专利名称：机器人压铆铆接系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工件压铆铆接技术领域，特别涉及不同材质工件压铆铆接技术领域，具 体是指 一种机器人压铆铆接系统。
背景技术：
在汽车零部件自动化装备制造中，需要对不同材质(如铝板与钢板之间)板材进行压铆 铆接，现有的技术为通过铆接专机实现，对于产品有相应位置的固定铆接头，由于各种产品 的铆接位置不同，再者需要的铆接产品外形较大，使得铆接专机的外形尺寸较大，适用的产 品的类型较单一，产品兼容性差，不同的产品需要多种不同的铆接专机，设备投入大，占地 面积广，另外其操作步骤为装件—设备将工件送入铆接区域进行铆接—设备将铆接完成的产 品带回装卸件位置—操纵者进行卸件并装入新的工件，其中设备存在等待时间(操纵者装卸 件时间)，单件生产节拍较长(包含装卸件时间和铆接工作时间)，从而造成对时间的浪费； 由于铆接专机的铆接角度固定，不同点的铆接角度相同，而工件自身的铆接角度有细微不同， 最终造成铆接效果不佳，质量不稳定。
因此，迫切需要一种压铆铆接设备，该设备产品兼容性好、铆接质量高、经济、占地面 积小。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种机器人压铆铆接系统，该 系统产品兼容性好、铆接质量高、经济、占地面积小，且非常安全。
为了实现上述目的，本实用新型的机器人压铆铆接系统具有如下构成
该机器人压铆铆接系统，其特点是，包括机器人控制单元、压铆铆接单元、伺服旋转平 台、工件定位单元和产品选型电控单元，所述产品选型电控单元分别与所述机器人控制单元 和所述伺服旋转平台电连接，所述工件定位单元位于所述伺服旋转平台上，所述机器人控制 单元连接所述压铆铆接单元并和所述工件定位单元配合设置用于控制所述压铆铆接单元对位于所述工件定位单元上的工件进行压铆铆接。
较佳地，所述机器人控制单元是6自由度工业机器人控制单元。
较佳地，所述压铆铆接单元包括压铆铆接头、工件加工部位和与所述机器人控制单元电 连接的气液增压驱动部件，所述工件加工部位采用C型件，所述C型件包括上端部和下端部， 所述上端部安装在所述气液增压驱动部件上，所述压铆铆接头安装在所述气液增压驱动部件 上与所述下端部相对。
更佳地，所述压铆铆接单元还包括质量监控部件，所述质量监控部件设置在所述工件加 工部位上并与所述产品选型电控单元电连接。
较佳地，所述伺服旋转平台包括双工位平台和与所述产品选型电控单元电连接的旋转部 件，所述双工位平台位于所述旋转部件上。
较佳地，所述工件定位单元包括基板和位于所述基板上的至少一工件定位件，所述基板 位于所述伺服旋转平台上，所述工件定位件包括气缸、定位销和固定在所述基板上的定位架， 所述气缸固定在所述定位架上并与所述定位销连接用于将所述工件固定在所述定位架上。
更佳地，所述工件定位单元还包括传感器，所述传感器设置在所述定位架上并与所述产 品选型电控单元电连接。
较佳地，所述产品选型电控单元包括触摸屏和电控部件，所述触摸屏和所述电控部件电 连接，所述电控部件分别与所述机器人控制单元和所述伺服旋转平台电连接。
较佳地，还包括安全防护单元，所述安全防护单元包括封闭工作区，所述封闭工作区设 置有装卸口和维修门，所述机器人控制单元、所述压铆铆接单元、所述伺服旋转平台和所述 工件定位单元位于所述封闭工作区内，所述产品选型电控单元位于所述封闭工作区外。
更佳地，所述维修门上装有与所述产品选型电控单元电连接的安全门锁，所述装卸口设 置有与所述产品选型电控单元电连接的安全光栅。
采用本实用新型，由于本实用新型采用机器人控制单元控制气液增压压铆铆接单元对工 件进行压铆铆接，机器人控制单元可以保证每次铆接点的位置唯一、精确，有效控制工件铆
