【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及底板横梁弧焊焊接，具体为一种底板横梁弧焊焊接系统及工艺方法。
技术介绍
1、汽车是一个科技化程度高、迭代更新快的工业化产品，汽车产业正迎来新一轮颠覆性变革，正在经历汽车产业新旧动能转换。伴随着新汽车产品的技术高质量发展格局的重建、重构和重塑，汽车产品的制备工艺技术面临着严峻的挑战。传统的制备工艺技术无法完全满足新产品的技术工艺需求，新汽车产品在经历重建、重构和重塑的过程中，亟待专利技术既能满足传统汽车产品制造工艺的制备又能适配新汽车产品制造工艺的制备，尤其汽车底板横梁的分总成焊接和工艺方法。目前，传统汽车产品和新汽车产品呈现共同发展的胶着状态，促进制备工艺由水平发展向立体拓展，专利技术经济型、节能型、环保型的智能化汽车底板横梁制备工艺技术用以探索和突破一些技术工艺壁垒成为十分重要的问题。汽车横梁挂件是底板上安装其它设备的支撑体，其性能指标对驾驶汽车的安全性能具有重要影响，依据它的结构位置由前横梁、中横梁、后横梁组成；又根据不同车型差异派生出许许多多不同形式的零部件。一段时期以来，汽车底板横梁制备工艺是针对具体的产品尺寸特性定制化的装备，汽车底板横梁的基体为冲压成型的复杂曲面薄壁钣金件，通过相互组合成弯边接头，定制化的装备装夹特定的复杂曲面的薄壁钣金件，然后进行具体的位置焊接。由于汽车底板横梁是多种不同尺寸冲压零件组装焊接而成，并且需求生产数量不是特别多，根据多年来使用的汽车底板横梁制备工艺，实现了对汽车底板横梁分总成拼装焊接，但缺点明显：
2、(1)人机协同低，不能实现人机联动；
3、(2)
4、(3)焊接设备功能低，无法兼容多种车型的底板横梁分总成组装焊接；
5、(4)生产效率低，设备不联动、工况不安全；
6、(5)上下料困难，z向不随动。
7、故而，提出了一种底板横梁弧焊焊接系统及工艺方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种底板横梁弧焊焊接系统及工艺方法，具备结构新颖、功能强、工况安全、设备柔性大、占地少，经济价值大等优点，可广泛应用于传统汽车产品和新汽车产品汽车底板横梁的工业自动化生产线中。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种汽车底板横梁焊接系统，包含可调节底座、可视化防护结构、三轴立式回转焊接平台、焊接机器人系统、轻量化存储库、工业环保单元、触摸屏系统、中央控制系统、压缩空气单元、安全防护系统；
3、所述三轴立式回转焊接平台包括驱动端立柱、从动端立柱以及十字摇篮平台，所述驱动端立柱内设有伺服驱动源，所述伺服驱动源的输出端与十字摇篮平台的一端固定，所述十字摇篮平台的另一端通过回转轴承转动设置于从动端立柱上；
4、所述十字摇篮平台包括左支撑臂、右支撑臂、倾斜轴a、倾斜轴b以及防护平台，左支撑臂通过回转轴承转动设置于从动端立柱上，右支撑臂与驱动端立柱内伺服驱动源的输出端相连。
5、进一步，所述可视化防护结构为四周立面封闭式结构，所述四周立面封闭式结构中三个立面由镂空的金属与透明的滤光非金属材料组成，另一个立面为非金属卷帘门。
6、进一步，左支撑臂和右支撑臂的相对面转动设有两个的旋转臂，所述旋转臂内设有万向球组件。
7、进一步，所述万向球组件通过升降装置实现升降，所述旋转臂上还固定有圆柱锥端组件。
8、进一步，所述焊接机器人系统包括机器人底座、六轴焊接机器人以及焊枪，所述机器人底座安装于六轴焊接机器人的底面，所述焊枪安装于六轴焊接机器人的末端。
9、进一步，所述焊接机器人系统还包括焊材输送装置、清枪装置以及控制系统。
10、进一步，所述输送装置包括主动齿轮、从动齿轮以及惰轮，主动齿轮、从动齿轮以及惰轮均转动设置于输送装置壳体上。
11、进一步，所述清枪装置包括旋转铲刮机构、剪切机构以及喷硅油装置。
