车身轮罩分总成焊接工作站及轮罩分总成的加工方法与流程

本发明涉及车身焊接加工领域，具体涉及一种车身轮罩分总成焊接工作站及轮罩分总成的加工方法。

背景技术：

汽车后侧围是汽车车身的一个重要部分，其需要为汽车整车提供必要的弯曲、扭转刚度和强度，且会承受来自于后轮减震器施加的向上的作用力以及后背门开闭过程中所产生的向下的作用力。

车身的后侧围总成主要由轮罩、置物板、内板和C柱焊接而成，在焊接成后侧围总成的过程中，需要将轮罩和置物板先焊接成轮罩分总成，然后轮罩分总成和内板及C柱一起焊接形成后侧围总成。

车身轮罩分总成包括轮罩1和置物板2，如图3所示，焊接过程中需要先将轮罩和置物板架分别焊接好，然后将轮罩和置物板焊接在一起得到轮罩分总成；现有的轮罩分总成的焊接生产线根据每个工位的需求布置焊接机器人和其他的设备，造成轮罩分总成的焊接生产线设备较多，生产线占用场地面积大，场地利用率不高，同时各个设备，特别是机器人的非工作时间较多存在较多空隙时间，造成机器人产能较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种车身轮罩分总成的焊接工作站及轮罩分总成的加工方法，实现车身轮罩分总成高效、快速的自动焊接生产，提高焊接工作站设备的利用率和产能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

车身轮罩分总成焊接工作站，包括第一工作分站、第二工作分站以及焊接机器人III，第一工作分站和第二工作分站共用焊接机器人III，第一工作分站和第二工作分站均设有焊接台I、焊接机器人I、焊接台II、焊接机器人II、焊接台III、焊接台IV和机器人IV；

所述的焊接台I和焊接机器人I构成轮罩焊接工位，焊接机器人I焊接放置在焊接台I上的轮罩；

所述的焊接台II和焊接机器人II构成置物板焊接工位，焊接机器人II焊接放置在焊接台II上的置物板和放置在焊接台IV上的置物板组件；

所述的焊接机器人I、焊接台III和焊接机器人III构成组焊工位，焊接机器人I和焊接机器人III同时焊接放置在焊接台III上的轮罩-置物板组件；

所述的焊接台I和焊接台III之间设有第一转运工位，第一转运工位将焊接台I上焊接完成的轮罩转移到焊接台III上；

所述的焊接台II和焊接台IV之间设有第二转运工位，第二转运工位将焊接台II上焊接完成的置物板转移到焊接台IV上；

所述的机器人IV作为焊接台IV和焊接台III之间的第三转运工位，机器人IV上设有双抓手，一只抓手将焊接台IV上焊接完成的置物板组件转移到焊接台III，同时另一种抓手抓取焊接台III上焊接得到的轮罩分总成并将轮罩分总成放置到输送装置上。

优选的，所述的焊接机器人I、焊接机器人II和焊接机器人III的侧边均配套设置有一修磨器。

优选的，所述的焊接台I上可拆卸安装有用于夹紧轮罩的夹具I；所述的焊接台II可拆卸安装有用于夹紧置物板的夹具II；所述的焊接台III上可拆卸安装有用于夹紧轮罩-置物板组件的夹具III；所述的焊接台IV上可拆卸安装有用于夹紧置物板组件的夹具IV。

优选的，所述的焊接台II、焊接台III和焊接台IV上设有可滑动的移动板。

优选的，所述的第一工作分站和第二工作分站均还设有固定焊枪；所述的工作站还设有第一工作分站和第二工作分站共用的螺柱焊机和挤胶机；所述的机器人IV将焊接台III上焊接得到的轮罩分总成抓取后，依次将轮罩分总成送至固定焊枪、螺柱焊机和挤胶机处加工，最后将加工完成的轮罩分总成放置到运输装置上。

