工业机器人点焊工作站的系统设计
8.1点焊设备安装与初始化设置
示意图
任务实施
操作说明
光标移至选项选择【是】， 按【ENTER】。。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
示意图
任务实施
操作说明
按【SHIFT】+【+X】或【-X 】将伺服枪关闭，然后在页 面中中，按【F4 已关】；将 光标移动至页面中的第 2 项 上，用输入10；在第 3 项中 输入开枪的极限距离（ 140 ）；在第 4 项中输入关枪的 极限距离（18）。完成后按 【F4 完成】退出设置，页面 中显示该项目已标定完成（ 数据由伺服枪厂商提供）。
示意图
任务实施
操作说明
在抱闸设置页面，输入数字1 ，按【ENTER】键确认。（【 数字键】输入伺服枪轴的抱 闸单元号码（此号码表示了 伺服枪的马达抱闸线连接位 置：无抱闸输入 0；与 6 轴 伺服放大器相连选1；若用单 独的抱闸单元-连接至抱闸单 元中的 C 口选 2；D 口选 3 ））
示意图
任务实施
示意图
任务实施
操作说明
在电机尺寸选择页面中，输 入数字62，按【ENTER】键确 认。
示意图
任务实施
操作说明
在最大转速页面中，输入数 字11，按【ENTER】键确认。
示意图
任务实施
操作说明
在放大器最大电流页面中， 输入数字7，按【ENTER】键 确认。
示意图
任务实施
操作说明
在放大器编号输入页面，输 入数字2，按【ENTER】键确 认。（机器人本身的6轴伺服 放大器为1，跟其相连接的附 加轴伺服放大器为2，如此类 推。）。
工业机器人码垛 工作站系统组建
任务一：点焊设备安装与初始化设置
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
焊接机器人工作站简介
焊接机器人工作站简介首钢莫托曼机器人有限公司（SGM）是专门从事工业机器人及其自动化生产线设计、制造及销售的中日合资公司。
公司成立于1996年8月23日，注册资金700万美元，由首钢总公司（45％）、日本株式会社安川电机（43％）和日本岩谷产业株式会社（12％）共同投资，总部位于北京经济技术开发区。
SGM主营日本安川MOTOMAN系列机器人产品，广泛应用于弧焊、点焊、涂胶、切割、搬运、码垛、喷漆、科研及教学。
安川新推出的洁净机器人和双臂机器人是MOTOMAN机器人的开拓性产品，SGM今后会不断推出更多高性能、高精度、高可靠性的新型MOTOMAN机器人。
SGM的产品遍布汽车、摩托车、家电、烟草、陶瓷、工程机械、矿山机械、物流、铁路机车等诸多行业。
为促进企业发展、提升行业知名度，SGM每年都会参展多个大型行业应用展会，SGM拥有一批优秀的工程设计、项目调试人员，在机器人工作站及各种大中型机器人自动化系统生产线的研发、制造、调试及运行维护等方面具有成熟经验和较高水平，在应用技术上获得了多项国家专利。
SGM在不断发展壮大的过程中不断提高系统设计的精准性，这大大提高了系统设备的使用可靠性。
机器人本体专门为点焊而设计，其上臂内藏点焊用的电缆，气管与水管，它与高性能NX100控制柜及配备6.5”LCD彩色显示触摸屏的示教盒的结合，使MOTOMAN-ES系列机器人极大程度地完善了点焊系统。
NX100可同时协调控制多达36个轴，可以实现机器人6轴+电动点焊钳1轴+行走轴1轴，可四台点焊机器人单元的同时协调动作。
并且，由于控制柜命令的运行数度提高1倍从而缩短了作业周期。
有负载重量为165KG到200KG达到了机械人精度运动的最大承重量。
机器人运用高精度控制算法缩短了命令响应的滞后时间，它是安川独有的“高级机器人动作（ARM）”控制特点之一。
因此，机器人的诡计重复精度可以提高50％。
误差补偿功能（选项）使机器人绝对位置精度提高2到5倍。
关于焊接机器人工作站设计的探究
关于焊接机器人工作站设计的探究发表时间：2017-07-12T15:08:55.550Z 来源：《基层建设》2017年第8期作者：刘阿缔[导读] 本论文通过对焊接机器人工作站的设计与实现，将工业机器人、点焊控制器、夹具、安全门及周边设备连接起来，实现相互通讯。