12、进一步，所述轻量化存储库包括移动式小车和焊材存储容器，所述焊材存储容器放置于移动式小车上，所述工业环保单元包括方形结构、可视化防护顶板、废气收集处理器以及集中过滤装置，所述可视化防护顶板固定于方形结构顶面，所述废气收集处理器设置于可视化防护顶板上，所述集中过滤装置设置于方形结构内，所述中央控制系统包括中央控制系统总控机和套焊接信号处理器。
13、一种底板横梁弧焊焊接工艺方法，其具体步骤为：
14、汽车底板横梁的零件所需装夹治具安装于三轴立式回转焊接平台中旋转轴a和旋转轴b的旋转臂上，左侧旋转臂和右侧旋转臂“抓”着治具的两端形成定位和固定，汽车底板横梁的零件安装于治具中，并通过压缩空气单元加以固定，将治具安装于十字摇篮平台上后，驱动端立柱内的伺服驱动源输出驱动力致使十字摇篮平台绕三轴立式回转焊接平台的回转中心旋转，从动端立柱的回转轴承支撑十字摇篮平台绕三轴立式回转焊接平台的回转中心旋转，实现两套工位分别运行焊接和上、下料；
15、触摸屏系统菜单输入相对应的横梁产品属性，焊接机器人系统完成焊材生产前准备，三轴立式回转焊接平台中伺服驱动源驱使倾斜轴a、倾斜轴b旋转，便可使得倾斜轴a上的旋转臂以及倾斜轴b上的旋转臂分别绕着倾斜轴a和倾斜轴b的回转中心旋转，倾斜轴a上的旋转臂以及倾斜轴b上的旋转臂“抓”着治具附带零件呈现焊接适配的角度；
16、焊接机器人系统根据指令依次执行焊接工作，轻量化存储库向焊接机器人系统提供充足的焊接材料；
17、焊接机器人系统焊接生产中产生的粉尘、有毒气体、电弧光辐射、高频电磁场、高温由可视化防护结构和工业环保单元封堵防止外泄污染环境，并且工业环保单元快速将粉尘、有毒气体抽离输送至外部过滤器进行处理；
18、中央控制系统管理整套制备工艺的收集数据、存储数据、处理数据并输出数据形成交互指令。
19、与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
20、该底板横梁弧焊焊接系统及工艺方法，采用十字摇篮平台中倾斜轴a、倾斜轴b形成两套工位，倾斜轴a和倾斜轴b立体交互的方式对传统汽车产品和新汽车产品汽车底板横梁的零件进行分总成、总成焊接，形成上、下料或装夹治具换型等与焊接生产协同进行，互不干扰，提高了生产效率，缩减了新产品的研发周期；
21、将采用三轴立式回转焊接平台的十字摇篮平台立体360°旋转方式，充分采用充裕的三维空间，减少平面场地面积；将采用倾斜轴a和倾斜轴b的左、右两个旋转臂“抓”牢装夹治具，实现工装夹具的装夹操作方便、用时短；将采用三轴立式回转焊接平台的十字摇篮平台立体360°旋转方式，实现上、下料位z向尺寸的柔性；将采用万向球组件的升降装置输出的升降动作，实现装夹治具换型时的快速脱离圆柱锥销，拓展功能适配不同车型的底板横梁零件进行分总成、总成焊接；
22、将采用三轴立式回转焊接平台的十字摇篮平台中防护平台与工业环保单元的中间防护形成阻挡结构，阻挡粉尘、有毒气体、电弧光辐射、高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于，包含可调节底座(1)、可视化防护结构(2)、三轴立式回转焊接平台(3)、焊接机器人系统(4)、轻量化存储库(5)、工业环保单元(6)、触摸屏系统(7)、中央控制系统(8)、压缩空气单元(9)、安全防护系统(10)；
2.根据权利要求1所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述可视化防护结构(2)为四周立面封闭式结构，所述四周立面封闭式结构中三个立面由镂空的金属(2.1)与透明的滤光非金属材料(2.2)组成，另一个立面为非金属卷帘门(2.3)。
3.根据权利要求1所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：左支撑臂(3.3.2)和右支撑臂(3.3.1)的相对面转动设有两个的旋转臂(3.3.1.1)，所述旋转臂(3.3.1.1)内设有万向球组件(3.3.1.1.1)。