接后的尺寸精度；气液增压压铆铆接单元即可满足压铆对压力的要求，又避免使用液压系统 带来的噪音以及环境的污染；伺服旋转平台实现了两工位切换功能；快换气动工件定位单元 利用气缸压紧力实现对工件的充分定位，确保工件铆接后的尺寸精度，另外可以通过快速更 换夹具从而实现不同产品的铆接工作；安全防护单元充分考虑人的安全，确保设备对人的伤 害几率为零；产品选型电控单元实现与机器人控制单元的互相通讯，确保不同产品的不同铆点的准确性、唯一性，因此本实用新型产品兼容性好、铆接质量高、经济、占地面积小，且 非常安全。
图1是本实用新型的一具体实施例的立体示意图。
图2是图1所示的具体实施例的机器人控制单元的立体示意图。
图3是图1所示的具体实施例的压铆铆接单元的立体示意图。
图4是图1所示的具体实施例的伺服旋转平台的立体示意图。
图5是图1所示的具体实施例的工件定位单元的立体示意图。
图6是图1所示的具体实施例的产品选型电控单元的立体示意图。
图7是图1所示的具体实施例的安全防护单元的立体示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。 请参阅图1 图7所示，本实用新型的机器人压铆铆接系统，包括机器人控制单元l、压 铆铆接单元2 、伺服旋转平台3 、工件定位单元4和产品选型电控单元5,所述产品选型电控 单元5分别与所述机器人控制单元1和所述伺服旋转平台3电连接，所述工件定位单元4位 于所述伺服旋转平台3上，所迷机器人控制单元1连接所述压铆铆接单元2并和所述工件定 位单元4配合设置用于控制所述压铆铆接单元2对位于所述工件定位单元4上的工件进行压 铆铆接。
在本实用新型的一具体实施例中，所述机器人控制单元1是6自由度工业机器人控制单 元。工业机器人控制单元1的优点在于工作范围大，重复精度高，满足不同角度，不同位 置的铆接工作；操作简便，稳定性较高；可以兼容多种产品铆接工作。
较佳地，所述压铆铆接单元2包括压铆铆接头21、工件加工部位22和与所述机器人控 制单元1电连接的气液增压驱动部件23,所述工件加工部位22采用C型件，所述C型件包 括上端部和下端部，所述上端部安装在所述气液增压驱动部件23上，所述压铆铆接头21安 装在所述气液增压驱动部件23上与所述下端部相对。因此，上述压铆铆接单元2实质上是一 种气液增压压铆铆接单元。
在本实用新型的一具体实施例中，所述压铆铆接单元2还包括质量监控部件，所述质量 监控部件设置在所述工件加工部位22上并与所述产品选型电控单元5电连接。气液增压压铆
6铆接单元的优点在于压配力可以在80000N (6Bar气压)的范围内进行调整。避免了液压 系统噪音大、维护不便的影响；后期维护简洁、无漏油；配备的质量监控系统可以实时监控 铆接的质量；压机为一个封闭的C型结构，作用力以及反作用力对设备没有损坏，可以保证 设备工作的精度。当然，所述压铆铆接单元2也可以采用其它合适的压铆铆接单元。
在本实用新型的一具体实施例中，所述伺服i走转平台3包括双工位平台31和与所述产品 选型电控单元5电连接的旋转部件32,所述双工位平台31位于所述旋转部件32上。因此， 上述伺服旋转平台3即为一种双工位伺服旋转平台，具有水平180°往复旋转功能、实现两 工位的切换功能，可以实现机器人控制单元1在A工位铆接的同时B工位操作工在装卸工件， 由于装卸件时间小于机器人铆接的工作时间，从而充分确保机器人处于不停机的工作状态， 满足客户的产量要求。尤其，伺服旋转平台3利用闭环控制理念，其往复定位精准，不宜出 现差错，确保机器人在铆接工作前工件的位置唯一。显然，所述伺服旋转平台3可以采用其 它适当的伺服旋转平台。
较佳地，所述工件定位单元4包括基板41和位于所迷基板上的至少一工件定位件42， 所述基板41位于所述双工位伺服旋转平台3上，所迷工件定位件42包括气缸、定位销和固 定在所述基板41上的定位架，所迷气缸固定在所述定位架上并与所迷定位销连接用于将所述 工件固定在所述定位架上。