优选的，所述的工作站四周设有围栏，围栏外侧设有水气桥架、水气控制柜和安全门；进一步优选的，水气桥架、水气控制柜和安全门设置在围栏的外侧。

优选的，所述的焊接台III靠近焊接台I布置，所述的焊接台IV靠近焊接台II布置。

优选的，所述的焊接工作区地面下方布置有走线槽，焊接工作区内的水管、气管和电缆布置在走线槽内。

一种加工以上任一项所述的轮罩分总成的方法，包括如下步骤：

S1.焊接机器人I焊接放置在焊接台I上的轮罩；同时焊接机器人II焊接放置在焊接台II上的置物板；

S2.第一转运工位将焊接台I上焊接完成的轮罩转运到焊接台III上；同时第二转运工位将焊接台II上焊接完成的置物板转运到焊接台IV上；

S3.在第二转运工位将加强板安装到位于焊接台IV上的置物板上得到置物板组件；

S4.焊接机器人II焊接位于焊接台IV上的置物板组件；

S5.机器人IV一只抓手抓取焊接台IV上焊接完成的置物板组件，并将置物板组件转移到焊接台III上，置物板组件与位于焊接台III上的轮罩组成轮罩-置物板组件；

S6.焊接机器人I和焊接机器人III同时焊接位于焊接台III上的轮罩-置物板组件得到轮罩分总成；

S7. 机器人IV抓取焊接台III上焊接得到的轮罩分总成，然后将其放置到输送装置上。

本发明的有益效果是：

1）通过焊接机器人I、焊接机器人II和焊接机器人III实现了轮罩的焊接、置物板的焊接、置物板组件的焊接、轮罩-置物板组件的组合焊接，合理布置焊接台III和焊接机器人I，使焊接机器人I既实现在轮罩焊接工位的焊接又实现在组焊工位的焊接，设备利用率高，降低了生产成本；合理配置焊接机器人，使各个焊接机器人的工作时间达到优化，减少了焊接机器人的工作空隙时间，提高了焊接机器人的产能；同时将焊接机器人III作为两个工作分站的共用设备，提高了焊接机器人III的产能，降低了焊接生产线的生产成本。

2）通过双抓手的机器人实现需要两个搬运装置实现的工件转运，节省了场地，同时双抓手同时实现两个不同工件的转运，降低了转运时间，提高了双抓手机器人工作效率，使焊接生产线的生产时间得到优化。

3）通过布置两个工作分站，并将焊接机器人III、螺柱焊机、挤胶机作为两套轮罩分总成焊接生产线的共用设备，提高了设备的利用率，工作站设备布置紧凑，提高了场地利用率，同时焊接工作站的整体生产效率提高。

附图说明

图1为车身轮罩分总成焊接工作站示意图；

图2为焊接台II结构示意图；

图3为轮罩分总成结构示意图；

图中，1-轮罩，2-置物板，10-焊接机器人I，11-修磨器，12-焊接台I，20-焊接机器人II，21-焊接台II，21.1-基座，21.2-移动板，21.3-气动夹具，22-焊接台III，23-焊接台IV，30-焊接机器人III，40-机器人IV，50-固定焊枪，60-螺柱焊机，70-挤胶机，80-输送装置，90-围栏，100-安全门，101-水气控制柜，102-水气桥架。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：

如图1所示，车身轮罩分总成焊接工作站，包括第一工作分站、第二工作分站以及第一工作分站和第二工作分站共用的设备，共用的设备包括焊接机器人III30、螺柱焊机60和挤胶机70，第一工作分站和第二工作分站均设有焊接台I12、焊接机器人I10、焊接台II21、焊接机器人II20、焊接台III22、焊接台IV23、机器人IV40和固定焊枪50；

焊接台I12和焊接机器人I10构成轮罩焊接工位，焊接机器人I10焊接放置在焊接台I12上的轮罩；

焊接台II21和焊接机器人II20构成置物板焊接工位，焊接机器人II20焊接放置在焊接台II21上的置物板和放置在焊接台IV23上的置物板组件；

焊接机器人I10、焊接台III22和焊接机器人III30构成组焊工位，焊接机器人I10和焊接机器人III30同时焊接放置在焊接台III22上的轮罩-置物板组件；

焊接台I12和焊接台III22之间设有第一转运工位，第一转运工位将焊接台I12上焊接完成的轮罩转移到焊接台III22上；焊接台III22靠近焊接台I12布置；同时第一转运工作位还同时完成焊接台I12处轮罩的上件；优选的，第一转运工位的转运由人工完成，还可以由机器人实现轮罩的转运；但是布置机器人提高了生产成本，而且占用较大的生产场地，而且该处的轮罩质量较轻，完成通过人工实现轮罩的转运。如图1所示，第一转运工位由工人W1完成轮罩的转运和焊接台I12处轮罩的上件。

焊接台II21和焊接台IV23之间设有第二转运工位，第二转运工位将焊接台II21上焊接完成的置物板转移到焊接台IV23上；焊接台IV23靠近焊接台II21布置；同时第二转运工位还完成焊接台II21处置物板的上件；置物板重量较轻，综合场地、设备和加工零件，第二转运工位的转运优选由人工完成；在将轮罩和置物板焊接得到轮罩分总成之前，需要在置物板上安装加强板，从而增加轮罩和置物板搭接面的强度；如图1所示，第二转运工位的转运由工人W2完成，工人W2先将焊接台II21上焊接完成的置物板转运到焊接台IV23上，并将待加工的置物板放置在焊接台II21；然后将加强板安装在位于焊接台IV23上的置物板上得到置物板组件，焊接机器人II20位于焊接台IV23上的置物板组件。

机器人IV40作为焊接台IV23和焊接台III22之间的第三转运工位，机器人IV40上设有双抓手，一只抓手将焊接台IV23上焊接完成的置物板组件转移到焊接台III22，同时另一种抓手将焊接台III22上焊接得到的轮罩分总成依次送至固定焊枪50、螺柱焊机60和挤胶机70处加工，然后将加工后的轮罩分总成放置到输送装置80；优选的，机器人IV40抓取焊接台III22上焊接得到的轮罩分总成后，先将轮罩分总成送至固定焊枪50处补焊，再送至螺柱焊机60处螺柱焊，然后送至挤胶机70处上胶，最后将上胶完成的轮罩分总成放置到输送装置80上运输到下一工作站加工。