佛山市南海力丰机床有限公司 528241摘要：本论文通过对焊接机器人工作站的设计与实现，将工业机器人、点焊控制器、夹具、安全门及周边设备连接起来，实现相互通讯，达到两个机器人同时独立操作和协同操作目的，构成焊接机器人工作站；通过PROFIBUS总线，实现PLC控制，结合触摸屏技术开发人机界面实现监控；进行工作站的机器人参数设定、坐标系选取及机器人运动程序设计，通过配置I/O信号，实现机器人外部控制。
关键词：焊接机器人；工作中；设计引言工作站具有搬运车门、自动换钳焊接、焊钳修磨等功能，特别注重安全防护系统的配置。
解决机器人控制器与周边设备接口技术，实现PLC控制柜与点焊控制器的通讯，点焊控制器与机器人以及快换装置的电气设计。
进行机器人控制器与外围设备连接，机器人控制器通过西门子集成通讯处理模块CP5614与PLC控制柜内的可编程序控制器S7-300PLC进行通讯。
PLC通过本地I/O和外围分布式I/O采集夹具、周边及机器人信号，以使系统能顺利地完成预定的各项工作。
整个系统采用PROFIBUS网络联接，工作站的夹具、气压开关、安全门开关、抓具、焊钳及保护罩、光栅、光幕和操作台（带有10.4寸西门子TP270-10型号触摸屏）等信号分别通过线缆连接到相应控制箱内，整个工作站由PLC进行控制。
1工作站结构方案设计焊接机器人工作站组成：（1）两台德国库卡公司生产的KUKA-KR200/4点焊机器人控制器（KRC，即 KUKA Robot Controller，200kg 负载，最大工作半径为 2400mm）和两台本体操作机。
机器人选型采用德系车生产企业普遍采用的机器人型号，搭建企业真实的工作环境；（2）一台日本小原南京公司生产的 ST21 型点焊控制器（Timer）用来控制点焊操作，根据加工工件的不同进行电焊电流的设定；（3）一台焊钳修磨器，当焊钳电极头氧化后需要自动进行修磨；（4）一套日本NITTA公司生产的快换装置及X钳和C钳的保护罩各一套，快换装置实现焊钳的置换，焊钳保护罩用来保护焊钳，防止焊接过程中飞溅对焊钳损伤；（5）一台冷水机和一台空气压缩机，冷水机用来冷却焊钳，空气压缩机为整个工作站供气；（6）一台周边控制柜（内有SIMATIC的S7-300系列PLC）、ET200S分布式I/O，是整个控制系统指挥中心，当机器人处于外部控制时，由PLC发布指令；（7）一台带有触摸屏（SIMATIC TP270-10）的操作台，用于检测系统状态；（8）一套水气单元系统（内装有电气比例阀、流量计、手动排水阀等），用来检测工作站水、其是否准备好，并符合要求；（9）上料台、下料台、JIG A和JIG B及其它附属周边设备；（10）安全光栅及安全门，作为系统重要的安全防护。
弧焊机器人工作站系统设计毕业论文
弧焊机器人工作站系统设计摘要随着工业技术的提高，机器人被广泛应用于生产实践中，机器人与手工操作相比，有着明显的优势，广泛采用工业机器人不仅可提高产品的质量和产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用日益改变人类的生产生活。
其中，焊接机器人是应用最为广泛的机器人，全球将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域。
本论文以六自由度弧焊机器人为背景，详细介绍了机器人工作站的配置，硬件选型，PLC控制系统的设计、机器人配套设施的建设、仿真软件的应用及在实际环境中的调试。
论文首先总结了前人的工作，对焊接机器人工作站的发展现状和前景进行了展望。
总结了中外弧焊机器人的生产发展情况，对国内的弧焊机器人工作站的优缺点进行了分析。
然后结合工厂实际情况和生产要求，结合目前先进的机器人技术和解决方案，规划了本次机器人工作站的设计模块，对机器人工作站的配置和组成提出了合理创新的设计，采用简单高效的方法完成了工厂的应用要求。
工作站包括两台日本安川机器人公司的MOTOMAN NX100机器人，该机器人采用了6轴运动，能够在空间上做大自由度的运动，一台机器人安装了弧焊焊枪，进行弧焊作业，另一台机器人安装了夹持设备，进行辅助作业，两台机器人协调工作，共同完成作业任务。