在本实用新型的一具体实施例中，所述工件定位单元4还包括传感器，所述传感器设置 在所述定位架上并与所迷产品选型电控单元5电连接。因此，该工件定位单元4是一种快换 气动工件定位单元，其采用柔性定位思路，各工件定位销保证X、 Y方向、定位面Z方向可 以调整，从而抵销工件加工误差带来的变化；所以零件定位销可以气动缩回，卸件方便，避 免由于卸件造成的工件变形；工件定位采用气缸夹紧，定位充分，使得工件的定位精准，利 于保证工件的铆接精度；工件定位件采用快换结构，通过工件定位件的快换从而实现不同产 品的铆接工作；通过传感器检测工件的存在与否从而通知机器人是否进行铆接工作，避免对 设备造成不必要的伤害；通过传感器检测工件定位件是否正确，从而指挥机器人调用不同的 程序进行铆接工作；通过传感器检测工件的装配正确与否，是否存在不同型号产品的错装现 象，避免出现不必要损失。显然，所述工件定位单元4可以采用其它适当的工件定位单元。
在本实用新型的一具体实施例中，所述产品选型电控单元5包括触摸屏5i和电控部件 52，所迷触摸屏51和所述电控部件52电连接，所迷电控部件52分別与所述机器人控制单无 1和所迷伺服旋转平台3电连接。所迷产品选型电控单元5通过触摸屏幕51选择，发出指令 给PLC从而选择不同的程序来满足不同产品的铆接工作；其选择指令与工件定位单元4中的工件定位件42、工件判别信号、工件有无信号之间进行相互判断，只有满足所有的要求后， 机器人才可以选择相应的程序对工件进行铆接工作；各种错误信息可以通过触摸屏幕直接显 示出来，维修人员可以通过错误信息对设备进行快速的检修。
较佳地，还包括安全防护单元6，所述安全防护单元6包括封闭工作区61,所述封闭工 作区设置有装卸口 62和维修门63,所述机器人控制单元l、所述压铆铆接单元2、所述伺服 旋转平台3和所述工件定位单元4位于所述封闭工作区61内，所述产品选型电控单元5位于 所述封闭工作区61夕卜。
在本实用新型的一具体实施例中，所述維修门63上装有与所述产品选型电控单元5电连 接的安全门锁，所述装卸口 62设置有与所述产品选型电控单元5电连接的安全光栅64。安 全防护单元6避免机器人在工作时由于人员的无意进入而造成的对人员的伤害；安全维修门 63，即当设备停机或需要调试时，維修人员可以通过维修门63进入机器人工作范围，从而对 机器人系统进行调试工作；维修门63上的安全门锁，确保在维修门63打开时机器人只可以 在手动调试模式下工作，避免机器人自动运行造成对维修人员的伤害；装卸口 62增加了安全 光栅64，其在工人装卸件工程中不起任何作用，但在伺服旋转平台3旋转时立即进入工作状 态，此时当有物体进入检测区域时，其立即发出信号给PLC，令系统立即停机，确保设备与 人员的安全。
本实用新型是一种不同板材材料的机器人压铆铆接系统，其利用工业机器人带动气液增 压铆接机对不同产品进行重复的精确的铆接。其包含机器人控制单元l、压铆铆接单元2、伺 服旋转平台3、工件定位单元4、产品选型电控单元5、安全防护单元6。机器人控制单元1 可以保证每次铆接点的位置唯一、精确，有效控制工件铆接后的尺寸精度；气液增压压铆铆 接单元2采用气液增压压铆铆接单元，即可满足压铆对压力的要求，又避免使用液压系统带 来的噪音以及环境的污染；伺服旋转平台3实现了两工位切换功能；工件定位单元4采用快 换气动工件定位单元，利用气缸压紧力实现对工件的充分定位，确保工件铆接后的尺寸精度， 另外可以通过快速更换夹具从而实现不同产品的铆接工作；产品选型电控单元5实现与机器 人控制单元1的互相通讯，确保不同产品的不同铆点的准确性、唯一性；安全防护单元6充 分考虑人的安全，确保设备对人的伤害几率为零。
本实用新型在铆接行业为一个全新理念，舍弃了原来的铆接专机，使其更加柔性化，通 过设置机器人铆接程序以及更换工件定位件，可以兼容多种产品的铆接工作，适合多品种小 批量零件的生产，为客户大大降低了生产成本。
综上，本实用新型产品兼容性好、铆接质量高、经济、占地面积小，且非常安全。在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出 各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性 的而非限制性的。
