汽车白身焊装生产线以及汽车整车组装生产线的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及汽车生产线技术领域，具体涉及一种汽车白身焊装生产线以及汽车整车组装生产线。


背景技术：

2.汽车白车身焊装原本是劳动密集型作业，但随着用人成本越来越高，目前快速向着自动化发展，但考虑自动化投入成本，焊装自动化更多的是采用人工装件机器人焊接作业的人机交互方式推进。
3.在人机交互作业模式下，焊接总成常见的工艺平面布置方案为人工装件位 机器人焊接位 滑台切换夹具工作位。该工艺布置生产复杂的焊接总成时会有人工装件时间不稳定的问题，影响自动化生产效率；正常工人安装时间为30s左右，但是由于受到线边作业或者一些零件质量的影响，导致安装时间拖长在30s～50s左右，如此一来机器人需要等待更加长的时间，拉长整个生产节拍，严重影响生产效率。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种汽车白身焊装生产线以及汽车整车组装生产线，旨在解决现有生产线生产时间长，生产效率低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提出的一种汽车白身焊装生产线，用于焊接安装汽车白身，所述汽车白身包括左右横梁总成、左右侧连接板和中地板总成，所述汽车白身焊装生产线包括：
6.装置机座，形成有第一安装工位、第二安装工位以及焊接工位，其中，所述第一安装工位和所述焊接工位沿第一方向间隔设置，在所述焊接工位处形成有自下向上分布的点焊位置和满焊位置；
7.第一传送装置，包括沿第一方向延伸设置的第一传送轨道，所述第一传送轨道的延伸路径经过所述第一安装工位和所述焊接工位；
8.搬运机器人，能够在所述第一安装工位和所述第二安装工位之间活动；
9.抓取移送装置，对应设于所述焊接工位处；以及，
10.焊接机器人，对应设于所述焊接工位处；
11.其中，在所述第一安装工位处组装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板成初组装件；
12.所述搬运机器人将在所述第二安装工位上安装好的所述中地板总成搬运到所述第一安装工位上，以与所述初组装件组合形成终组装件；
13.所述第一传送装置将所述终组装件传送至所述焊接工位的点焊位置处；
14.所述焊接机器人一次对所述终组装件进行点焊作业，以形成点焊组装件；
15.所述抓取移送装置移送所述点焊组装件至所述满焊位置；
16.所述焊接机器人二次对所述点焊组装件进行满焊作业。
17.可选地，所述抓取移送装置包括抓取机构和抓取机器人，所述抓取机构对应设于所述焊接工位处，所述抓取机构用于抓取固定所述终组装件，所述抓取机器人驱使所述抓取机构在所述点焊位置和所述满焊位置之间活动。
18.可选地，所述抓取机构包括：
19.多个支撑杆，设于所述装置基座上，且均匀的分居在所述传送装置的两侧，各所述支撑杆均可沿上下方向活动设置；以及，
20.支撑板，设于所述支撑杆上端，所述支撑板朝向所述传送装置的一端面上设有夹爪，所述夹爪用于抓取所述终组装件。
21.可选地，所述装置机座还形成有转序工位，所述抓取机器人能够在所述焊接工位和所述转序工位之间活动，所述抓取机器人用以在所述焊接机器人完成满焊作业后，将所述终组装件从所述焊接工位移送至所述转序工位。
22.可选地，所述焊接机器人设有多个，多个所述焊接机器人均匀分居在所述第一传送装置的两侧，且各所述焊接机器人均可沿上下方向活动设置，以在所述点焊位置完成点焊作业后移动到所述满焊位置完成满焊作业。
23.可选地，所述第二安装工位处形成有沿第一方向间隔设置的组装位置和输送工位置；
24.所述汽车白身焊装生产线还包括第二传送装置，所述第二传送装置包括沿第一方向延伸设置的第二传送轨道，所述第二传送轨道的延伸路径经过所述组装位置和所述输送位置。
25.可选地，所述汽车白身焊装生产线还包括第一安装夹具，所述第一安装夹具可活动地设于所述第二传送装置上，且所述第一安装夹具能够在所述组装位置和所述输送位置之间活动。
26.可选地，所述汽车白身焊装生产线还包括第二安装夹具，所述第二安装夹具可活动地设于所述第一传送装置上，且所述第二安装夹具能够在所述第一安装工位和所述焊接工位之间活动。
27.可选地，所述第二安装夹具包括：
28.底座；
