焊接质量自动检测工位的制作方法

1.本实用新型涉及自动化焊接检测领域，具体地涉及一种焊接质量自动检测工位。


背景技术：

2.在汽车制造过程中，焊接质量是最为重要的一环，焊接质量的好坏直接影响整车的强度和密封性，所以在汽车制造的过程中需要高度重视对焊接质量的把控。近年来，随着汽车制造工艺的自动化水平不断提升，基本上所有焊接工艺都可通过机器人来完成，但是目前对焊接质量的检测还是大部分采用人工目视抽检的方式进行，而这种方式在实际生产过程中存在诸多不足之处。第一，抽检的方式无法保证所有工件都能经过检测，同时由于每个工件的焊接质量均存在很大差异，容易造成漏检，致使瑕疵品流入下一道工序；第二，由于人工检测标准的不统一，也会造成检测结果的不一致性，从而对产品质量的标准引入了人为的干扰。
3.近几年来通过引入视觉检测方法对焊接质量进行检测的方式逐渐成熟，如何合理搭建焊接质量检测系统成为一种急迫的诉求，既需要兼顾生产节拍，又要保证全检，还要在出现质量问题时，可以进行人工修复，保证流入下道工序工件的合格率。但现有检测工位在生产节拍的控制上并不合理，当不合格品出现时，还需要人工搬运，并未完全实现自动化。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种焊接质量自动检测工位，在满足生产节拍的基础上，实现自动化检测及待测工件流转，提高安全性及工作效率。
5.本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种焊接质量自动检测工位，包括：总控装置、上件机器人、检测工位、下件机器人、移动驱动机构、中转台和返修台；所述检测工位设置有用于对工件进行质量检测的测量机器人和用于固定待测工件的测量夹具，所述测量机器人设置于测量夹具一侧，所述上件机器人、下件机器人分别设置于检测工位两侧，所述总控装置分别与上件机器人、测量机器人和下件机器人电连接，分别控制其进行所述待测工件的上件、测量及下件工作；所述移动驱动机构包括驱动器和第一轨道，所述中转台设置在所述驱动器上，在所述驱动器的驱动下所述中转台沿着所述第一轨道在上件机器人的抓/放件区域、返修台和下件机器人的抓/放件区域之间循环运动，所述总控装置与所述驱动器电连接，用于控制所述驱动器的启停；所述返修台上设有控制键，所述控制键与总控装置电连接，用于向总控装置反馈检修工作已完成的信号。
6.在本实用新型的一实施例中，所述测量夹具的支撑面上设有第一传感器，所述中转台的支撑面上设有第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器与所述总控装置电连接，所述第一传感器用于向所述总控装置反馈所述测量夹具上是否放置有所述待测工件，所述第二传感器用于向所述总控装置反馈所述中转台上是否放置有完成测量的工件。
7.在本实用新型的一实施例中，所述第一传感器和所述第二传感器为距离传感器或重力传感器。
8.在本实用新型的一实施例中，所述中转台的四角分别设置有四个雷达，通过所述雷达判断辐射范围内是否存在障碍物。
9.在本实用新型的一实施例中，所述上件机器人和下件机器人底部均设有第二轨道，上件机器人和下件机器人能够在所述第二轨道上移动。
10.在本实用新型的一实施例中，所述检测工位设置有两组或多组。
11.在本实用新型的一实施例中，所述总控装置为可编程控制器或分布式控制系统。
12.本实用新型的有益效果：
13.1)通过总控装置对整体工位的控制实现了对待检测件的全自动化检测，消除了人为干预，实现了检测质量的一致性和全面性；同时，自动化的上件和下件也消除了人员和设备接触的可能性，保证了人身安全。
14.2)通过设置中转台与移动驱动机构，问题工件可第一时间下线返修，返修后及时返回检测，保证流转到下一工序的工件都是合格品。
15.3)通过设置两组或多组检测工位，保证测量能力的冗余性，返修件在返回检测时可采用备用检测工位进行检测，不干扰主线测量效率，既保证了测量节拍也提高了检测效率。
附图说明
16.为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：
17.图1是本实用新型一实施例的焊接质量自动检测工位的结构示意图；
18.图2是本实用新型另一实施例的焊接质量自动检测工位的结构示意图。
具体实施方式
19.为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
20.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