本文对工作站的各个组成部分给出合适的规划，保证了机器人工作站的实用高效性，使用双机器人的协调工作及外部轴的控制实现高复杂度的焊接，能够适应不同的工作环境，使工作站拥有良好的柔性化拓展空间。
对工作站系统进行设计时采用了先进的3D模拟仿真技术，能够直观模拟机器人在实际工作环境下的运动状态，观察机器人I/O信号在运行中的应用情况，对现场环境下工作站的系统运行作出充分的模拟演示，保障了机器人工作站的稳定和高效，为机器人工作站的现场搭置提供了精确的数据支持。
工业机器人点焊工作站的系统设计
《工业机器人工作站系统集成》
《工业机器人工作站系统集成》
常州机电
知识准备
二、电阻焊接控制装置IWC5-10136C IWC5-10136C电阻焊接控制装置为逆变式焊接电源，采用微电脑控制，具备高性 能和高稳定性的特点，可以按照指定的直流电流进行定电流控制，具有步增机 能以及各种监控及异常检测机能。 1．IWC5焊接电源的技术参数
《工业机器人工作站系统集成》
常州机电
知识准备
2) 焊接变压器小型化 焊接变压器的铁芯截面积与输入交流频率成反比， 故中频输入可减小变压器铁芯截面积，减小了变压器的体积和重量。尤其适合 点焊机器人的配套需要，焊机轻量化，减小机器人的驱动功率，提高性价比。
3) 电流控制相应速度提高 1kHz左右频率电流控制响应速度为1ms，比工频 电阻焊机响应速度提高20倍，从而可以方便地实现焊接电流实时控制，形成多 种焊接电流波形，适合各种焊接工艺需要，飞溅减少，电极寿命提高，焊点质 量稳定。
表3-10 IWC5-10136C电阻焊接控制装置技术参数
额定电压及周波数
额定电压 焊接电源周波、415V、440V、480V±15% 50Hz/60Hz（自动切换） 在控制器内部从焊接电源引出 约80VA（无动作时） 强制式空气冷却
冷却条件
IGBT 单元
《工业机器人工作站系统集成》
常州机电
知识准备
2) 恒定热量控制 在点焊中，随着焊点数的增加，电极顶端的直径就会增大 ，以及电极的氧化，导致电极间的电压下降。通过恒定热量控制，使焊接电流 随着电极的损耗而逐步加大，保证两者乘积也就是功率的值不变。 恒定热量控制与定电流控制相比，其优点是发生的飞溅比较少。但是恒定热量 控制方式无法像定电流控制方式一样直接设定焊接电流，因此使用比较麻烦。 6．IWC5焊接电源系统连接 (1) IWC5焊接电源的配线 IWC5焊接电源的配线如图3-25所示。
《工业机器人工作站系统组建(活页式教材)》电子教案 9.1工业机器人焊装线方案设计
1 任务描述 2 学习目标 3 知识准备 4 任务实施
目录
CONTENTS
01 任 务 描 述
任务描述
根据汽车后纵梁零件的焊接工艺要求，利用roboguide软件完成焊接线布局图设计。
02 学 习 目 标
学习目标
1.了解机器人点焊工艺应用及配套外围设备。 2.能根据焊接线2D布局图完成虚拟线体机器人、焊钳、抓手搭建。
03 知 识 准 备
知识准备
学前准备： 1.了解汽车零部件焊装线开发流程 2.了解汽车后纵梁焊装线的工艺分析 3. 掌握后纵梁焊接线的布局设计
知识准备（预备知识）
1汽车零部件焊装线开发流程 焊装线开发是根据客户技术要求，其中包括线体生产节拍、场地布局、线
体电气标准等，通过导入焊接线开发任务书，根据客户给定产品模型、焊点 信息、焊接工序等产品信息，由机械工程师和电气工程师初步确定线体机器 人型号、焊钳类型、上下料方式、工位焊点数量、抓件方式、夹具结构等基 本线体信息，并制定焊接线体2D布局图，由仿真工程师根据布局方案进行工 艺及布局优化，确定焊钳型号、机器人底座高度、抓手结构，经过线体零部 件制造，现场设备安装与生产线体PLC控制系统、机器人程序调试，最终完 成生产线试产，如图xxx焊装线开发流程图。
任务实施
2.根据设计布局图纸导入ROBOGUIDE
操
作 步
操作说明
骤
示意图
选择【Fixtures】 文件：总布局图\layout.CSB 点击右键选择【 Add Fixture】选 择【Single CAD File】添加生产线 1 2D布局图纸 layout.CSB
