一种焊装AGV自适应生产线工艺系统的制作方法

一种焊装agv自适应生产线工艺系统
技术领域
1.本实用新型属于焊装生产线工艺系统技术领域，涉及一种焊装agv自适应生产线工艺系统，可广泛适用于焊装车间白车身产品的焊接工艺。


背景技术：

2.随着汽车市场更新换代的加快，很多汽车企业的焊装车间会同时容纳多种车型的量产，为了保证多车型融入生产，但多车型量产的同时也会带来技术上的难题，针对多车型特殊工艺柔性切换这一技术难题，国内某高端新能源品牌汽车采用agv运输的焊装工艺生产线。为了实现特殊工艺柔性切换，提出了一种焊装agv自适应生产线特殊工艺系统。
3.与传统的线体焊接工艺不同的是，传统焊接夹具式固定在地面式，通过机器人实现白车身产品的搬运，完成工序的传递，但对于agv物流生产则不需要机器人抓具对产品的抓取传递，完全采用agv运输车的方式进行工序传递。
4.因此为了满足agv运输传递的焊装工艺，提出了一种可以满足agv带动白车身产品进行特殊工艺的系统。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种焊装agv自适应生产线工艺系统，其基于agv焊装工艺，更适用于工人特殊工艺操作。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，结合附图：
7.一种焊装agv自适应生产线工艺系统，包括agv夹具单元1、nc定位单元2、工艺夹具单元3、人工操作单元4以及信号检测单元；agv夹具单元1用于载运白车身至上件工位；nc定位单元2布置在工位末端，nc定位单元用于将agv夹具单元1运载至上件工位的白车身进行工位定位夹紧；工艺夹具单元3位于工位前端靠近人工操作单元4的位置，人工操作单元4提供人工工艺操作空间，上件完成后的白车身零件通过工艺夹具单元3夹紧并推送至白车身产品处。
8.进一步地，所述agv夹具单元1包括agv运输车1-1、agv夹具1-2、agv地面定位柱1-4；agv夹具1-2通过agv定位组件固定连接在agv运输车1-1上；agv夹具1-2通过定位销及定位块与白车身定位；agv地面定位柱1-4固定在agv运输车1-1侧面，用于与所述nc定位单元2装配，实现agv夹具单元定位。
9.更进一步地，所述agv运输车1-1采用双向惰轮实现牵引，精度在 -2mm范围内，agv定位夹具与白车身产品的定位销尺寸偏差在 -0.1mm范围内。
10.进一步地，所述nc定位单元2包括4个nc定位子单元、地面锁死机构2-2、勾销缸机构2-3等；4个nc定位子单元位于工位前端且布置在agv夹具单元1定位位置的四个角，每个nc定位子单元内均设有三轴机器人2-1，三轴机器人2-1末端固定勾销缸机构2-3，通过三轴机器人2-1实现勾销缸机构2-3在x、y、z三个方向的移动；地面锁死机构2-2布置在两个nc定位子单元之间，当agv夹具单元1到达人工操作单元4对应的工位时，地面锁死机构2-2通过
双夹紧气缸对agv夹具单元1的agv地面定位柱1-4进行夹紧。
11.进一步地，所述特殊工艺夹具单元3包含气动滑台机构3-1、翻转气缸机构、夹具基座机构3-3；夹具基座机构3-3固定在工位前端紧挨人工操作单元4，所述气动滑台机构3-1固定在夹具基座机构3-3上，所述翻转气缸机构安装在气动滑台机构3-1上。
12.更进一步地，所述气动滑台机构3-1包括直线气缸3-4、滑轨、滑台，滑台滑动连接在滑轨上，直线气缸3-4输出轴与滑台连接，直线气缸3-4带动滑台在滑轨上x向行走。
13.更进一步地，所述翻转气缸机构包括翻转气缸3-2、摇臂3-5及夹紧块3-6，翻转气缸3-2与摇臂3-5连接，摇臂3-5与夹紧块3-6固定连接，夹紧块3-6用于夹紧白车身零件。
14.进一步地，所述人工操作单元4包括塌台4-1、激光扫描器4-2、光栅4-3等；激光扫描器4-2设置在塌台4-1面向工位一端，光栅4-3设置在塌台4-1两侧。
