人机协作保险杠智能生产线及生产方法与流程

1.本发明涉及保险杠生产领域技术，尤其是指一种人机协作保险杠智能生产线及生产方法。


背景技术：

2.汽车保险杠是吸收和减缓外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。许多年以前汽车前后保险杠是用钢板冲压成槽钢，与车架纵梁铆接或焊接在一起的，与车身有一段较大的间隙，看上去十分不美观。
3.汽车保险杠成型后，需要装配各种工件，例如雷达、大灯、雾灯等，为此需要而先加工出雷达支架、大灯支架、雾灯支架等多种安装位，这些支架均是半成品经过粘贴定位焊接后，与汽车保险杠形成一体的。传统加工方法是人工完成，然而人工生产效率低下，且焊接组装质量会因为不同技术人员的工作经验而变，成品质量不稳定。随着自动化装配的快速发展，出现了流水线加工方式，流水线上有装配工位、冲孔工位、焊接工位等，汽车保险杠在流水线上从上一个工位流到下一个工位，逐步完成加工。然而，流水线占用厂房面积大，尤其是近年来地价贵，租金贵，这种大面积扩张工厂规模的方式，无疑增加了生产成本。若不扩张工厂规模，又会造成产生效率低下。
4.为此，目前出现了有人机协作保险杠智能生产线及生产方法（如中国发明专利申请公开号为cn113953841a），其通过设置有下导轨和上导轨，并配合设置多个胎膜移动工装、各升降台和各机器人，可进行人机协作完成保险杠的生产组装，有效提高生产效率，提升生产组装质量，并且整体生产线占地面积小，降低生产成本，为生产企业带来更大的经济效益。
5.然而，上述人机协作保险杠智能生产线不能对装配后的保险杠进行自动检测，需要人工进行检测，同时也需要进行人工将半成品从半成品仓搬运至设备上，并将成品从设备搬运至成品仓，效率非常的低，并且耗费人力，增加了人工成本。因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种人机协作保险杠智能生产线，其可自动对装配后的保险杠进行检测，并自动搬运半成品和成品。
7.为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：一种人机协作保险杠智能生产线，包括有机架、人机控制界面、半成品仓、成品仓、第一智能agv小车、第二智能agv小车、rfid读取器、第一机器人、第二机器人、第三机器人、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置以及多个胎膜移动工装；该机架上设置有下导轨和上导轨，该上导轨位于下导轨的正上方，该机架上具有取放工位、第一工位、第二工位和第三工位；该取放工位位于机架的一端，该取放工位中和机架的另一端均设置有升降台，每一升降台上具有可与下导轨的端部和上导轨的端部彼此
分离或对接的对接导轨，该第一工位、第二工位和第三工位依次排布在下导轨的前侧并位于取放工位的前侧；该人机控制界面设置于机架上；该半成品仓和成品仓设置于机架的外围；该第一智能agv小车由人机控制界面控制并来回活动于半成品仓和取放工位之间；该第二智能agv小车由人机控制界面控制并来回活动于成品仓和取放工位之间；该rfid读取器设置于机架上并位于取放工位中，且rfid读取器位于下导轨的上方，用于读取保险杠上的rfid标签信息，rfid读取器连接人机控制界面；该第一机器人、第二机器人和第三机器人分别设置于第一工位、第二工位和第三工位中并由人机控制界面控制；该第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置设置于机架的顶部并位于上导轨的上方，第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置沿上导轨的延伸方向依次设置，第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置均与人机控制界面连接；该多个胎膜移动工装设置在对应的导轨上并均沿对接导轨、下导轨和上导轨依次循环活动。
8.作为一种优选方案，所述胎膜移动工装包括有底座、水平旋转座、上下翻转座以及与保险杠相适配的胎膜本体；该底座的底部设置有多个与各导轨相适配的滚轮，底座上设置有带动滚轮转动的第一驱动机构；该水平旋转座可水平来回旋转地设置于底座上并位于底座的上方，底座上设置有带动水平旋转座来回旋转的第二驱动机构；该上下翻转座可上下来回翻转地设置于水平旋转座上，水平旋转座上设置有带动上下翻转座上下来回翻转的第三驱动机构；该胎膜本体设置于上下翻转座上。
9.作为一种优选方案，所述水平旋转座为一体式u形结构，其具有一第一容置空间，该上下翻转座位于第一容置空间中，水平旋转座的底部中心与第二驱动机构安装连接。
10.作为一种优选方案，所述上下翻转座为组合式u形结构，其具有一第二容置空间，该胎膜本体位于第二容置空间中，上下翻转座的两端与水平旋转座的两端铰接，该第三驱动机构设置于水平旋转座的一端。
11.作为一种优选方案，所述底座上设置有电源控制器，该电源控制器连接胎膜本体、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构。