21.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本技术。
22.然而，各附图所示的构件的尺寸或位置关系等有时为了明确说明而有夸张。进而，在以下的说明中，对于相同的名称、符号，表示相同或同质的构件，适宜省略其详细说明。进而，构成本实用新型的各要素可以是以相同的构件构成多个要素从而以一个构件兼用多个要素的形态，相反地也可以是由多个构件分担一个构件的功能来实现。另外，在一部分实施例、实施方式中说明的内容也可利用于其它的实施例、实施方式等。另外，在本说明书中，“上”并不限于与上表面接触而形成的情况，也包含分隔地形成于上方的情况，还以也包含层与层之间存在有介在层的含义而使用。
23.图1是本实用新型一实施例的焊接质量自动检测工位的结构示意图。如图1所示，焊接质量自动检测工位100包括总控装置1、上件机器人2、检测工位3、下件机器人4、移动驱动机构7、中转台6和返修台5。所述检测工位3设置有用于对工件进行质量检测的测量机器人31和用于固定待测工件的测量夹具32，所述测量机器人31设置于测量夹具32一侧。所述上件机器人2、下件机器人4分别设置于检测工位3两侧，所述总控装置1分别与上件机器人2、测量机器人31和下件机器人4电连接，分别控制其进行所述待测工件的上件、测量及下件工作。所述总控装置1包括但不限于是可编程控制器(programmable logic controller，plc)或分布式控制系统(distributed control system，dcs)。其中，上件机器人2能抓取或放置工件的最大范围构成上件机器人2的抓/放件区域。上件机器人2可以在上件机器人2的抓/放件区域内完成上件工作。上件工作是指上件机器人2抓取待测工件并将待测工件放置到测量夹具32上。下件机器人4能抓取或放置工件的最大范围构成下件机器人4的抓/放件区域。下件机器人4可以在下件机器人4的抓/放件区域内完成下件工作。下件工作是指下件机器人4从测量夹具32上抓取待测工件并将待测工件放置到其他平台上。
24.在一些实施例中，为了扩大上件机器人2的抓/放件区域和下件机器人4的抓/放件区域，上件机器人2和下件机器人4底部均设有第二轨道8，上件机器人2和下件机器人4能够在第二轨道8上移动。
25.所述移动驱动机构7包括驱动器71和第一轨道72。驱动器71可以是伺服电机。第一轨道72的两端分别延伸到上件机器人2的抓/放件区域和下件机器人4的抓/放件区域。返修台5架设在第一轨道72的上方。所述中转台6设置在所述驱动器71上，在驱动器71的驱动下中转台6能沿着第一轨道72在上件机器人2的抓/放件区域、返修台5和下件机器人4的抓/放件区域之间循环运动。所述总控装置1与所述驱动器71电连接，用于控制所述驱动器71的启停。
26.为了实现返修工作已完成的实时通信，返修台5上设有控制键(未示出)。所述控制键与总控装置1电连接，能向总控装置1反馈检修工作已完成的信号。所述总控装置1收到信号后，控制驱动器71将中转台6移动至上件机器人的抓/放件区域，上件机器人2抓件后再将返修后的工件放置到检测工位3，进行检测工作。
27.在一些实施例中，为了提高焊接质量自动检测的效率，所述测量夹具32的支撑面上设有第一传感器321，所述中转台6的支撑面上设有第二传感器61。所述第一传感器321和所述第二传感器61与所述总控装置1电连接，所述第一传感器321用于向所述总控装置1反馈所述测量夹具32是否放置有完成测量的工件。第二传感器61用于向所述总控装置1反馈所述中转台6上是否放置有完成测量的工件。在一些实施例中，所述第一传感器和所述第二传感器可以是距离传感器或重力传感器，本技术对所述第一传感器和所述第二传感器的类型不作限制。
28.为了更好的理解本实用新型的焊接质量自动检测工位100，下面以将对焊接质量自动检测工位100的工作流程进行详细说明：
29.1)上件机器人2在接到总控装置1的上件指令后，从位于上件机器人的抓/放件区域内的上一工位的夹具上抓取待测工件，上件机器人2带着待测工件移动至检测工位3，将
待测工件固定放置于测量夹具32上。
30.2)当测量夹具32的支撑面上设有第一传感器321时，以第一传感器321为距离传感器为例，第一传感器321实时工作，将距离数据反馈至总控装置1。当测量夹具32上放置有待测工件时，距离数据介于预设范围内，总控装置1随即输出测量指令给测量机器人31，测量机器人31开始对待测工件进行测量。当测量夹具32上不设有第一传感器时，总控装置1每隔一段时间向测量机器人31发送测量指令，测量机器人31根据测量指令开始对待测工件进行测量。