任务实施
调整布局图位置坐 标为：X=9957.Y=12524.Z=0 2
焊接机器人系统教材PPT课件
第一节 焊接机器人概论
一、焊接机器人的定义
工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自
动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于 工业自动化领域。
焊接机器人是从事焊接作业（包括切割与喷涂）
的工业机器人。
二、焊接机器人的分类
1、按用途来分
弧焊机器人
Unimate机器人
第二节 焊接机器人系统的基本配置
焊接机器人系统教材(PPT77页)
内容
焊接机器人操作机 机器人焊接系统 外围设备
焊接机器人系统பைடு நூலகம்材(PPT77页)
焊接机器人系统教材(PPT77页)
一、焊接机器人操作机的选择
1、自由度：
焊接机器人基本都属于6轴关节式，其 中1、2、3轴的运动是把焊枪（焊钳） 送到焊接位置，而4、5、6轴的运动是 解决焊枪（焊钳）的姿态问题。
（安装方式，送丝轮，控制方式，送丝方式）
2、送丝软管
（结构，送丝导管）
3、焊枪
（鹅颈弯曲角，TCP的调整，拉丝焊枪）
防撞传感器
焊接机器人系统教材(PPT77页)
焊接机器人系统教材(PPT77页)
影响送丝稳定性的因素
➢ 送丝机的送丝速度控制精度不高； ➢ 送丝轮的压紧力不适合； ➢ 送丝导管和焊丝的直径不匹配； ➢ 焊丝表面铜镀层脱落； ➢ 导丝管过长或者弯曲角度过大； ➢ 焊枪鹅颈角度不合适；
焊接机器人系统教材(PPT77页)
焊接机器人系统教材(PPT77页)
2、点焊装置
焊接机器人系统教材(PPT77页)
焊接机器人系统教材(PPT77页)
装备组成
➢ 焊钳； ➢ 变压器； ➢ 定时器。
第11章---点焊机器人编程及分析
11.2 点焊机器人组成
2.点焊钳分类 根据焊钳加压的驱动方式分为气动焊钳和伺服焊钳
图 11-12 气动焊钳
图 11-13 伺服焊钳
11.2 点焊机器人组成
2.点焊钳分类 按焊钳的结构型式分为C型焊钳和X型焊钳。
图 11-14 C型焊钳
图 11-15 X型焊钳
11.2 点焊机器人组成
2.点焊钳分类 按焊钳加压力大小，可分为轻型焊钳和重型焊钳。如图11-16和图11-17所示
图 11-3 点焊初始设置
11.1 点焊机器人基础
3.机器人点焊指令（以FANUC工业机器人伺服焊枪点焊作业为例）
3)点焊I/O信号配置: 单元接口I/O信号：输入信号配置焊接有效/无效、加压有效/无效、冷却机复位、
自POUNCE返回原点位置、试验方式。（信号分配完成后须重启机器才生效） 点焊设备I/O信号：常用的有冷却机正常、水流量正常、焊接变压器正常等输入信
号，复位冷却机、焊枪压力通知信号等输出信号。 点焊机I/O信号：利用点焊机I/O信号，使用数字量输入/输出来实现机器人与焊机
之间通信。
图 11-3 点焊初始设置
11.1 点焊机器人基础
4.机器人点焊指令功能（以FANUC工业机器人伺服焊枪点焊作业为例）
指令
说明
点焊指令
点焊指令是在程序中指定伺服枪操作的指令。指定点焊指令的一连串处理（加压、 焊接、打开）叫做“点焊顺序”。
4.机器人点焊指令功能（以FANUC工业机器人伺服焊枪点焊作业为例）
点焊指令条件设定: 开始位置电极头距离（SD）：指定进行用于焊接的焊枪关闭时伺服焊枪的电极 头间距离。 加压条件（P）：按所指定的加压条件进行加压。如图11-5所示。
图11-5加压条件设置页面
工业机器人典型应用—点焊站—焊接示教流程及工艺程序结构
1 焊接工艺结构
点焊示教流程分析
点焊示教较为简单，除了点焊位置使用点焊指令外，其余全部 由运动指令组成。
序号
轨迹说明
使用指令
1 机器人TCP从HOME到达P1避让点、P2避 PTP指令
最大允许烧损 EG_WEAR_MAX，则将发出一条信息。然后必须更换电极头。
2 焊接状态键
首次/周期性初始化
首次初始化 在调试时； 每次更换电极头之后
