(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221043149 2.4 (22)申请日 2022.04.22 (71)申请人 安川首钢机 器人有限公司 地址 100176 北京市大兴区经济技 术开发 区永昌北路七号 (72)发明人 蒋忠军　王铁　吴诗文　许洪亮　 周文　单鸿超　刘道洪　王晓琳　 王卓　寇利国　杨树银　王国敏　 赵桂福　 (74)专利代理 机构 北京德崇智捷知识产权代理 有限公司 1 1467 专利代理师 王金双 (51)Int.Cl. B23K 37/047(2006.01) B23K 37/02(2006.01)B23K 37/00(2006.01) B25J 9/04(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种缸体加工系统及方法 (57)摘要 一种缸体加工系统， 包括， 缸体组对及焊接 装置、 机器人， 以及系统控制装置， 所述缸体组对 及焊接装置， 其用于将缸底工件和缸筒工件进行 组对、 焊接， 以生产加工缸体； 所述机器人， 其对 缸底工件和缸筒工件以及油嘴进行位置移动， 以 进行不同工序处理； 所述系统控制装置， 其对缸 体组对及焊接装置和机器人的工作进行控制。 本 发明完全实现无人化作业， 消除人工干预， 大大 提高生产效率， 为工厂带来极大的经济效益。 权利要求书3页 说明书10页 附图6页 CN 114770016 A 2022.07.22 CN 114770016 A 1.一种缸体加工系统， 包括， 缸体组对及焊接装置、 机器人， 以及系统控制装置， 其特征 在于， 所述缸体组对及焊接装置， 其用于将缸底工件和缸筒工件进行组对、 焊接， 以生产加工 缸体； 所述机器人， 其对缸底工件和缸筒工件以及油嘴进行位置移动， 以进行不同工序处 理； 所述系统控制装置， 其对缸体组对及焊接装置和机器人的工作进行控制。 2.根据权利要求1所述的缸体加工系统， 其特征在于， 所述缸体组对及焊接装置， 还包 括， 缸底物料托架、 油嘴物料滑台、 缸底定位校准装置、 变位机、 抓手组件、 加热控制器、 清 枪 装置、 水冷装置， 其中， 所述缸底 物料托架， 其承载待加工的缸底工件； 所述油嘴物料滑台， 其承载待加工的油嘴物料； 所述缸底定位校准装置， 其对缸底工件的摆放 位置进行定位校准； 所述变位机， 其对于缸底工件和缸筒工件进行组对和变位焊接； 所述抓手组件， 其 抓取工件并将缸底工件放置 至缸底定位校准装置上； 所述加热控制器， 其用于控制加热温度及加热时间， 加热工件； 所述清枪装置， 其用于清洁焊枪喷 嘴内部， 向 喷嘴内部喷防飞溅 液； 所述水冷装置， 通过其内部水循环制冷系统， 降低高频加热 元件工作时所产生的热量。 3.根据权利要求2所述的缸体加工系统， 其特征在于， 所述变位机包括， 缸底定位夹紧 装置、 飞溅防护翻转装置、 除渣组件、 缸筒支撑夹紧组件、 基座、 滑台组件、 加热头、 缸底辅助 定位校准装置、 相机组件、 缸筒定位夹紧装置， 其中， 所述缸底定位夹紧装置， 其用于对缸底工件进行精确定位、 夹紧； 所述飞溅防护 翻转装置， 其包括气动翻转机构和防飞溅护板， 用于焊接飞溅的防护； 所述除渣组件， 其用于焊缝焊渣的清理； 所述缸筒支撑夹紧组件， 包括V型辅助支撑单元和液压中心架单元， 其中， V型辅助支撑 单元中的V型支撑块由气缸驱动， 用于缸筒工件上件时的辅助支撑； 所述滑台组件， 由伺服电机驱动， 实现缸筒支撑 夹紧组件及缸筒定位夹紧装置的滑动； 所述加热头， 安装在缸底定位校准装置上， 用于在加热控制器的控制下对焊接焊缝位 置进行预热作业； 所述缸底辅助定位校准装置， 其用于对缸底定位夹紧装置夹 紧的缸底工件进行再次校 准； 所述相机组件， 其用于拍照采集缸筒工件上的特 征点位置； 所述缸筒定位夹紧装置， 其用于对缸筒工件进行定位和夹紧。 