15.进一步地，所述信号检测单元5包括光电开关5-1、接近开关5-2、rfid；光电开关5-1用于检测所述agv夹具单元1是否到达工位，接近开关5-2分别固定在所述nc定位单元2的三轴机器人2-1末端，负责检测白车身产品是否到位，并判断当前车型；rfid负责识别当前车型的流水号及状态位信息。
16.本实用新型的工作原理为：
17.通过agv运输车带动agv夹具和白车身产品实现工位之间的工序传递。当agv夹具单元到达人工时，nc定位单元通过三轴机器人实现对白车身产品的定位加紧，保证白车身产品在人工操作单元固定。通过地面锁死机构对agv地面定位柱进行加紧锁死，保证agv运输车不会由于浮动引起的位置偏移。最后利用勾销缸机构进行固定锁死。当白车身产品在人工操作单元已确定空间位置，工人站在塔台上将需要打钉的白车身零件进行上件操作。通过特殊工艺夹具单元的气动滑台机构将白车身零件推送至打钉工位，并对其进行人工特殊工艺。
18.本实用新型具有以下优点：
19.本实用新型提供一种焊装agv自适应生产线工艺系统，通过agv运输车带动agv夹具和白车身产品实现工位之间的工序传递。
20.本实用新型提供一种焊装agv自适应生产线工艺系统，nc定位单元采用三轴机器人，实现同步定位机构空间位移操作，不仅可以实现高精度的空间控制，同时还能满足多种车型融合的生产工艺。利用地面锁死机构对agv地面定位柱进行夹紧，保证agv夹具单元的精度定位。勾销缸机构与白车身产品进行定位，利用定位钩对白车身产品进行加紧，以此实现白车身产品在打钉工位的空间位置固定。
21.本实用新型提供一种焊装agv自适应生产线工艺系统，工艺夹具单元采用气动滑台机构将零件进行x方向进行自动推送，通过直线气缸带动滑台直线移动，翻转气缸带动摇臂和夹紧块翻转实现对零件的加紧，保证直线运动过程中的稳定性，夹具基座机构保证整体夹具的强度与稳定性。
22.本实用新型提供一种焊装agv自适应生产线工艺系统，人工操作单元通过人体工程学计算塔台的高度，方便工人上件的操作性和舒适性。在工人操作的同时，开启激光扫描器和光栅对工人操作进行保护，保证特殊工艺操作时的安全性。
23.本实用新型提供一种焊装agv自适应生产线工艺系统，信号检测单元采用接近开关5-1的感应距离在3-5mm范围内，当白车身产品到底准确位置，接近开关给出到位信号，同
时不同车型可以根据不同信号进行区分。当agv运输车到达工位后，rfid会读取当前工位的rfid信息，其中包括流水号、状态位和其他信息，保证数字化生产。
24.本实用新型提供一种焊装agv自适应生产线工艺系统，大幅度提高了空间利用率，可以实现不同车型柔性切换不同特殊工艺。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例所述的一种焊装agv自适应生产线工艺系统使用状态示意图；
27.图2为本实用新型实施例所述的一种焊装agv自适应生产线工艺系统agv夹具单元结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例所述的一种焊装agv自适应生产线工艺系统nc定位单元结构是有图；
29.图4为本实用新型实施例所述的一种焊装agv自适应生产线工艺系统工艺夹具单元结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例所述的一种焊装agv自适应生产线工艺系统工艺夹具单元另一角度结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例所述的一种焊装agv自适应生产线工艺系统工艺人工操作单元结构示意图；
32.图7为为本实用新型实施例所述的一种焊装agv自适应生产线工艺系统非使用状态示意图；
33.图中：
34.1、agv夹具单元；2、nc定位单元；3、工艺夹具单元；4、人工操作单元；5、信号检测单元；
35.1-1、agv运输车；1-2、agv夹具；1-3、白车身产品；1-4、agv地面定位柱；
36.2-1、三轴机器人；2-2、地面锁死机构；2-3、勾销缸机构；
37.3-1、气动滑台机构；3-2、翻转气缸机构；3-3、夹具基座机构；3-4、直线气缸；3-5、摇臂；3-6、夹紧块；