权利要求1.一种机器人压铆铆接系统，其特征在于，包括机器人控制单元、压铆铆接单元、伺服旋转平台、工件定位单元和产品选型电控单元，所述产品选型电控单元分别与所述机器人控制单元和所述伺服旋转平台电连接，所述工件定位单元位于所述伺服旋转平台上，所述机器人控制单元连接所述压铆铆接单元并和所述工件定位单元配合设置用于控制所述压铆铆接单元对位于所述工件定位单元上的工件进行压铆铆接。
2. 根据权利要求l所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，所述机器人控制单元是6自由度 工业机器人控制单元。
3. 根据权利要求l所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，所述压铆铆接单元包括压铆铆 接头、工件加工部位和与所述机器人控制单元电连接的气液增压驱动部件，所述工件加工 部位采用C型件，所述C型件包括上端部和下端部，所述上端部安装在所述气液增压驱动 部件上，所述压铆铆接头安装在所述气液增压驱动部件上与所述下端部相对。
4. 根据权利要求3所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，所述压铆铆接单元还包括质量 监控部件，所述质量监控部件设置在所述工件加工部位上并与所述产品选型电控单元电连 接。
5. 根据权利要求l所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，所述伺服旋转平台包括双工位 平台和与所述产品选型电控单元电连接的旋转部件，所述双工位平台位于所述旋转部件上。
6. 根据权利要求l所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，所述工件定位单元包括基板和 位于所述基板上的至少一工件定位件，所述基板位于所述伺服旋转平台上，所述工件定位 件包括气缸、定位销和固定在所述基^1上的定位架，所述气缸固定在所述定位架上并与所 述定位销连接用于将所述工件固定在所述定位架上。
7. 根据权利要求6所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，所述工件定位单元还包括传感 器，所述传感器设置在所述定位架上并与所述产品选型电控单元电连接。
8. 根据权利要求l所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，所述产品选型电控单元包括触 摸屏和电控部件，所述触摸屏和所述电控部件电连接，所述电控部件分别与所述机器人控 制单元和所述伺服旋转平台电连接。
9. 根据权利要求l所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，还包括安全防护单元，所述安 全防护单元包括封闭工作区，所述封闭工作区设置有装卸口和维修门，所述机器人控制单元、所述压铆铆接单元、所述伺服旋转平台和所述工件定位单元位于所述封闭工作区内， 所述产品选型电控单元位于所述封闭工作区外。
10.根据权利要求9所述的机器人压铆铆接系统，其特征在于，所述维修门上装有与所述产品 选型电控单元电连接的安全门锁，所述装卸口设置有与所述产品选型电控单元电连接的安全光栅。
专利摘要本实用新型涉及一种该机器人压铆铆接系统，包括机器人控制单元、气液增压压铆铆接单元、双工位伺服旋转平台、快换气动工件定位单元、产品选型电控单元和安全防护单元，产品选型电控单元分别与机器人控制单元和双工位伺服旋转平台电连接，快换气动工件定位单元位于双工位伺服旋转平台上，机器人控制单元连接气液增压压铆铆接单元并和快换气动工件定位单元配合设置用于控制气液增压压铆铆接单元对位于快换气动工件定位单元上的工件进行压铆铆接，只有产品选型电控单元位于安全防护单元外，本实用新型产品兼容性好、铆接质量高、经济、占地面积小，且非常安全。
文档编号B25J9/00GK201300420SQ20082015581
公开日2009年9月2日 申请日期2008年11月24日 优先权日2008年11月24日
发明者李正刚, 跞 杨, 春 潘 申请人:上海新松机器人自动化有限公司