12.本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：一、通过配合设置各个检测装置，利用各个检测装置可对装配后的保险杠进行检测，无需人工检测，同时，利用第一智能agv小车可自动将待加工的保险杠从半成品仓移至取放工位的侧旁，利用第二智能agv小车可自动将完成加工的保险杠移至成品仓，无需人工搬运，有效提高了生产效率，并且减少人力耗费，降低了人工成本。
13.二、通过利用第一驱动机构带动滚轮转动，使得本工装可自主移动，同时利用第二驱动机构带动水平旋转座在水平方向来回转动，利用第三驱动机构带动上下翻转座上下来回翻转，使得胎膜本体可根据需要进行旋转和翻转，以配合机器人完成全方位的生产组装，从而有效提高生产效率，为生产作业带来便利。
14.为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
15.图1是本发明之较佳实施例的主视图；图2是本发明之较佳实施例的局部放大主视图；图3是本发明之较佳实施例中胎膜移动工装的放大示意图。
16.附图标识说明：10、机架
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11、下导轨12、上导轨
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
101、取放工位102、第一工位
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
103、第二工位104、第三工位
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
21、人机控制界面22、半成品仓
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
23、成品仓24、第一智能agv小车
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
25、第二智能agv小车26、rfid读取器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31、第一机器人32、第二机器人
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
33、第三机器人41、第一检测装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
42、第二检测装置43、第三检测装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50、胎膜移动工装51、底座
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
52、水平旋转座53、上下翻转座
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
54、胎膜本体55、滚轮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
56、第一驱动机构57、第二驱动机构
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
58、第三驱动机构59、电源控制器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
501、第一容置空间502、第二容置空间
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
60、升降台61、对接导轨
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
70、保险杠。
具体实施方式
17.请参照图1至图3所示，其显示出了本发明之较佳实施例一种人机协作保险杠智能生产线的具体结构，包括有机架10、人机控制界面21、半成品仓22、成品仓23、第一智能agv小车24、第二智能agv小车25、rfid读取器26、第一机器人31、第二机器人32、第三机器人33、第一检测装置41、第二检测装置42、第三检测装置43以及多个胎膜移动工装50。
18.该机架10上设置有下导轨11和上导轨12，该上导轨12位于下导轨11的正上方，该机架10上具有取放工位101、第一工位102、第二工位103和第三工位104；该取放工位101位于机架10的一端，该取放工位101中和机架10的另一端均设置有升降台60，每一升降台60上具有可与下导轨11的端部和上导轨12的端部彼此分离或对接的对接导轨61，该第一工位102、第二工位103和第三工位104依次排布在下导轨11的前侧并位于取放工位101的前侧。
19.该人机控制界面21设置于机架10上；该半成品仓22和成品仓23设置于机架10的外围，该半成品仓22用于存放待加工的保险杠70，该成品仓23用于存放完成加工的保险杠70；该第一智能agv小车24由人机控制界面21控制并来回活动于半成品仓22和取放工位101之间；该第二智能agv小车25由人机控制界面21控制并来回活动于成品仓23和取放工位101之间；该rfid读取器26设置于机架10上并位于取放工位101中，且rfid读取器26位于下导轨11的上方，用于读取保险杠70上的rfid标签信息，rfid读取器26连接人机控制界面21。