周期性初始化 电极头修磨之后必须进行周期性初始化
2 焊接状态键
状态键首次初始化
首要条件 运行方式T1或T2 卡钳已校准 卡钳已调校定径 卡钳安装了新的电极头 在配置里面设置了“首次初始化力值
最大允许烧损EG_WEAR_MAX，则将发出一条信息，然后必须更换电极头。
2 焊接状态键
脱开（解耦）\靠上 （耦合）
当点焊系统配置了多个焊钳，且在焊接过程中需要更换焊钳，则需要脱 开\靠上状态键实现更换焊钳。
状态
功能说明
1. 通过卡钳状态键选卡钳。
2. 通过状态键通过脱开（解耦）来脱开卡钳。
1. 通过卡钳状态键选卡钳。
2. 通过状态键靠上（耦合）来靠上卡钳。
2 焊接状态键
脱开（解耦）\靠上 （耦合）
当点焊系统配置了多个焊钳，且在焊接过程中需要更换焊钳，则需要脱 开\靠上状态键实现更换焊钳。
状态
功能说明
1. 通过卡钳状态键选卡钳。
2. 通过状态键通过脱开（解耦）来脱开卡钳。
1. 通过卡钳状态键选卡钳。
2. 通过状态键靠上（耦合）来靠上卡钳。
工业机器人工作站 ppt课件
PPT课件
26
第四节 工作站的气控系统
气控工作原理 : 手控阀 三联件
两套双支点支承两套夹 具体。
H 型支架下方四个定 位气缸支承定位。
PPT课件
24
（2）转台
交流伺服电机经减 速器和一对外齿轮 带动H型支架转动。
0°、180°位设两 套位置开关，超限 开关和死挡块。
导线及气管经转轴 中心孔引至H支架 处。
底座内装柔性链式 管路保护套。
PPT课件
25
（3）双支点系统
备通信。
电气控制柜：控制除机器人控制内容之
外的其他对象，并协调工作站工作。
1. 主电路分析
合上工作站开关：电源指示灯 HL3 亮；
电气柜风扇 M1 工作。
SA2、SA3控制两个照明灯。
SA1经KM使其他设备带电。
220V：
供PLC电源
变压整流→直流24V→输入、输出模块
110V供电磁铁用电（经中间继电器控制）
本例选：M－K6SB型 选择可搬重量因素：
末端执行器净重 末端执行器重心偏移 机器人最大速度及惯性
选择工作空间因素：
满足作业范围要求 工件置于机器人的最佳作业位置
PPT课件
9
二、机器人的传动与结构
传动示意：
S 轴：D1→R1
L 轴：D2→R2 U 轴：D3→R3 R 轴：D4→R4 B 轴：D5→R5 T 轴：D6→R6
7l轴电动机机器人下臂下端左侧与减速器输出盘连接右侧固连的小轴通过轴承支承在u轴连杆内减速器装在旋转体上极限位置安装极限挡块图右侧为u轴电动机减速器输出转盘与连杆连接下臂上臂拉杆和连杆构成平行四边形机构铰链中用园锥滚子轴承用闷盖调整轴承间隙并密封5r轴结构上臂前段用两圆锥滚子轴承支承于后段内
干货机器人点焊焊接工艺基础讲解
01焊接工艺概述Chapter焊接定义与分类焊接定义焊接分类根据焊接过程中金属所处的状态及工艺特点，焊接可分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。
点焊焊接原理及特点点焊焊接原理点焊特点机器人点焊技术应用现状机器人点焊技术概述机器人点焊技术应用领域机器人点焊技术优势02机器人点焊系统组成Chapter关节型机器人直角坐标机器人并联机器人030201机器人本体结构点焊枪及电极设计点焊枪类型电极材料电极形状与尺寸控制系统与传感器配置控制系统采用PLC、工业计算机等控制方式，实现自动化点焊过程。
传感器配置包括位置传感器、力传感器、温度传感器等，用于实时监测和调整点焊参数，确保焊接质量。
数据采集与处理通过传感器采集点焊过程中的实时数据，进行分析和处理，为优化工艺参数提供依据。
03点焊焊接工艺参数设置与优化Chapter电流、电压和时间的设置原则电压设置电流设置电压需与电流匹配，以保证焊接过程的稳定性和熔核的形成。
过高或过低的电压都会影响焊接质量。
时间设置压力分布电极压力应均匀分布在焊接区域，避免出现局部压力过大或过小的情况，以保证焊接质量。
压力大小电极压力需根据工件材料和厚度进行调整。
合适的压力能够保证焊接过程的稳定性和熔核的形成。