29.组装部，设于所述底座上，用于组装所述所述左右横梁总成和所述左右侧连接板；以及，
30.支撑部，设于所述组装部的上端，用于支撑所述中地板总成。
31.本发明还提供了一种汽车整车组装生产线，所述汽车整车组装生产线包括汽车白身焊装生产线，所述汽车白身焊装生产线包括：
32.装置机座，形成有第一安装工位、第二安装工位以及焊接工位，其中，所述第一安装工位和所述焊接工位沿第一方向间隔设置，在所述焊接工位处形成有自下向上分布的点焊位置和满焊位置；
33.第一传送装置，包括沿第一方向延伸设置的第一传送轨道，所述第一传送轨道的延伸路径经过所述第一安装工位和所述焊接工位；
34.搬运机器人，能够在所述第一安装工位和所述第二安装工位之间活动；
35.抓取移送装置，对应设于所述焊接工位处；以及，
36.焊接机器人，对应设于所述焊接工位处；
37.其中，在所述第一安装工位处组装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板成初组装件；
38.所述搬运机器人将在所述第二安装位上安装好的所述中地板总成搬运到所述第一安装位上，以与所述初组装件组合形成终组装件；
39.所述传送装置将所述终组装件传送至所述焊接工位的点焊位置处；
40.所述焊接机器人一次对所述终组装件进行点焊作业，以形成点焊组装件；
41.所述抓取移送装置移送所述点焊组装件至所述满焊位置；
42.所述焊接机器人二次对所述点焊组装件进行满焊作业。
43.本发明的技术方案中，首先通过将安装工位拆分成第一安装工位和第二安装工位，所述第一安装工位用于组装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板，所述第二安装工位用于安装中地板总成，所述焊接工位用于焊接；在实际安装过程中，在所述第一安装工位安装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板，同时在所述第二安装工位安装所述中地板总成，当所述中地板总成安装完成后，所述搬运机器人将所述中地板总成从所述第二安装工位搬运到所述第一安装工位，从而形成所述终组装件，随后，所述第一传送装置将位于所述第一安装工位上的所述终组装件传送到所述点焊位置，所述焊接机器人对所述终组装件进行点焊，以形成点焊组装件，完成点焊作业；所述抓取移送装置抓取所述点焊组装件，将所述点焊组装件从所述点焊位置移动到所述满焊位置，此时，所述焊接机器人继续对所述点焊组装件进行焊接，以完成满焊作业，同时，在所述焊接机器人进行满焊作业的时候，所述第一安装工位和所述第二安装工位也在进行安装，也就是说，在改进之前，所述第一安装工位和所述第二安装工位需要在所述焊接机器人焊接完成满焊作业后才能够继续进行作业，而改进之后的生产线，在所述焊接机器人在完成点焊作业后，且即将进行满焊的时候，即可开始组装作业，从而增加所述第一安装工位和所述第二安装工位的作业时长，降低所述焊接机器人的等待时长，提高焊接效率，从而降低整条所述汽车白身焊装生产线的组装时间，提高生产效率。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
45.图1为本发明提供的汽车白身焊装生产线的一实施例的结构示意图；
46.图2为图1中抓取机构的结构示意图(包含第一传送装置)。
47.附图标号说明：
48.标号名称标号名称100汽车白身焊装生产线2第一传送装置1装置机座3搬运机器人11第一安装工位4抓取移送装置12第二安装工位41抓取机构
121组装位置411支撑杆122输送位置412支撑板13焊接工位42抓取机器人131点焊位置5焊接机器人132满焊位置6转序工位
49.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
52.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
53.汽车白车身焊装原本是劳动密集型作业，但随着用人成本越来越高，目前快速向着自动化发展，但考虑自动化投入成本，焊装自动化更多的是采用人工装件机器人焊接作业的人机交互方式推进。