第一工作分站、第二工作分站及共用的焊接机器人III30、螺柱焊机60和挤胶机70所形成的轮罩分总成焊接工作站相当于设置了两条轮罩分总成的焊接生产线，通过优化两条轮罩生产线的生产节拍，和错开两条生产线上焊接轮罩-置物板组件的时间，使两条轮罩分总成的焊接生产线同时有序进行；设备布置紧凑，设备的利用率高，节省了设备成本，同时提高了场地的利用率。

优选的，焊接机器人I10、焊接机器人II20和焊接机器人III30的侧边均配套设置有一修磨器11。焊接机器人I10、焊接机器人II20和焊接机器人III30上的焊枪需要修磨的时候可以直接通过修磨器11修磨焊枪，免去拆卸机器人上焊枪，修磨完成后再安装的过程，提高了焊接机器人的利用率。

优选的，焊接台I12上可拆卸安装有用于夹紧轮罩的夹具I；焊接台II（21）可拆卸安装有用于夹紧置物板的夹具II；焊接台III22上可拆卸安装有用于夹紧轮罩-置物板组件的夹具III；焊接台IV23上可拆卸安装有用于夹紧置物板组件的夹具IV。

优选的，焊接台II21、焊接台III22和焊接台IV23上设有可滑动的移动板21.2。图2示出焊接台II的结构示意图，焊接台III22和焊接台IV23的结构与焊接台II结构类似。如图2所示，焊接台II22包括基座21.1和滑动安装在基座上端的移动板21.2，移动板21.2由气缸驱动，基座上设有放件位B和工作位A，其中工作位A位于靠近焊接机器人II20一端，当移动板21.2移动到放件位B上后，置物板放置在移动板21.2上，并由夹具II夹紧；之后气缸驱动移动板21.2移动到工作位A，焊接机器人II20开始焊接置物板；其中夹具II由多个气动夹具21.3组成，形成多点夹紧置物板；夹具I、夹具III和夹具IV也分别由多个气动夹具组成，形成多点夹紧工件，夹紧可靠安全。

优选的，工作站四周设有围栏90。进一步的，围栏90外侧设有水气桥架102、水气控制柜101和安全门100，工作站正常工作时安全门100关闭，经得到许可后才可以打开安全门100并进入到焊接工作站内。

优选的，焊接工作区地面下方布置有走线槽，焊接工作区内的水管、气管和电缆布置在走线槽内。

加工轮罩分总成的方法，包括如下步骤：

S1.焊接机器人I10焊接放置在焊接台I12上的轮罩；同时焊接机器人II20焊接放置在焊接台II21上的置物板；

S2.第一转运工位将在焊接台I12上焊接完成的轮罩转运到焊接台III22上；同时第二转运工位将焊接台II21上焊接完成的置物板转运到焊接台IV23上；

S3.在第二转运工位将加强板安装到位于焊接台IV23上的置物板上得到置物板组件；

S4.焊接机器人II20焊接位于焊接台IV23上的置物板组件；

S5.机器人IV40一只抓手抓取焊接台IV23上焊接完成的置物板组件，并将置物板组件转移到焊接台III22上，置物板组件与位于焊接台III22上的轮罩组成轮罩-置物板组件；

S6.焊接机器人I10和焊接机器人III30同时焊接位于焊接台III22上的轮罩-置物板组件得到轮罩分总成；

S7.机器人IV40抓取焊接台III22上焊接得到的轮罩分总成，首先送至固定焊枪50处补焊，然后送至螺柱焊机60处螺柱焊，再送至挤胶机70处上胶，最后将加工完成的轮罩分总成转移至输送装置80上。

其中，在焊接台I12上焊接完成的轮罩被转运到焊接台III22上后，焊接机器人I10继续焊接放置在焊接台I12上的轮罩；在焊接台II21上焊接完成的置物板被转运到焊接台IV23上后，焊接机器人II20继续焊接放置在焊接台II21上的置物板上；通过优化轮罩分总成的各个加工步骤的时间，轮罩-置物板组件焊接完成得到轮罩分总成的同时，下一个置物板组件也已完成焊接，机器人IV40的两个抓手分别抓取焊接台III22上的轮罩分总成和焊接台IV23上的置物板组件，抓手转动，将置物板组件放置在焊接台III22上，同时另一个抓手将轮罩分总成依次送至固定焊枪50处补焊，然后送至螺柱焊机60处螺柱焊，再送至挤胶机70处上胶，最后将加工完成的轮罩分总成转移至输送装置80。

如果机器人IV40没有双抓手，将需要机器人先抓取轮罩分总成，然后由人工或者其他的机器人置物板组件完成由焊接台IV23到焊接台III22的搬运，影响生产节拍，同时增加了生产成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。