機器人焊接工作站標準構成.doc

機器人焊接工作站標準構成 【摘要】通過本文詳細描述機器人焊接工作站的構成，加深大家對機器人工作站認識及了解。普及機器人工作站基本知識。 【關鍵詞】工作站、焊接變位機、夾具、周邊設備 The basic composing of the robot weld workstation GAO Na （SHENYANG SIASUN ROBOT&AUTOMATION CO.,LTDNO.16,Jinhui Street,Hunnan New District,Shenyang 110179） Abstract: Describes the robot through this article to weld the workstation in detail the constitution, deepens everybody to the robot workstation understanding and the understanding.Popular robot workstation elementary knowledge. Key words: workstation ; floor turnable positioner ; clamp ; the surrounding equipment 中圖分類號： P755.1 文獻標識碼： A 文章編號： 一、前言 隨著第一產業(yè)規(guī)?；詣踊?，標準化的加速，尤其是汽車國產化進程加快，機器人焊接工作站的應用越來越廣泛，已經是汽車生產的主要模式。本文主要是對機器人焊接工作站知識進行基礎講解。 二、總體構成 一個標準的機器人焊接工作站由機械、電氣及焊接三大部分構成。 如上圖所示，通常一個標準工作站有安全圍欄（或焊接房），變位機，公共基座（含機器人底座、變位機底座），操作臺，機器人本體，固定工作臺，夾具，電纜橋架（走各種電纜、信號線）以及機器人控制器、焊機等組成。其工作流程是按照控制系統下達的指令，根據預先示教的程序，依照絕對碼盤確定的位置信息，沿著示教的運動軌跡進行弧焊、點焊等自動作業(yè)。有的項目根據需要還配備檢具、專機等其他設備。本文著重說明機械部分的構成及應用。 機器人系統的確定及方案的確立： 首先，依據夾具焊接是點焊還是弧焊，來確定機器人的基本型號； 其次，先確定產品的焊接工序，然后根據產品需要焊接的部分來確定焊接范圍，或者有的產品要求產量大，為了滿足生產節(jié)拍需要雙機器人同時焊接，這樣就可以基本確定了機器人系統的規(guī)格。當然由于有的夾具需要信號多于機器人本身所帶的I/O量，在訂貨時就需要多定一個I/O板，或者用外部PLC。 最后，根據客戶焊接節(jié)拍要求、生產成本、生產規(guī)模確定焊接工業(yè)流程，制作機器人焊接工作站方案。 變位機和轉臺：現在很多機器人公司都有N（通常N=1、2、3）軸變位機，相當于增加機器人的外部軸，汽車一些零部件模型比較復雜，空間多角度，僅有的機器人六軸有時無法完成焊接要求。變位機的作用是用于保證焊接時，焊縫始終處于最佳的焊接姿態(tài)，由機器人控制器控制與機器人協調動作。但由于變位機設計涉及到精密的機械制造，復雜的電氣控制，并且生產機器人的公司大多是外資企業(yè)，成本較高，所以變位機的價格非常昂貴。如今我們國內已經開始自行設計及生產變位機，其價格只是國外的1/3-1/6，但功能與之相當。 夾具：夾緊裝置通常由夾鉗或氣缸組成，一般來說用氣缸夾緊的夾具，定位、自動化生產和生產節(jié)拍都優(yōu)于夾鉗夾具，但缺點是價格比夾鉗要貴很多。而且有的氣路也很復雜。對氣源質量也有嚴格的要求。一個比較完善的夾具要具備以下七個方面的要求： 操作：便于工件放入及焊接完成后的取出。對于易放錯的工件應有糾錯設計。手動夾鉗位置要便于方便操作。 焊接時：定位部分不能影響焊縫的焊接，必要時應做仿真，模擬機器人運動來觀察焊接姿態(tài)。 裝配調整時：應考慮到夾具要具備一定的可調范圍，調整完畢后有打定位銷的空間 關鍵定位處：應采用耐磨材料及便于更換定位部分。 防護：這幾年比較強調這點，主要是因為焊接時焊滓飛濺，造成夾具中氣缸或其他定位元件的損傷，從而加大生產成本，有時由于其中外購件采購周期長，影響生產周期。所以要將易受損傷的元件做好防護措施。 檢測：首先夾具必須經過三坐標檢測達到圖紙基本要求。其次有的散件焊接時操作工人容易缺放，是否有缺件檢測。 整體及安全：設計時應便于走線，夾具最好是簡潔實用，同時設計時要著重考慮到操作人員的安全性。 周邊設備：主要包含以下幾個方面。 安全圍欄（或焊接房）：工作站四周設有安全圍欄，上件區(qū)域應有安全光柵及氣動遮光簾。在一側裝有安全門，安全門上備有安全開關，將機器人工作站形成一個安全的隔離區(qū)域。為了節(jié)省占地空間，有的焊接房設計成二層結構，將機器人控制柜、焊機等放在上面。焊接房上面通常設有排風口。 公共基座：含機器人底座，變位機底座，工作站底座，可以做成一體，但有時為了方便運輸，往往做成分體結構，通過連接件剛性連接。 操作臺：若是一個工作站只一套夾具就僅需要一個操作臺，若是如上圖所示一個工作站需要二個以上夾具，另外還需要操作盒。操作臺的高度及控制面板的按鈕應符合人體工程學基本要求。操作面板上一般應采用雙手啟動按鈕開關，避免一邊裝卸工件，一邊啟動設備，造成人員傷害。 電纜橋架：存放各種電纜、電源線、焊把線、信號線。主要是起到工作站的美觀、整潔作用。 其他。上件支座：有的由于工件較大，夾具回轉范圍偏大，所以需要上件支座，便于操作人員上卸工件。存放工件的料箱。指示工作站系統狀態(tài)的三色燈等等。 焊接系統必須滿足工件的焊接要求，在這里就不贅述了。 三、結束語 以上就是一個完整的機器人焊接工作站構成。一個功能完善、設計合理的機器人焊接工作站需要機械工程師、電氣工程師和焊接工程師的共同配合設計完成，在設計過程中必須經常溝通，比如機械設計時要給電氣預留合理的走線位置及擺放端子箱、航插等空間，同時不僅要考慮到焊接時應用足夠的空間，機器人的焊接姿態(tài)，還要考慮到起弧的位置等；電氣在設計電路圖時也要考慮到