54.在人机交互作业模式下，焊接总成常见的工艺平面布置方案为人工装件位 机器人焊接位 滑台切换夹具工作位。该工艺布置生产复杂的焊接总成时会有人工装件时间不稳定的问题，影响自动化生产效率；正常工人安装时间为30s左右，但是由于受到线边作业或者一些零件质量的影响，导致安装时间拖长在30s～50s左右，如此一来机器人需要等待更加长的时间，拉长整个生产节拍，严重影响生产效率。
55.鉴于此，本发明提供一种汽车白身焊装生产线以及汽车整车组装生产线，图1至图2为本发明提供的汽车白身焊装生产线一实施例，通过合理安排布置生产线，增加操作工安装时间，降低焊接机器人等待时间，从而提高生产效率，以下结合具体的附图主要对所述汽车白身焊装生产线进行说明。
56.请参阅图1，本发明提供一种汽车白身焊装生产线100，用于焊接安装汽车白身，所述汽车白身包括左右横梁总成、左右侧连接板和中地板总成，所述汽车白身焊装生产线100包括装置机座1、第一传送装置2、搬运机器人3、抓取移送装置4和焊接机器人5；所述装置机座1，形成有第一安装工位11、第二安装工位12以及焊接工位，其中，所述第一安装工位11和所述焊接工位沿第一方向间隔设置，在所述焊接工位处形成有自下向上分布的点焊位置
131和满焊位置132；所述第一传送装置2包括沿第一方向延伸设置的第一传送轨道，所述第一传送轨道的延伸路径经过所述第一安装工位11和所述焊接工位；所述搬运机器人3能够在所述第一安装工位11和所述第二安装工位12之间活动；所述抓取移送装置4对应设于所述焊接工位处；所述焊接机器人5，对应设于所述焊接工位处；其中，在所述第一安装工位11处组装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板成初组装件；所述搬运机器人3将在所述第二安装工位12上安装好的所述中地板总成搬运到所述第一安装工位12上，以与所述初组装件组合形成终组装件；所述第一传送装置2将所述终组装件传送至所述焊接工位的点焊位置131处；所述焊接机器人5一次对所述终组装件进行点焊作业，以形成点焊组装件；所述抓取移送装置4移送所述点焊组装件至所述满焊位置132；所述焊接机器人5二次对所述点焊组装件进行满焊作业。
57.本发明的技术方案中，首先通过将安装工位拆分成第一安装工位11和第二安装工位12，所述第一安装工位11用于组装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板，所述第二安装工位12用于安装中地板总成，所述焊接工位用于焊接；在实际安装过程中，在所述第一安装工位11安装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板，同时在所述第二安装工位12安装所述中地板总成，当所述中地板总成安装完成后，所述搬运机器人3将所述中地板总成从所述第二安装工位12搬运到所述第一安装工位11，从而形成所述终组装件，随后，所述第一传送装置2将位于所述第一安装工位11上的所述终组装件传送到所述点焊位置131，所述焊接机器人5对所述终组装件进行点焊，以形成点焊组装件，完成点焊作业；所述抓取移送装置4抓取所述点焊组装件，将所述点焊组装件从所述点焊位置向上移动到所述满焊位置132，此时，所述焊接机器人5继续对所述点焊组装件进行焊接，以完成满焊作业，同时，在所述焊接机器人5进行满焊作业的时候，所述第一安装工位11和所述第二安装工位12也在进行安装，也就是说，在改进之前，所述第一安装工位11和所述第二安装工位12需要在所述焊接机器人5焊接完成满焊作业后才能够继续进行作业，而改进之后的生产线，在所述焊接机器人5在完成点焊作业后，且即将进行满焊的时候，即可开始组装作业，从而增加所述第一安装工位11和所述第二安装工位12的作业时长，降低所述焊接机器人5的等待时长，提高焊接效率，从而降低整条所述汽车白身焊装生产线100的组装时间，提高生产效率。
58.需要说明的是，所述第一安装工位11和所述第二安装工位12进行组装的方式不做限定，可以采用组装机器人进行组装，也可以采用操作工进行组装，具体地，在本实施例中，所述第一安装工位11和所述第二安装工位12均采用操作工进行组装，一方面能够降低组装成本，另外一方面操作工在安装前能够进行识别，将不合格的产品直接调出报废，不会将不合格品流出。
