板（15）上的第一支杆（21）和第二支杆（22），所述第一支杆（21）上固定有朝向第二支杆（22）延伸的第一夹杆（23），所述第二支杆（22）上转动安装有第一夹紧臂（29），所述第一夹紧臂（29）远离第二支杆（22）的一端上转动安装有第二夹杆（24），所述第一夹杆（23）和第二夹杆（24）上均固定有橡胶材质的夹块（25），所述第二支杆（22）和第一夹紧臂（29）上均分别转动安装有第一气缸（27）和第二气缸（26），所述第二气缸（26）的伸出端与第一夹紧臂（29）的中部转动连接，所述第一气缸（27）的伸出端与第二夹杆（24）的端部转动连接且第二夹杆（24）与第一夹紧臂（29）的转动连接处位于第一气缸（27）和夹块（25）之间，所述第二支杆（22）上固定有用于对工件定位的定位销（32）。6.根据权利要求5所述的中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，其特征在于，所述第一夹紧臂（29）与第一支杆（21）之间固定有位于第二支杆（22）上的支撑杆（28），所述支撑杆（28）上安装有第一垫块（31）且第一夹紧臂（29）上安装有与第一垫块（31）相配合的第二垫块（30）。7.根据权利要求3所述的中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，其特征在于，所述第三定位组件包括第二支撑柱（33），所述第二支撑柱（33）上固定有顶杆（34），所述顶杆（34）上安装有第一垫块（31），所述第二支撑柱（33）上转动安装有第二夹紧臂（36）和第三气缸（35），所述第二夹紧臂（36）上安装有第二垫块（30），所述第三气缸（35）与第二夹紧臂（36）之间转动连接且第二夹紧臂（36）与第二支撑柱（33）的转动连接处位于第二垫块（30）和第三气缸
（35）之间。8.根据权利要求7所述的中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，其特征在于，所述第一垫块（31）与第二垫块（30）分别拆卸的安装在顶杆（34）和第二夹紧臂（36）上，所述第一垫块（31）朝向第二垫块（30）的一侧设有圆弧状凸起且第二垫块（30）朝向第一垫块（31）的方向设有与第一垫块（31）相配合的圆弧状凹槽。9.根据权利要求1所述的中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，其特征在于，所述工作站还包括多个第四固定组件，所述多个第四固定组件分别位于导轨（8）的两端处，所述第四固定组件包括固定在地板（15）上的第三支撑柱（37），所述第三支撑柱（37）上转动安装有压杆（39）且压杆（39）上固定有第一压块（40），所述第三支撑柱（37）上转动安装有第四气缸（38），所述第四气缸（38）与压杆（39）之间转动连接且压杆（39）与第三支撑柱（37）的转动连接处位于第四气缸（38）和第一压块（40）之间，所述第三支撑柱（37）上固定有与第一压块（40）相配合的第二压块（41）。
技术总结
中顶蒙皮机器人自动点焊工作站，包括多个防护板，多个防护板的外部分别设有第一控制柜和第二控制柜，防护板上安装有警报灯，第一控制柜和第二控制柜处均分别安装有与第一控制柜和第二控制柜之间电连的第一控制面板和第二控制面板，工作区内部设有两条平行设置的导轨，两个导轨上均滑动配合有滑台板两个滑台板上分别安装有第一机器人和第二机器人且第一机器人和第二机器人上均安装有焊钳，滑台板上固定有驱动电机，驱动电机的输出端上安装有齿轮，导轨上固定有沿导轨设置的齿条。能够降低生产时的人工成本，提高生产效率，提高产品的生产质量，提高工人生产时的安全性。提高工人生产时的安全性。提高工人生产时的安全性。


技术研发人员：张伟 张特夫 方栋超 邬梦飞 许奔奔 罗丹 刘高阁
受保护的技术使用者：郑州多元汽车装备有限公司
技术研发日：2021.04.26
技术公布日：2021/6/29