机器人焊接工作站标准构成

1、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 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

2、 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 中图分类号： P755.1 文献标识码： A 文章编号： 一、前言

3、 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安全围栏（或焊接房），变位机，公共基座（含机器人底座、变位机底座），操作台，机器人本体，固定工作台，夹具，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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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