压力调整方式通过调整电极间隙、电极形状或采用弹性夹持装置等方式，实现电极压力的合理调整。
电极压力调整方法工艺参数优化策略试验法数值模拟法专家系统法机器学习法04机器人点焊操作技巧与注意事项Chapter机器人编程与调试技巧编程前准备01编程过程02调试与优化03电极磨损监测及更换时机判断电极磨损监测更换时机判断1 2 3设备安全操作安全环境安全安全防护措施建议05质量检测与评价标准Chapter外观质量检查方法目视检查通过肉眼或借助放大镜等工具观察焊缝表面，检查是否存在裂纹、夹渣、气孔等明显缺陷。
尺寸测量使用卡尺、游标卡尺等测量工具，对焊缝的尺寸进行测量，如焊缝宽度、高度、余高等，确保符合设计要求。
工业机器人点焊工作站的设计
工作任务描述:
根据焊接对象性质及焊接工艺要求，利用点焊机器人完
成点焊过程。工业机器人点弧焊工作站除了点焊机器人
外，还包括电阻焊控制系统、焊钳等各种焊接附属装置
。
学习目标:
通过本任务学习，应能： 1、 了解电阻焊的基础知识 2、 熟悉工业机器人点焊工作站的组成 3、 熟悉点焊控制装置的工作原理 4、 熟悉焊钳的结构与工作原理 5、 掌握点焊机器人接口技术
(9)
点焊控制箱冷水管
(10)
冷水阀组
(11)
点焊控制箱
设备代号 (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22)
设备名称 机器人变压器 焊钳供电电缆 机器人控制柜DX100 点焊指令电缆(I/F) 机器人供电电缆2BC 机器人供电电缆3BC 机器人控制电缆1BC 焊钳进气管 机器人示教器(PP) 冷却水流量开关 电源提供
B=C>A
A=C<B
A=B<C
根据板厚B选择参数
根据板厚A选择参数
根据板厚B选择参数
根据板厚A选择参数
根据板厚A选择参数
Max A/C = 1/2.5
Max A/C = 1/2.5
Max A/C = 1/2.5
知识准备
表3-3 点焊过程中导致缺陷的主要原因
缺陷类型
可能的原因
焊点不圆
压痕过深
压痕颜色 太明显
电源开关
电源 指示灯
a）关门
b)关门 图3-8 电阻焊接控制器
知识准备
IWC5-10136C电阻焊接控制器配套有编程器和复位器，如图3-9、3-10所示。
图3-9 编程器
机器人自动焊接工作站设计与应用
焊接技术第48卷第3期2019年3月机器人自动焊接工作站设计与应用邱玮杰1，王瑞权2（1．重庆大学自动化学院，重庆400044；2．浙江机电职业技术学院，浙江杭州310053）摘要：基于建筑钢结构角柱焊接生产要求，设计了双机器人双工位弧焊工作站。
介绍了双机器人双工位焊接工作站的设备组成、布局及设备品牌配置以及机器人工作站控制系统设计及主要设备。
该设计思路及经验对机器人工作站及其自动化生产线设计与应用具有一定的参考和借鉴作用。
关键词：机器人弧焊工作站；设计；自动焊接；角柱中图分类号：TG434文献标志码：B文章编号：1002－025X (2019)03-0064-03收稿日期：2019-02-180前言角柱为某建筑钢结构企业生产的一个部件，由角柱型材和完全相同的端板A 和B 焊接而成，如图1所示。
其角焊缝由图1中的1~6共6段组成，全长694mm 。
为了提高生产效率、保证焊接质量，决定将手工MAG 焊改为机器人MAG 焊。
为此，根据其结构特点及制造要求，研究设计了专用的弧焊机器人工作站，经过试用，证明其可提高生产效率，降低工人劳动强度，保证焊接质量，取得了较好的经济效益和社会效益。
1角柱焊接制造要求工件装卸及定位由人工手动装夹，焊接方法采用单丝MAG 气体保护焊，零件表面不得有影响焊接质量的油、锈、水分，不得有影响定位的流挂和毛刺等。
零件及部件尺寸：下料尺寸偏差≤0．5mm ，外形尺寸偏差≤0．5mm 。
焊缝质量要求焊缝表面成形美观，无裂纹、未熔合、气孔等焊接缺陷，咬边量≤0．5mm ，焊缝直线度偏差≤0．5mm 。
2机器人焊接工作站设计原理2．1机器人焊接工作站技术要求（1）机器人工作站须选用全新成套设备（包括所有零部件、元件和附件），具有结构合理、良好的稳定性、可靠性和耐久性，操作直观简便，易于维护和维修。