20.该第一机器人31、第二机器人32和第三机器人33分别设置于第一工位102、第二工位103和第三工位104中并由人机控制界面21控制。
21.该第一检测装置41、第二检测装置42和第三检测装置43设置于机架10的顶部并位于上导轨12的上方，第一检测装置41、第二检测装置42和第三检测装置43沿上导轨12的延伸方向依次设置，第一检测装置41、第二检测装置42和第三检测装置43均与人机控制界面21连接。
22.该多个胎膜移动工装50设置在对应的导轨上并均沿对接导轨61、下导轨11和上导轨12依次循环活动。具体而言，所述胎膜移动工装50包括有底座51、水平旋转座52、上下翻转座53以及与保险杠70相适配的胎膜本体54；该底座51的底部设置有多个与各导轨相适配的滚轮55，底座51上设置有带动滚轮55转动的第一驱动机构56；该水平旋转座52可水平来回旋转地设置于底座51上并位于底座51的上方，底座51上设置有带动水平旋转座52来回旋转的第二驱动机构57；该上下翻转座53可上下来回翻转地设置于水平旋转座52上，水平旋转座52上设置有带动上下翻转座53上下来回翻转的第三驱动机构58；该胎膜本体54设置于上下翻转座53上。
23.在本实施例中，该底座51为方形板状，该滚轮55为四个，其分别位于底座51各个边角处的下方；该第一驱动机构56为电机驱动机构；所述水平旋转座52为一体式u形结构，其具有一第一容置空间501，该上下翻转座53位于第一容置空间501中，水平旋转座52的底部中心与第二驱动机构57安装连接，该第二驱动机构57为电机驱动机构。所述上下翻转座53为组合式u形结构，其具有一第二容置空间502，该胎膜本体54位于第二容置空间502中，上下翻转座53的两端与水平旋转座52的两端铰接，该第三驱动机构58设置于水平旋转座52的一端，第三驱动机构58为电机驱动机构。
24.以及，所述底座51上设置有电源控制器59，该电源控制器59连接胎膜本体54、第一驱动机构56、第二驱动机构57和第三驱动机构58。
25.本发明还公开了一种人机协作保险杠智能生产方法，采用前述人机协作保险杠智能生产线，包括有以下步骤：（1）启动生产线，首先，由第一智能agv小车24将待加工的保险杠从半成品仓22移至取放工位101的侧旁，并且其中一胎膜移动工装50移动至取放工位101中的升降台60上，且升降台60下降到位，接着，人工将第一智能agv小车24上的保险杠放置在胎膜移动工装50的胎膜本体54上。
26.（2）首先，rfid读取器26自动读取胎膜移动工装50上待加工的保险杠上的rfid标签，以自动识别待加工保险杠的类型，接着，胎膜移动工装50从对接导轨61移动至下导轨11上，然后胎膜移动工装50沿下导轨11移动并靠近第一机器人31。
27.（3）第一机器人31自动抓取前导流板并将前导流板放置在保险杠本体上，接着人工放置蒙皮在前导流板上，然后，由第一机器人31压紧安装前导流板。
28.（4）胎膜移动工装50沿下导轨11移动并靠近第二机器人32，该第二机器人32自动抓取左右雾灯并放置于蒙皮对应的位置上，然后，第二机器人32自动安装螺钉。
29.（5）胎膜移动工装50沿下导轨11移动并靠近第三机器人33，该第三机器33人自动安装拉铆螺母，从而完成对保险杠的装配。
30.（6）胎膜移动工装50沿下导轨11移动至另一升降台60的对接导轨11上，接着，升降
台60上升至最高位置，然后胎膜移动工装50移至上导轨12上，胎膜移动工装50沿上导轨12移动，依次经过第一检测装置41、第二检测装置42和第三检测装置43，该第一检测装置41、第二检测装置42和第三检测装置43分别对保险杠的各个位置进行拍照并分析对比，以检测各个位置上的配件是否有安装到位。
31.（7）检测完成后，胎膜移动工装50移动至位于取放工位101中的升降台60的对接导轨61上，当升降台60下降到位后，由一个操作员将完成加工的保险杠搬至第二智能agv小车25上，再由第二智能agv小车25将完成加工的保险杠搬运至成品仓23中进行分类堆放，此时，第一智能agv小车24已经将另一待加工的保险杠从半成品仓22移至取放工位101的侧旁等待，另一操作员则可将第一智能agv小车24上的另一待加工的保险杠搬至胎膜移动工装50上，此时，即可重复前述步骤进行下一个保险杠80的生产组装及自动检测。
32.本发明的设计重点在于：首先，通过配合设置各个检测装置，利用各个检测装置可对装配后的保险杠进行检测，无需人工检测，同时，利用第一智能agv小车可自动将待加工的保险杠从半成品仓移至取放工位的侧旁，利用第二智能agv小车可自动将完成加工的保险杠移至成品仓，无需人工搬运，有效提高了生产效率，并且减少人力耗费，降低了人工成本。其次，通过利用第一驱动机构带动滚轮转动，使得本工装可自主移动，同时利用第二驱动机构带动水平旋转座在水平方向来回转动，利用第三驱动机构带动上下翻转座上下来回翻转，使得胎膜本体可根据需要进行旋转和翻转，以配合机器人完成全方位的生产组装，从而有效提高生产效率，为生产作业带来便利。
33.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。