38.4-1、踏台；4-2、激光扫描器；4-3、光栅；
39.5-1、光电开关；5-2、接近开关。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
41.一种焊装agv自适应生产线工艺系统，包括agv夹具单元1、nc定位单元2、工艺夹具
单元3、人工操作单元4以及信号检测单元；agv夹具单元1用于载运白车身至上件工位；nc定位单元2布置在工位末端，nc定位单元用于将agv夹具单元1运载至上件工位的白车身进行工位定位夹紧；工艺夹具单元3位于工位前端靠近人工操作单元4的位置，人工操作单元4提供人工工艺操作空间，上件完成后的白车身零件通过工艺夹具单元3夹紧并推送至白车身产品处。
42.进一步地，所述agv夹具单元1包括agv运输车1-1、agv夹具1-2、agv地面定位柱1-4；agv夹具1-2通过agv定位组件固定连接在agv运输车1-1上；agv夹具1-2通过定位销及定位块与白车身定位；agv地面定位柱1-4固定在agv运输车1-1侧面，用于与所述nc定位单元2装配，实现agv夹具单元定位。
43.更进一步地，所述agv运输车1-1采用双向惰轮实现牵引，精度在 -2mm范围内，agv定位夹具与白车身产品的定位销尺寸偏差在 -0.1mm范围内。
44.进一步地，所述nc定位单元2包括4个nc定位子单元、地面锁死机构2-2、勾销缸机构2-3等；4个nc定位子单元位于工位前端且布置在agv夹具单元1定位位置的四个角，每个nc定位子单元内均设有三轴机器人2-1，三轴机器人2-1末端固定勾销缸机构2-3，通过三轴机器人2-1实现勾销缸机构2-3在x、y、z三个方向的移动；地面锁死机构2-2布置在两个nc定位子单元之间，当agv夹具单元1到达人工操作单元4对应的工位时，地面锁死机构2-2通过双夹紧气缸对agv夹具单元1的agv地面定位柱1-4进行夹紧。
45.进一步地，所述特殊工艺夹具单元3包含气动滑台机构3-1、翻转气缸机构、夹具基座机构3-3；夹具基座机构3-3固定在工位前端紧挨人工操作单元4，所述气动滑台机构3-1固定在夹具基座机构3-3上，所述翻转气缸机构安装在气动滑台机构3-1上。
46.更进一步地，所述气动滑台机构3-1包括直线气缸3-4、滑轨、滑台，滑台滑动连接在滑轨上，直线气缸3-4输出轴与滑台连接，直线气缸3-4带动滑台在滑轨上x向行走。
47.更进一步地，所述翻转气缸机构包括翻转气缸3-2、摇臂3-5及夹紧块3-6，翻转气缸3-2与摇臂3-5连接，摇臂3-5与夹紧块3-6固定连接，夹紧块3-6用于夹紧白车身零件。
48.进一步地，所述人工操作单元4包括塌台4-1、激光扫描器4-2、光栅4-3等；激光扫描器4-2设置在塌台4-1面向工位一端，光栅4-3设置在塌台4-1两侧。
49.进一步地，所述信号检测单元5包括光电开关5-1、接近开关5-2、rfid；光电开关5-1用于检测所述agv夹具单元1是否到达工位，接近开关5-2分别固定在所述nc定位单元2的三轴机器人2-1末端，负责检测白车身产品是否到位，并判断当前车型；rfid负责识别当前车型的流水号及状态位信息。
50.实施例
51.如图1所示，一种焊装agv自适应生产线工艺系统，包括agv夹具单元1、nc定位单元2、工艺夹具单元3、人工操作单元4以及信号检测单元；agv夹具单元1用于载运白车身至上件工位；nc定位单元2布置在工位末端，nc定位单元用于将agv夹具单元1运载至上件工位的白车身进行工位定位夹紧；工艺夹具单元3位于工位前端靠近人工操作单元4的位置，人工操作单元4提供人工工艺操作空间，上件完成后的白车身零件通过工艺夹具单元3夹紧并推送至白车身产品处。
52.如图2所示，所述agv夹具单元1包括agv运输车1-1、agv夹具1-2、agv地面定位柱1-4；agv夹具1-2通过agv定位组件固定连接在agv运输车1-1上；agv夹具1-2通过定位销及定