59.请参阅图1和图2，所述抓取移送装置4包括抓取机构41和抓取机器人42，所述抓取机构41对应设于所述焊接工位处，所述抓取机构41用于抓取固定所述终组装件，所述抓取机器人42驱使所述抓取机构41在所述点焊位置131和所述满焊位置132之间活动。在本实施例中，所述抓取移送装置4还包括抓取机器人42，所述抓取机器人42对应设于所述焊接工位，当所述焊接机器人5完成点焊作业后，所述抓取机构41抓取所述终组装件，所述抓取机器人42再抓取所述抓取机构41，使得所述抓取机构41从所述点焊位置移动到所述满焊位置132，此时所述焊接机器人5继续进行满焊作业，完成焊接作业；所述抓取机构41和所述抓取机器人42的设置，使得所述终组装件的移动更加方便，从而节省了焊接时间，提供生产效
率。
60.进一步地，请参阅图1和图2，所述抓取机构41包括多个支撑杆411和支撑板412；多个所述支撑杆411，设于所述装置基座上，且均匀的分居在所述第一传送装置2的两侧，各所述支撑杆411均可沿上下方向活动设置；所述支撑板412设于所述支撑杆411上端，所述支撑板412朝向所述第一传送装置的一端面上设有夹爪，所述夹爪用于抓取所述终组装件。在实际生产过程中，所述夹爪抓取所述终组装件，将所述终组装件固定在所述支撑板412上，所述所述抓取机器人42与所述支撑板412配合，抓取所述支撑板412向上运动，多个所述支撑杆411也随着所述支撑板412往上运动，直至所述终组装件位于所述满焊位置132，所述抓取机器人42停止运动，多个所述支撑杆411支撑所述支撑板412，使得所述支撑板412固定在所述满焊位置132，所述焊接机器人5进行焊接作业；当焊接完成后，所述抓取机器人42再次带动所述支撑板412往下运动，从而驱使多个所述支撑杆411往下运动，使得所述抓取机构41位于所述点焊位置131，等待下一个所述终组装件。所述抓取机构41的设置，使得所述终组装件在所述点焊位置131和所述满焊位置132之间的活动更加方便。
61.需要说明的是，当所述终组装件完成焊接作业后，需要从所述焊接位置13上移开，移动到下一道工序的位置，同时需要下一个所述终组装件腾出焊接位置13；具体地，请参阅图1，在一实施例中，所述装置机座1还形成有转序工位6，所述抓取机器人42能够在所述焊接工位和所述转序工位6之间活动，所述抓取机器人42用以在所述焊接机器人5完成满焊作业后，将所述终组装件从所述焊接工位移送至所述转序工位6。在实际安装过程中，当所述终组装件完成焊接作业后，所述抓取移送装置4往下移动，移动到所述点焊位置131后，所述夹爪松开，所述第一传送装置2将焊接完成的所述终组装件移出所述焊接位置13，此时所述抓取机器人42再次抓起所述终组装件，将所述终组装件移动到所述转序工位6。如此一来，一方面能够避免焊接完成的所述终组装件长时间滞留在所述焊接位置13，耽误下一个所述终组装件进行焊接，另外一方面，将焊接完成的终组装件移动到指定的转序工位6，还能够方便后面的生产线进行组装生产，节约生产时间，提高生产效率。
62.所述终组装件需要焊接的位置不止一个，为了提供生产效率，所述焊接机器人5设有多个，多个所述焊接机器人5分居在所述第一传送装置2的两侧，且各所述焊接机器人5均可沿上下方向活动设置，以在将所述终组装件在所述点焊位置131完成点焊作业后移动到所述满焊位置132完成满焊作业。需要说明的是，所述焊接机器人5的数量不做限定，可以是两个，也可以是四个，还可以是六个；具体地，请参阅图1，所述焊接机器人5设有两个，在实际焊接过程中，两个所述焊接机器人5分居在所述传送装置的两侧，其中一个所述焊接机器人5负责焊接所述终组装件的一侧，另外一个所述焊接机器人5焊接所述终组装件的另外一侧，如此一来，两个所述焊接机器人5相互配合，提高了生产效率。更近一步地，相较于两个以上的设置方式，所述焊接机器人5设置为两个更加合理，设置两个所述焊接机器人5即可满足焊接要求，且两个所述焊接机器人5之间也不会相互干扰，影响焊接。更近一步地，两个所述焊接机器人5在完成点焊作业后，可沿上下方向活动，移动到所述满焊位置132，进行满焊作业，如此一来，更加自动化。
63.请参阅图1，所述第二安装工位12处形成有沿第一方向间隔设置的组装位置121和输送位置122；所述汽车白身焊装生产线100还包括第二传送装置，所述第二传送装置包括沿第一方向延伸设置的第二传送轨道，所述第二传送轨道的延伸路径经过所述组装位置
