機(jī)器人焊接工作站標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成.doc

機(jī)器人焊接工作站標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成 【摘要】通過(guò)本文詳細(xì)描述機(jī)器人焊接工作站的構(gòu)成，加深大家對(duì)機(jī)器人工作站認(rèn)識(shí)及了解。普及機(jī)器人工作站基本知識(shí)。 【關(guān)鍵詞】工作站、焊接變位機(jī)、夾具、周邊設(shè)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(hào)： P755.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 一、前言 隨著第一產(chǎn)業(yè)規(guī)模化，自動(dòng)化，標(biāo)準(zhǔn)化的加速，尤其是汽車國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快，機(jī)器人焊接工作站的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)是汽車生產(chǎn)的主要模式。本文主要是對(duì)機(jī)器人焊接工作站知識(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)講解。 二、總體構(gòu)成 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人焊接工作站由機(jī)械、電氣及焊接三大部分構(gòu)成。 如上圖所示，通常一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作站有安全圍欄（或焊接房），變位機(jī)，公共基座（含機(jī)器人底座、變位機(jī)底座），操作臺(tái)，機(jī)器人本體，固定工作臺(tái)，夾具，電纜橋架（走各種電纜、信號(hào)線）以及機(jī)器人控制器、焊機(jī)等組成。其工作流程是按照控制系統(tǒng)下達(dá)的指令，根據(jù)預(yù)先示教的程序，依照絕對(duì)碼盤確定的位置信息，沿著示教的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行弧焊、點(diǎn)焊等自動(dòng)作業(yè)。有的項(xiàng)目根據(jù)需要還配備檢具、專機(jī)等其他設(shè)備。本文著重說(shuō)明機(jī)械部分的構(gòu)成及應(yīng)用。 機(jī)器人系統(tǒng)的確定及方案的確立： 首先，依據(jù)夾具焊接是點(diǎn)焊還是弧焊，來(lái)確定機(jī)器人的基本型號(hào)； 其次，先確定產(chǎn)品的焊接工序，然后根據(jù)產(chǎn)品需要焊接的部分來(lái)確定焊接范圍，或者有的產(chǎn)品要求產(chǎn)量大，為了滿足生產(chǎn)節(jié)拍需要雙機(jī)器人同時(shí)焊接，這樣就可以基本確定了機(jī)器人系統(tǒng)的規(guī)格。當(dāng)然由于有的夾具需要信號(hào)多于機(jī)器人本身所帶的I/O量，在訂貨時(shí)就需要多定一個(gè)I/O板，或者用外部PLC。 最后，根據(jù)客戶焊接節(jié)拍要求、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)規(guī)模確定焊接工業(yè)流程，制作機(jī)器人焊接工作站方案。 變位機(jī)和轉(zhuǎn)臺(tái)：現(xiàn)在很多機(jī)器人公司都有N（通常N=1、2、3）軸變位機(jī)，相當(dāng)于增加機(jī)器人的外部軸，汽車一些零部件模型比較復(fù)雜，空間多角度，僅有的機(jī)器人六軸有時(shí)無(wú)法完成焊接要求。變位機(jī)的作用是用于保證焊接時(shí)，焊縫始終處于最佳的焊接姿態(tài)，由機(jī)器人控制器控制與機(jī)器人協(xié)調(diào)動(dòng)作。但由于變位機(jī)設(shè)計(jì)涉及到精密的機(jī)械制造，復(fù)雜的電氣控制，并且生產(chǎn)機(jī)器人的公司大多是外資企業(yè)，成本較高，所以變位機(jī)的價(jià)格非常昂貴。如今我們國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始自行設(shè)計(jì)及生產(chǎn)變位機(jī)，其價(jià)格只是國(guó)外的1/3-1/6，但功能與之相當(dāng)。 