4.根据权利要求3所述的缸体加工系统， 其特征在于， 所述特征点包含缸筒工件上的油 嘴或者端面的工艺 孔。 5.根据权利要求3所述的缸体加工系统， 其特征在于， 所述缸底定位夹紧装置， 还包括， 支撑基座、 电机组件、 顶尖伸缩机构、 高精度两爪卡盘、 卡盘滑环支架组件、 检测开关， 以及 导向轴， 其中， 所述支撑基座包括底座和支撑侧壁； 所述电机组件， 固定在所述支撑侧壁上， 并与所述高精度两爪卡盘相连接；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114770016 A 2所述顶尖伸缩机构， 安装在所述支撑侧壁上； 所述卡盘滑环支架组件与所述高精度两爪卡盘连接； 所述检测开关 设置在支撑基座上部； 所述导向轴， 设置在支撑基座上。 6.根据权利要求3所述的缸体加工系统， 其特征在于， 缸底辅助定位校准装置， 还包括， 顶升机构、 支撑结构、 校准接触 轮。 7.根据权利要求3所述的缸体加工系统， 其特征在于， 所述缸筒定位夹紧装置， 还包括， 三爪卡盘组件、 导轨丝杠自动润滑系统、 行程开关、 拖链组件、 护罩、 移动组件支撑座、 移动 滑板、 导轨 丝杠装置， 其中， 所述三爪卡盘组件包括为三爪卡盘旋转运动 提供动力源的电机， 并且三爪卡盘组件中 的三爪卡盘动力装置为 三爪卡盘的伸缩提供动力源； 所述缸筒工件支撑组件包括顶升气缸及导向组件、 V型支撑块、 液压中心架、 液压中心 架润滑系统； 所述移动组件支撑座可沿缸筒纵向移动。 8.根据权利要求1所述的缸体加工系统， 其特征在于， 所述机器人包括搬运机器人和焊 接机器人。 9.一种利用根据权利要求1 ‑8中任一项所述的缸体加工系统进行缸体加工的方法， 其 特征在于， 包括以下步骤： 1） 进行缸筒上料作业： 搬运机器人将缸筒从输送线搬运 放置至变位机上的缸筒支撑 夹紧组件； 2） 进行缸筒定位夹紧作业： 缸筒定位夹 紧装置上的三爪卡盘端面推动缸筒端面至系统设定位置， 缸筒定位夹 紧装 置退回至程序设定位置； 安装在变位机上的相机组件拍照采集缸筒工件上的特征点位置， 相机组件摆动回至原 位； 缸底定位夹紧装置与缸筒定位夹紧装置共同作用， 定位缸筒工件； 3） 进行缸底上料作业： 缸底工件放置 于缸底物料托架上； 4） 进行缸底定位夹紧作业： 搬运机器人将缸底工件放置 至缸底定位校准装置上； 缸底定位校准装置通过安装在其上的三爪组件， 两爪组件及翻转压 紧等机构对缸底工 件进行精确的位置 定位， 从而精确地识别缸底工件的位置； 搬运机器人再次从缸底定位校准装置抓取缸底工件， 将缸底工件放置至变位机上缸底 定位夹紧装置上的两爪卡盘定位 块上， 两爪卡盘夹紧工件； 对缸底工件进行 校准步骤； 5） 进行缸底和缸筒组对作业： 缸筒侧伺服电机驱动缸筒定位夹紧装置直线滑动， 带动缸筒工件向缸底工件移动， 进 行缸筒与缸底的组对作业； 6） 进行缸底和缸筒焊接作业：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114770016 A 3