121和所述输送位置122。在实际组装过程中，操作工在所述组装位置121上组装所述中地板总成，当所述中地板总成组装完毕后，所述第二传送装置将所述中地板总成传送到所述输送位置122，所述输送位置122上等待有所述搬运机器人3，所述搬运机器人3将组装好的中地板总成搬运到所述第一安装工位11上。如此一来，将所述第二安装工位12拆分成所述组装位置121和所述输送位置122，两者之间不会相互产生影响(即所述操作工不会干扰所述搬运机器人3进行搬运，所述搬运机器人3也不会影响操作工进行组装)；同时，使用所述搬运机器人3进行搬运，搬运效率更加高，且搬运过程更加稳定。
64.进一步地，所述汽车白身焊装生产线100还包括第一安装夹具，所述第一安装夹具可活动地设于所述第二传送装置上，且所述第一安装夹具能够在所述组装位置121和所述输送位置122之间活动。需要说明的是，所述第一安装夹具用以组装所述中地板总成，当所述中地板总成完成组装后，所述第一安装夹具随着所述第二传送装置移动，从所述组装位置121移动到所述输送位置122，所述搬运机器人3将所述中地板总成搬运之后，所述第一安装夹具随着所述第二传送装置回位到所述安装位置，需要说明的是，在所述第一安装夹具移动的过程中，操作工利用这段时间进行零件的准备和检查，将不合格品挑选出来，避免其流入下一道工序。
65.请继续参阅图1，所述汽车白身焊装生产线100还包括第二安装夹具，所述第二安装夹具可活动地设于所述第一传送装置2上，且所述第二安装夹具能够在所述第一安装工位11和所述焊接工位之间活动。所述第二安装夹具用于组装所述左右横梁总成、所述左右侧连接板和所述中地板总成，在实际组装过程中，操作工先在所述第二安装夹具上组装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板，当所述左右横梁总成和所述左右侧连接板组装完成后，所述搬运机器人3再将所述中地板总成安装到所述第二夹具上。
66.此处需要说明的是，在本发明中，所述左右横梁总成和所述左右侧连接板总成的安装时间等于所述中地板总成的安装时间加所述搬运机器人3搬运时间的总和，如此一来，即可实现无缝隙对接，减小等待时间，提高生产效率。
67.进一步地，所述第一安装夹具包括底座、组装部和支撑部；所述组装部，设于所述底座上，用于组装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板；所述支撑部设于所述组装部的上端，用于支撑所述中地板总成。在实际生产过程中，操作工在所述组装部上组装所述左右横梁总成和所述左右侧连接板总成，当组装完成后，所述搬运机器人3将所述中地板总成搬运到所述支撑部上，完成所述中地板总成的安装，形成所述终组装件，随后所述第二安装夹具被所述第一传送装置2传送到所述焊接位置13，当所述终组装件完成点焊作业后，所述抓取机构41抓取所述终组装件，将所述终组装件从所述第二安装夹具上取下，此时所述第二安装夹具被所述第一传送装置2传送回所述第一安装位置，所述焊接机器人5继续对所述终组装件进行满焊作业。如此设置，使得整个生产节拍更加紧凑合理。
68.需要说明的是，在本发明中，将所述左右横梁总成、所述左右侧连接板和所述中地板总成拆分成两道工序进行安装，而进行安装的操作工还是和以前一道工序安装的一样，同时两道工序的安装时间一样，不会存在某一道工序长时间等待的问题，因此本发明将一道工序拆分成两道工序，节约了安装时间的同时，并没有增加人力成本。
69.需要说明的是，本发明和传统的汽车白身焊装生产线100进行了比对，表1为本发明时间节拍。
70.表1时间节拍
[0071][0072][0073]
由上表可以看出，单个生产节拍内(100s)，操作工组装的时间(即所述第一安装工位11和所述第二安装工位12的组装时间)可以多增加18s的作业时间，留给操作工更多的时间进行零件检查，避免使用不合格的产品，同时给予操作工充足的时间更换不合格的零件，相较于传统的汽车白身焊装生产线100，本发明的汽车白身焊装生产线100自动化工位效率提升最低5％。
[0074]
本发明还提供了一种汽车整车组装生产线，所述汽车整车组装生产线包括汽车白身焊装生产线100，所述汽车白身焊装生产线100的具体结构参考上述实施例。由于本汽车整车组装生产线采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有的有益效果，在此不再一一赘述。
[0075]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。