夾具：夾緊裝置通常由夾鉗或氣缸組成，一般來(lái)說(shuō)用氣缸夾緊的夾具，定位、自動(dòng)化生產(chǎn)和生產(chǎn)節(jié)拍都優(yōu)于夾鉗夾具，但缺點(diǎn)是價(jià)格比夾鉗要貴很多。而且有的氣路也很復(fù)雜。對(duì)氣源質(zhì)量也有嚴(yán)格的要求。一個(gè)比較完善的夾具要具備以下七個(gè)方面的要求： 操作：便于工件放入及焊接完成后的取出。對(duì)于易放錯(cuò)的工件應(yīng)有糾錯(cuò)設(shè)計(jì)。手動(dòng)夾鉗位置要便于方便操作。 焊接時(shí)：定位部分不能影響焊縫的焊接，必要時(shí)應(yīng)做仿真，模擬機(jī)器人運(yùn)動(dòng)來(lái)觀察焊接姿態(tài)。 裝配調(diào)整時(shí)：應(yīng)考慮到夾具要具備一定的可調(diào)范圍，調(diào)整完畢后有打定位銷的空間 關(guān)鍵定位處：應(yīng)采用耐磨材料及便于更換定位部分。 防護(hù)：這幾年比較強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)，主要是因?yàn)楹附訒r(shí)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(chǎn)成本，有時(shí)由于其中外購(gòu)件采購(gòu)周期長(zhǎng)，影響生產(chǎn)周期。所以要將易受損傷的元件做好防護(hù)措施。 檢測(cè)：首先夾具必須經(jīng)過(guò)三坐標(biāo)檢測(cè)達(dá)到圖紙基本要求。其次有的散件焊接時(shí)操作工人容易缺放，是否有缺件檢測(cè)。 整體及安全：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)便于走線，夾具最好是簡(jiǎn)潔實(shí)用，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)要著重考慮到操作人員的安全性。 周邊設(shè)備：主要包含以下幾個(gè)方面。 安全圍欄（或焊接房）：工作站四周設(shè)有安全圍欄，上件區(qū)域應(yīng)有安全光柵及氣動(dòng)遮光簾。在一側(cè)裝有安全門，安全門上備有安全開(kāi)關(guān)，將機(jī)器人工作站形成一個(gè)安全的隔離區(qū)域。為了節(jié)省占地空間，有的焊接房設(shè)計(jì)成二層結(jié)構(gòu)，將機(jī)器人控制柜、焊機(jī)等放在上面。焊接房上面通常設(shè)有排風(fēng)口。 公共基座：含機(jī)器人底座，變位機(jī)底座，工作站底座，可以做成一體，但有時(shí)為了方便運(yùn)輸，往往做成分體結(jié)構(gòu)，通過(guò)連接件剛性連接。 操作臺(tái)：若是一個(gè)工作站只一套夾具就僅需要一個(gè)操作臺(tái)，若是如上圖所示一個(gè)工作站需要二個(gè)以上夾具，另外還需要操作盒。操作臺(tái)的高度及控制面板的按鈕應(yīng)符合人體工程學(xué)基本要求。操作面板上一般應(yīng)采用雙手啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，避免一邊裝卸工件，一邊啟動(dòng)設(shè)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(hào)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(zhuǎn)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(tǒng)狀態(tài)的三色燈等等。 焊接系統(tǒng)必須滿足工件的焊接要求，在這里就不贅述了。 三、結(jié)束語(yǔ) 以上就是一個(gè)完整的機(jī)器人焊接工作站構(gòu)成。一個(gè)功能完善、設(shè)計(jì)合理的機(jī)器人焊接工作站需要機(jī)械工程師、電氣工程師和焊接工程師的共同配合設(shè)計(jì)完成，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須經(jīng)常溝通，比如機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要給電氣預(yù)留合理的走線位置及擺放端子箱、航插等空間，同時(shí)不僅要考慮到焊接時(shí)應(yīng)用足夠的空間，機(jī)器人的焊接姿態(tài)，還要考慮到起弧的位置等；電氣在設(shè)計(jì)電路圖時(shí)也要考慮到