4.根据权利要求3所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述万向球组件(3.3.1.1.1)通过升降装置(3.3.1.1.3)实现升降，所述旋转臂(3.3.1.1)上还固定有圆柱锥端组件(3.3.1.1.2)。
5.根
6.根据权利要求5所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述焊接机器人系统(4)还包括焊材输送装置(4.4)、清枪装置(4.5)以及控制系统。
7.根据权利要求6所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述输送装置(4.4)包括主动齿轮(4.4.1)、从动齿轮(4.4.2)以及惰轮(4.4.3)，主动齿轮(4.4.1)、从动齿轮(4.4.2)以及惰轮(4.4.3)均转动设置于输送装置(4.4)壳体上。
8.根据权利要求6所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述清枪装置(4.5)包括旋转铲刮机构(4.5.1)、剪切机构(4.5.2)以及喷硅油装置(4.5.3)。
9.根据权利要求1所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述轻量化存储库(5)包括移动式小车(5.1)和焊材存储容器(5.2)，所述焊材存储容器(5.2)放置于移动式小车(5.1)上，所述工业环保单元(6)包括方形结构(6.1)、可视化防护顶板(6.2)、废气收集处理器(6.3)以及集中过滤装置(6.4)，所述可视化防护顶板(6.2)固定于方形结构(6.1)顶面，所述废气收集处理器(6.3)设置于可视化防护顶板(6.2)上，所述集中过滤装置(6.4)设置于方形结构(6.1)内，所述中央控制系统(8)包括中央控制系统总控机(8.1)和2套焊接信号处理器(8.2)。
10.一种底板横梁弧焊焊接工艺方法，其具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于，包含可调节底座(1)、可视化防护结构(2)、三轴立式回转焊接平台(3)、焊接机器人系统(4)、轻量化存储库(5)、工业环保单元(6)、触摸屏系统(7)、中央控制系统(8)、压缩空气单元(9)、安全防护系统(10)；
2.根据权利要求1所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述可视化防护结构(2)为四周立面封闭式结构，所述四周立面封闭式结构中三个立面由镂空的金属(2.1)与透明的滤光非金属材料(2.2)组成，另一个立面为非金属卷帘门(2.3)。
3.根据权利要求1所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：左支撑臂(3.3.2)和右支撑臂(3.3.1)的相对面转动设有两个的旋转臂(3.3.1.1)，所述旋转臂(3.3.1.1)内设有万向球组件(3.3.1.1.1)。
4.根据权利要求3所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述万向球组件(3.3.1.1.1)通过升降装置(3.3.1.1.3)实现升降，所述旋转臂(3.3.1.1)上还固定有圆柱锥端组件(3.3.1.1.2)。
5.根据权利要求1所述的一种底板横梁弧焊焊接系统，其特征在于：所述焊接机器人系统(4)包括机器人底座(4.1)、六轴焊接机器人(4.2)以及焊枪(4.3)，所述机器人底座(4.1)安装于六轴焊接机器人(4.2)的底面，所述焊枪(4.3)安装于六轴焊接机器人(4.2)的末端。
【专利技术属性】
技术研发人员：杨燕，
申请(专利权)人：武汉中设机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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