（2）机器人焊接工作站须技术先进，有足够的刚度和耐磨性，热变形小。
在距设备1m ，距地面1m 处，噪音≤85d B 。
机器人机构分析与综合课件：6_5 机器人工作站
2. 变位机（专门设计）
运动数：决定于工件位置变化要求 传动类型：电动（普通、伺服）、 Nhomakorabea动、液动
取决于工件精度，作业精度、运动件大小 及与机器人协调要求。 结构形式：与工作站布局，用户要求、物流路线、生产纲领、工件重量、
占地空间等。 外部轴数：控制系统，协调运动有关。
变位机2
变位机1
3.未端执行器（手爪）（专门设计）
各缸均用装在缸筒外表面的磁性开关检位。
多采用软管及快插接头；
导线、管路及元件需保护。
气控原理图
图5-28 机器人工作站气动原理图
5 工作站的电气控制原理
直接控制：用机器人控制柜为主控装置，利用机器人控制程 序 对工作站进行控制。
并行控制：PLC控制与机器人控制协调控制。
一、信号分析
每一运动自身位置的信号（起始点），可形成映象（I） SP：接近开关
选择工作空间因素：
满足作业范围要求 工件置于机器人的最佳作业位置
二、机器人的传动与结构
传动示意：
S 轴：D1→R1
L 轴：D2→R2 U 轴：D3→R3 R 轴：D4→R4 B 轴：D5→R5 T 轴：D6→R6
基点P：
腰旋转 340° 下臂摆 240° 上臂摆 270° 上臂转360° 手腕摆270° 手腕转400°
R、B、T轴中心线之交点P
减速器：
R1，R2，R3－RV摆线针轮减速器
R4，R6－谐波减速器
R5－扁平型谐波减速器
形成机器人工作 空间
传动示意
工作空间
9
图 六 自 由 度 机 器 人 的 传 动 和 外 观 图
图10 机器人P点的工作空间示意图
3 工装夹具与变位机
浅析汽车焊装的机器人点焊系统
文 章编 号 ： ４ ０ ８ （ ０ ２ ０ （） ０ ２ ０ １ ７ — ９ Ｘ ２ １ ） ２ａ一０ ２ — １ ６ 在 质 量 也 是 如 此 ， 都 是 高 速 的 焊 接 技 术 这 和 点焊 系统 的应 用 。３改 善 劳 动 条件 ， （） 在原 始 的 பைடு நூலகம் 接 技 术 上 描 绘 出现 烟 尘 、 属 的飞 金 溅， 这样 会 造 成 工 人 的 一定 的 伤 害 ， 境 恶 环 劣 ， 会 降低 工 人们 的 工 作 效率 。４有 可能 也 （） 在 工 件 组 装时 发生 一 些 偏 差 或 者 程 序 中有 些 不正 确 ， 就会 造 成 撞抢 ５ 有 可能 焊 丝 （） 在 没有 接 触 工 件 的 时 候 或 者 参 数 过 小 ， 就 会 造 成 电弧 的 故 障 。 ６ 有 的 时候 会 出 现冷 （） 却 水 出现 故 障 ， 成 气 监 控 报 警 造
一
１ 汽车焊装汽车的发展
制 作 一 个 机 器 人 需 要 很 长 的 一 个 工 程 ， 本 身就 是 个 系 统 工 程 ， 它 之前 由于 技 术 上 的 阻止 ， 时 间 和 效 果 上 都 没 有 达 到 想 在 象 中精 确 。 现 在 机 器 人 在 手 臂 上 有 了动 而 力 的 水 管 、 气 接 口 ， 用 加 压 的 系统 ， 电 运 方 便 机 器 人 接 近 工件 ， 而 降 低 对 工 件 的 设 从 计 要求 ， 提 高 了生 产 效 率 和 质量 水 平 。 也 而 现 在的点焊机 器人的寿命在不断的进步 ， 不 像 以 往 传 统 的 那样 。 装 的 机 器 人 在很 焊 多 的领 域 有 着 很 大 的 运 用 。 在 计 算 接 、 制 论 、 构 学 的 不 断 进 控 机 步 ， 会 有 机 器 人 的 出现 ， 着 人工 智 能 的 才 随 技 术发 达 ， 器 人 的 作用 越 来 越 强 大 ， 机 机 而 器 人 的 应 用情 况 ， 一 个 国家 工 业 自动 化 是 水 平 的 标 志 。 今 虚 拟 现 实 的技 术 地 发 展 如 对于汽车焊 装机器人有着很 大的帮助 ， 运 用 三 维 动 画 建 立 出 模 型 系统 ， 造 出 遥 控 制 器 机 器 人 ， 过 人 机 交 互 图形 产 生 了 程 序 通 数 据 ， 来 建 立 了遥 控 操 作 环 境 。 过 我 国 以 经 １ 年的 努 力 发 展 ， ０ 已经 有年 产 ３ ０ 的焊 装 ０套 机 器人 在 进 行 工 作 ， 装 机 器 人 的 生 产 线 焊 具 有 自动化 和 柔 性 化 ， 来适 应 多 品种 、 以 小 批 量的生产要求。
