机器人焊接工作站标准构成论文

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机器人焊接工作站标准构成【摘要】通过本文详细描述机器人焊接工作站的构成,加深大家对机器人工作站认识及了解。普及机器人工作站基本知识。【关键词】工作站、焊接变位机、夹具、周边设备thebasiccomposingoftherobotweldworkstationgaona(shenyangsiasunrobot&automationco.,ltdno.16,jinhuistreet,hunnannewdistrict,shenyang110179)abstract:describestherobotthroughthisarticletoweldtheworkstationindetailtheconstitution,deepenseverybodytotherobotworkstationunderstandingandtheunderstanding.popularrobotworkstationelementaryknowledge.keywords:workstation;floorturnablepositioner;clamp;thesurroundingequipment中图分类号:p755.1文献标识码:a文章编号:一、前言随着第一产业规模化,自动化,标准化的加速,尤其是汽车国产化进程加快,机器人焊接工作站的应用越来越广泛,已经是汽车生产的主要模式。本文主要是对机器人焊接工作站知识进行基础讲解。二、总体构成一个标准的机器人焊接工作站由机械、电气及焊接三大部分构成。如上图所示,通常一个标准工作站有①安全围栏(或焊接房),②变位机,③公共基座(含机器人底座、变位机底座),④操作台,⑤机器人本体,⑥固定工作台,⑦夹具,⑧电缆桥架(走各种电缆、信号线)以及机器人控制器、焊机等组成。其工作流程是按照控制系统下达的指令,根据预先示教的程序,依照绝对码盘确定的位置信息,沿着示教的运动轨迹进行弧焊、点焊等自动作业。有的项目根据需要还配备检具、专机等其他设备。本文着重说明机械部分的构成及应用。机器人系统的确定及方案的确立:首先,依据夹具焊接是点焊还是弧焊,来确定机器人的基本型号;其次,先确定产品的焊接工序,然后根据产品需要焊接的部分来确定焊接范围,或者有的产品要求产量大,为了满足生产节拍需要双机器人同时焊接,这样就可以基本确定了机器人系统的规格。当然由于有的夹具需要信号多于机器人本身所带的i/o量,在订货时就需要多定一个i/o板,或者用外部plc。最后,根据客户焊接节拍要求、生产成本、生产规模确定焊接工业流程,制作机器人焊接工作站方案。变位机和转台:现在很多机器人公司都有n(通常n=1、2、3)轴变位机,相当于增加机器人的外部轴,汽车一些零部件模型比较复杂,空间多角度,仅有的机器人六轴有时无法完成焊接要求。变位机的作用是用于保证焊接时,焊缝始终处于最佳的焊接姿态,由机器人控制器控制与机器人协调动作。但由于变位机设计涉及到精密的机械制造,复杂的电气控制,并且生产机器人的公司大多是外资企业,成本较高,所以变位机的价格非常昂贵。如今我们国内已经开始自行设计及生产变位机,其价格只是国外的1/3-1/6,但功能与之相当。夹具:夹紧装置通常由夹钳或气缸组成,一般来说用气缸夹紧的夹具,定位、自动化生产和生产节拍都优于夹钳夹具,但缺点是价格比夹钳要贵很多。而且有的气路也很复杂。对气源质量也有严格的要求。一个比较完善的夹具要具备以下七个方面的要求:操作:便于工件放入及焊接完成后的取出。对于易放错的工件应有纠错设计。手动夹钳位置要便于方便操作。焊接时:定位部分不能影响焊缝的焊接,必要时应做仿真,模拟机器人运动来观察焊接姿态。装配调整时:应考虑到夹具要具备一定的可调范围,调整完毕后有打定位销的空间关键定位处:应采用耐磨材料及便于更换定位部分。防护:这几年比较强调这点,主要是因为焊接时焊滓飞溅,造成夹具中气缸或其他定位元件的损伤,从而加大生产成本,有时由于其中外购件采购周期长,影响生产周期。所以要将易受损伤的元件做好防护措施。检测:首先夹具必须经过三坐标检测达到图纸基本要求。其次有的散件焊接时操作工人容易缺放,是否有缺件检测。整体及安全:设计时应便于走线,夹具最好是简洁实用,同时设计时要着重考虑到操作人员的安全性。周边设备:主要包含以下几个方面。安全围栏(或焊接房):工作站四周设有安全围栏,上件区域应有安全光栅及气动遮光帘。在一侧装有安全门,安全门上备有安全开关,将机器人工作站形成一个安全的隔离区域。为了节省占地空间,有的焊接房设计成二层结构,将机器人控制柜、焊机等放在上面。焊接房上面通常设有排风口。公共基座:含机器人底座,变位机底座,工作站底座,可以做成一体,但有时为了方便运输,往往做成分体结构,通过连接件刚性连接。操作台:若是一个工作站只一套夹具就仅需要一个操作台,若是如上图所示一个工作站需要二个以上夹具,另外还需要操作盒。操作台的高度及控制面板的按钮应符合人体工程学基本要求。操作面板上一般应采用双手启动按钮开关,避免一边装卸工件,一边启动设备,造成人员伤害。电缆桥架:存放各种电缆、电源线、焊把线、信号线。主要是起到工作站的美观、整洁作用。其他。上件支座:有的由于工件较大,夹具回转范围偏大,所以需要上件支座,便于操作人员上卸工件。存放工件的料箱。指示工作站系统状态的三色灯等等。焊接系统必须满足工件的焊接要求,在这里就不赘述了。三、结束语以上就是一个完整的机器人焊接工作站构成。一个功能完善、设计合理的机器人焊接工作站需要机械工程师、电气工程师和焊接工程师的共同配合设计完成,在设计过程中必须经常沟通,比如机械设计时要给电气预留合理的走线位置及摆放端子箱、航插等空间,同时不仅要考虑到焊接时应用足够的空间,机器人的焊接姿态,还要考虑到起弧的位置等;电气在设计电路图时也要考虑到经济,实用,线路要简单,明了。这些都需要大家经常的交流,通盘研究,从而避免在生产、装配环节时发生设计考虑不周全的问题。参考文献[1]陈立德.工装设计[m].上海:上海交通大学出版社,2001:51~64.[2]郭勇.焊接机器人系统应用[j].电焊机,2006(3).

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