位块与白车身定位；agv地面定位柱1-4固定在agv运输车1-1侧面，用于与所述nc定位单元2装配，实现agv夹具单元定位；agv运输车采用双向惰轮实现牵引，精度在 -2mm范围内，agv定位夹具与白车身产品的定位销尺寸偏差在 -0.1mm范围内。
53.如图3所示，所述nc定位单元2包括4个nc定位子单元、地面锁死机构2-2、勾销缸机构2-3等；4个nc定位子单元位于工位前端且布置在agv夹具单元1定位位置的四个角，每个nc定位子单元内均设有三轴机器人2-1，三轴机器人2-1末端固定勾销缸机构2-3，通过三轴机器人2-1实现勾销缸机构2-3在x、y、z三个方向 -200mm范围内的移动，可以与不同agv夹具1-2定位配合，实现多种车型柔性切换；地面锁死机构2-2布置在两个nc定位子单元之间，当agv夹具单元1到达人工操作单元4对应的工位时，地面锁死机构2-2通过双夹紧气缸对agv夹具单元1的agv地面定位柱1-4进行夹紧，保证agv夹具单元1的精度定位。勾销缸机构2-3通过销体对白车身产品进行定位，通过定位钩对白车身进行夹紧。
54.如图4、图5所示，所述特殊工艺夹具单元3包含气动滑台机构3-1、翻转气缸机构、夹具基座机构3-3；夹具基座机构3-3固定在工位前端紧挨人工操作单元4，所述气动滑台机构3-1固定在夹具基座机构3-3上，所述翻转气缸机构安装在气动滑台机构3-1上；所述气动滑台机构3-1包括直线气缸3-4、滑轨、滑台，滑台滑动连接在滑轨上，直线气缸3-4输出轴与滑台连接，直线气缸3-4带动滑台在滑轨上x向行走，保证上件完成后自动将白车身零件推送至白车身产品处；所述翻转气缸机构包括翻转气缸3-2、摇臂3-5及夹紧块3-6，翻转气缸3-2与摇臂3-5连接，摇臂3-5与夹紧块3-6固定连接，夹紧块3-6用于夹紧白车身零件，翻转气缸3-2带动摇臂3-5和夹紧块3-6翻转实现对零件的加紧，保证直线运动过程中的稳定性。夹具基座机构3-3是所有定位夹紧部件的基板，保证夹具台的强度与稳定性；采用气动滑台机构3-1将零件进行x方向自动推送，通过直线气缸3-4带动滑台直线移动；翻转气缸3-2带动摇臂3-5和夹紧块3-6翻转实现对零件的加紧，保证直线运动过程中的稳定性。
55.如图6所示，人工操作单元4包括塌台4-1、激光扫描器4-2、光栅4-3等；激光扫描器4-2设置在塌台4-1面向工位一端，光栅4-3设置在塌台4-1两侧。塌台4-1高度基于人体工程学进行设计，保证工人在操作工程中便利性与舒适性；在工人操作的同时，开启激光扫描器4-3和光栅4-4对工人操作进行保护，保证特殊工艺操作时的安全性。激光扫描器4-3和光栅4-4保证工人进行特殊工艺时的安全性。
56.如图3所示，所述信号检测单元5包括光电开关5-1、接近开关5-2、rfid；光电开关5-1用于检测所述agv夹具单元1是否到达工位，接近开关5-2分别固定在所述nc定位单元2的三轴机器人2-1末端，负责检测白车身产品是否到位，并判断当前车型；rfid负责识别当前车型的流水号与其他信息。接近开关5-2的感应距离在3-5mm范围内，当白车身产品1-3到达准确位置，接近开关给出到位信号，同时不同车型可以根据不同信号进行区分。当agv夹具单元1的agv运输车1-1到达工位后，rfid会读取当前工位的rfid信息，其中包括流水号、状态位和其他信息，保证数字化生产。
57.以下简要介绍本实施例的工作原理：
58.agv夹具单元1负责将白车身产品1-3通过agv物流车1-1与agv夹具1-2运输至人工操作工位4，nc定位单元2则通过三轴机器人2-1对白车身产品1-3进行定位夹紧。工人在工艺夹具单元3上将所需白车身零件进行上件，并通过直线气缸3-1带动滑台3-2将产品输送至人工操作单元4，实现特殊工艺操作。人工操作单元4则是通过激光扫描器4-1保证工人非
操作状态下的安全，基于人体工程学保证工人操作的舒适性和操作性，信号检测单元5则并通过接近开关5-2识别车型到位与车型检测，rfid与plc交互读取当前产品的流水号及其他信息。
59.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。