汽车零部件点焊机器人工作站设计与应用
汽车零部件点焊机器人工作站设计与应用以汽车零部件左、右前轮罩总成及后地板左、右纵梁总成自动化焊接生产为例，详细介绍点焊机器人工作站的设计思路，包括点焊机器人工作站的技术要求、组成与特点以及电气控制系统等，重点分析点焊机器人工作站安全系统、焊接夹具系统及水气系统的工作原理，最后简要介绍点焊机器人工作站使用情况。
实践证明，所设计的4个点焊机器人工作站操作方便、焊接质量好、生产效率高，完全能够满足左、右前轮罩总成及后地板左、右纵梁总成自动化焊接要求。
该点焊机器人工作站设计理念对机器人工作站及自动化生产线的设计及应用具有一定参考和借鉴作用。
标签：点焊机器人工作站;设计;自动化焊接;汽车零部件1项目概述某企业是汽车零部件配套生产单位，为提高效率、保证质量，需设计制造左、右前轮罩总成及后地板左、右纵梁总成4个点焊机器人工作站，其生产纲领为月产量6000套/月。
左、右前轮罩如图1所示，总成焊接要求为：左前轮罩焊点65个、焊接速度3s/点、生产节拍195s，右前轮罩焊点55个、焊接速度3s/点、生产节拍165s;后地板左、右纵梁总成如图2所示，总成焊接要求为：左纵梁焊点60个、焊接速度3s/点、生产节拍190s，右纵梁焊点44个、焊接速度3s/点、生产节拍132s。
为此，经分析与研究成功设计了4个点焊机器人工作站并投入使用，满足了左、右前轮罩及后地板左、右纵梁自动化焊接要求。
2点焊机器人工作站设计思路2.1点焊机器人工作站技术要求为满足左、右前轮罩总成及后地板左、右纵梁总成点焊生产要求，点焊机器人工作站必须满足以下技术要求：（1）单机双工位、人工装夹、轮流焊接，点焊夹具设有快换通用标准接口，电、气等接口采用快插式，可方便快速更换夹具。
（2）机器人根据程序设定和接收到的装配信号，能自动切换点焊程序以及点焊参数。
（3）整个系统单元由机器人控制系统和PLC统一集中控制，包括机器人的6轴运动，焊接电源/参数、电极修磨器动作、安全门锁、工件安装完成信号、焊接工位切换等逻辑关系。
8.3工业机器人程序编写与调试
任务实施
电极头修磨子程序：TIPDRESS
OVERRIDE=40%
J PR[1:HOME] 100% FINE
运动到HOME点
L P[2] 10% CNT100
电极头修磨点接近点
L P[3] 300mm/sec CNT100
: TIPDRESS[SD=1,p=2,t=16.0,TD=1,ED=1 电极头修磨点 ]
P[11]
第5焊点
P[12]
第6焊点
P[13]
第6焊点（P14 ）接近点
P[14]
第7焊点
P[15]
第8焊点
P[16] 第8焊点退出点
知识准备
基于不同终止类型的焊枪关闭和开启路径： 执行点焊指令时，两电极头同时移动到工件 面上所指定的焊接位置。
不同终止类型焊枪路径图
电极头的路径随开始/结束位置电极头距离与终止类型的变化而变化，如下： FINE/CNT0：电极头在开始/结束位置电极头距离瞬间停止。 CNT1-100： 电极头自开始/结束位置电极头距离通过内侧。指定 CNT100 时，电极头 几乎不减速地移动。
运动到HOME点 运动到第1个焊点附近的安全点 运动到第1个焊点接近点 焊机使能打开 焊接第1个焊点
焊接第2个焊点
运动到接近点 焊接第3个焊点
焊接第4个焊点
运动到接近点 运动到接近点 焊接第5个焊点
焊接第6个焊点
运动到接近点 焊接第7个焊点
焊接第8个焊点
关闭焊机使能 从焊点处退出 返回HOME点 调用电极头修磨子程序
操作说明
按【F4详细】编辑用来执行 所选电极头距离条件时的属 性，在选项1 中输入50（50kgf约等于500N ），按【ENTER】确认。