31.3)测量机器人31完成测量后，发送测量完成信号给总控装置1，总控装置1发送下件指令到下件机器人4进行下件工作。如果测量机器人31发送给总控装置1的信号代表测量结果合格，则总控装置1发送给下件机器人4的下件指令为直接将完成测量的工件移动至合格件暂存区域，等待转序到下一工位或者直接移动到下一工位的工装夹具上。如果测量机器人31发送给总控装置1的信号代表测量结果不合格，则总控装置1发送给下件机器人4的下件指令为将完成测量的工件移动至中转台6，准备进行返修。
32.4)当中转台6的支撑面上设有第二传感器61时，以第二传感器61为距离传感器为例，第二传感器61实时工作，并将距离数据反馈至总控装置1。当中转台6上放置有完成测量的工件时，距离数据介于预设范围内，总控装置1随即输出移动指令给驱动器71。驱动器71的电机开始工作，中转台6在驱动器71的驱动下沿第一轨道72运动。具体地，中转台6由下件机器人抓/放件区域移动至返修台5，维修人员可以对完成测量的工件进行人工返修。当中转台6的支撑面上不设有第二传感器61时，总控装置1在发送完下件指令(将完成测量的工件移动至中转台6的下件指令)后一段时间内向驱动器71发送移动指令，驱动器71根据移动指令进行移动，中转台6由下件机器人抓/放件区域移动至返修台5。
33.5)维修人员在返修台5完成返修后，按下返修完成的控制键，总控装置1即可接收到返修完成信号，总控装置1随即发出移动指令给驱动器71。中转台6在驱动器71的驱动下由返修台5移动至上件机器人抓/放件区域，等待上件机器人2抓件，重新进行质量检测。
34.在一些实施例中，为保证人身安全，如图1所示，中转台6的四角分别设置有四个雷达62。当中转台6运行过程中，雷达辐射范围内若检测到人员或物品等障碍物信息，会反馈存在障碍物信号至总控装置1，总控装置1在接收到障碍物信号后会发送停止运动指令到驱动器71使其停止运动。当障碍物消失，雷达会释放障碍物信号，总控装置1重新下达移动指令给驱动器71，使其继续沿第一轨道72运动，直至运行到下一指定位置。
35.本实用新型的焊接质量自动检测工位通过总控装置对整体工位的控制实现了对待检测件的全自动化检测，消除了人为干预，实现了检测质量的一致性和全面性；通过设置中转台与移动驱动机构，问题工件可第一时间下线返修，返修后及时返回检测，保证流转到下一工序的工件都是合格品；同时，自动化的上件和下件也消除了人员和设备接触的可能性，保证了人身安全。
36.图2是本实用新型另一实施例的焊接质量自动检测工位的结构示意图。如图2所示，焊接质量自动检测工位200与焊接质量自动检测工位100的区别在于焊接质量自动检测工位200包括检测工位3a和检测工位3b。检测工位3a和检测工位3b平行设置。检测工位3a包括测量机器人31a和测量夹具32a。检测工位3b包括测量机器人31b和测量夹具32b。检测工位3a和检测工位3b同时测量时，总控装置1可以通过测量夹具32a上设置的第一传感器和测
量夹具32b上设置的第一传感器判断哪个检测工位为空，则发送指令给上件机器人2，将待测工件放置到空闲的检测工位上进行测量，以此实现两组检测工位同时测量。
37.在一些实施例中，焊接质量自动检测工位可以包括三组或多组检测工位，只要不影响上件机器人的上件工作和下件机器人的下件工作即可。
38.本实用新型的焊接质量自动检测工位通过设置两组或多组检测工位，保证测量能力的冗余性，返修件在返回检测时可采用备用检测工位进行检测，不干扰主线测量效率，既保证了测量节拍也提高了检测效率。
39.尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的实用新型实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本实用新型实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
40.同理，应当注意的是，为了简化本实用新型披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本实用新型实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本实用新型对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
41.虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本技术的权利要求书的范围内。