一种用于共线生产后纵梁封板弧焊的机器人站夹具的制作方法

本发明涉及一种焊接机器人用夹具，尤其是涉及一种用于共线生产后纵梁封板弧焊的机器人站夹具。

背景技术：

很多车企都采用平台化造车，在白车身焊接工序中，针对后纵梁零件的焊接，，其中后纵梁的封板总成零件造型几乎相同，尺寸略微出入，工艺相同，采用弧焊等方式。但是目前弧焊机器人上一般都仅有一个主rps固定夹头，而且部分设有多个主rps固定夹头也多为两个高度先相同但是角度不同的方式，这是为了提高焊接效率设计的。这就导致了目前的弧焊机器人只能与对单一平台的同类型的同类型的车型进行适配，而每个车型的产量不同，对于产量低的车型，单独投入机器人焊接工作站，会造成机器人的不饱和运转，场地投入较多，产能富裕较多。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于共线生产后纵梁封板弧焊的机器人站夹具。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于共线生产后纵梁封板弧焊的机器人站夹具，包括底座，控制器，以及设于底座上的第一立柱、第二立柱和第三立柱，所述第三立柱上设有主rps固定夹头，所述主rps固定夹头与控制器连接，所述第三立柱上设置的主rps固定夹头的数目为多个，且各主rps固定夹头设置的位置距离底座的高度各不相同。

所述底座包括用于安装各立柱的上盖板，以及用于将底座安装至安装位置的侧安装板，所述侧安装板上设有安装孔。

所述夹具还包括用于检测零件状态的5个零件检测传感器。

所述主rps固定夹头的数目为2个。

所述夹具包括检测人员进入的侵入检测装置，所述侵入检测装置与控制器连接。

所述夹具还包括用于驱动主rps固定夹头工作的气缸。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)节约资源：两种零件共线在同一副工装夹具上，同时共用一套焊接设备，一套机器人，大大节约了生产场地和设备资源的投入。

3)提高设备开动率：单一车型的产量低，机器人开通率低，人员负荷率低，通过共线生产，可充分用足富余产能，提高设备开动率，降低了生产人员数量。

4)缩短开发周期：由于通过对现有夹具的改造，实现新项目的零件生产，大大减少了工装、设备的需求，只需要改造夹具，优化程序，所以缩短了开发周期，降低项目开发风险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明另一角度的结构示意图；

图3为本发明气缸布置示意图；

图4为零件检测传感器的布置平面图；

图5为bsuvcoupe纵梁封板示意图；

图6为bsuv封板示意图；

图7为bsuv与bsuvcoupe封板总成零件对比示意图；

图8为bsuv封板焊接的夹具状态示意图；

图9为bsuvcoupe封板焊接的夹具状态示意图；

图10为各零件检测传感器的检测位置示意图；

其中：1、底座，2、第一立柱，3、第二立柱，4、第三立柱，5、主rps固定夹头

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种用于共线生产后纵梁封板弧焊的机器人站夹具，如图1和图2所示，包括底座1，控制器，以及设于底座上的第一立柱2、第二立柱3和第三立柱4，第三立柱4上设有主rps固定夹头5，主rps固定夹头5与控制器连接，第三立柱4上设置的主rps固定夹头5的数目为多个，且各主rps固定夹头5设置的位置距离底座1的高度各不相同。

底座1包括用于安装各立柱的上盖板，以及用于将底座安装至安装位置的侧安装板，侧安装板上设有安装孔。夹具包括检测人员进入的侵入检测装置，侵入检测装置与控制器连接，侵入检测装置可以采用红外技术，在危险的禁入区域布置红外发射器和红外接收器，正常情况下红外接收器接收红外发射器发出的红外线，当有人侵入时，红外线被遮挡，从而红外接收器接收不到，输出低电平，该低电平即为侵入信号，此时控制器拿牌各部分停止工作。

此外，本申请中各部分的具体工作情况可以同现有的焊接机器人夹具一致，不做更改，具体如下。

经过对夹具工装的改造，实现夹具能够固定不同车型的零件，并且不影响机器人焊接。该工装主要由夹具底座、若干立柱和夹紧单元组成。

本申请共有5个气缸：z12a、z13a、z11a、z14a、z14b和5个零件检测感应器：bt1～bt5，其中气缸的布置如图3所示，零件检测感应器的布置如图4所示。其中第四传感器为本申请新增，其用于感应零件类型，具体为，当检测到凸起时识别为第一种车型并输出低电平，反之输出高电平以识别为第二种车型。

如图1所示，各传感器的作用如下：

传感器：bt1、bt5：感应底部零件是否到位；bt2：感应延长件是否安装到位；bt3：感应该件是否焊接，属于防漏，对该件在前道工序是否焊接进行确认；bt4：该件属于两种车型的区别处，通过该感应器区别两种状态零件，从而切换不同零件的程序。

各气缸的作用如下：

气缸：z11a：控制该处的定位销开启状态，短状态零件的定位处，短状态零件开启，长状态零件不开启；z13a：控制该处的定位销开启状态，长状态零件的定位处，长状态零件开启，短状态零件不开启；z12a：手动气缸，用于控制该处的定位销套筒，与两种状态零件的定位销共同作用，用于固定该零件；z14a，z14b:气动，用于固定该零件的固定，保证该零件上下不晃动，夹紧零件。

如图5～7所示，由于发明人通过对比两种封板总成的尺寸，发现两种车型的零件主要为接长件的尺寸不同，故夹具的差异主要在接长件的主rps固定夹头的位置不同，通过对该两种定位方式的结构优化，将两种夹头合并到同一个立柱上，进而实现同一夹具通过不同程序，固定不同的零部件。

具体工作原理如下：

初始状态：气缸z12a、z13a、z11a处于泄气状态，气缸z14a、z14b打开，感应器bt1～bt5无信号

如图8所示，bsuv动作顺序：

1.人工上总成，此时bt1～bt5感应器接收到信号，证明上件正确且螺母未检测到遗漏现象，可以正常焊接；气缸z12a、z13a手动到位；

2.按按钮，气缸z12a、z13a、z14a、z14b压紧；

3.机器人焊接；

4.焊接完成，气缸z12a、z13a打开后，z14a、z14b打开；

5.工人取件；

6.延时，z12a、z13a泄气，夹具回归初始状态，完成一次焊接。

如图9所示，bsuvcoupe动作顺序如下：

1.人工上总成，此时bt1、bt2、bt3、bt5感应器接收到信号，bt4未检测到信号，证明上件正确且螺母未检测到遗漏现象，可以正常焊接；气缸z12a、z11a手动到位。

2.按按钮，气缸z12a、z11a、z14a、z14b压紧；

3.机器人焊接；

4.焊接完成，气缸z12a、z11a打开后，z14a、z14b打开；

5.工人取件；

6.延时，z12a、z11a泄气，夹具回归初始状态，完成一次焊接。

通过程序的切换，使该夹具能够满足固定两种车型的零件的能力，从而使该机器人工作站能够焊接两种零件，达到了设计需求。