机器人柔性焊接工作站的技术方案
机器人工作站方案
机器人工作站方案目录一、公司简介 (3)二、建设目的 (8)三、工业机器人工作站建设 (9)3.1机器人焊接工作站 (9)3.2机器人码垛工作站.................. 错误!未定义书签。
一、公司简介上海明匠智能系统有限公司上海明匠智能系统有限公司成立于2010年，是黄河旋风（600172）全资子公司，注册资金4000万，全国员工人数1000人，总部位于上海嘉定工业园，软件研发中心位于杨浦区创智天地，在全国布局多个区域公司以及工厂。
是上海市高新技术企业，上海市经信委重点培育企业，上海张江国家自主创新示范区专项发展重点企业。
公司拥有先进的研发中心和全面执行解决方案专业团队，拥有发明、实用新型、软件著作权专利等100余项。
与全国多个著名高校、研究机构、分管经济与信息化工作的政府机关建立了长期有效务实的合作关系。
工信部电子标准化研究院评价明匠智能为国内较早从事工业“4.0”智能工厂研发以及项目实施的领军企业。
●中国“工业4.0”智能制造领军企业。
明匠智能立足互联网+、智能制造，引领制造业产业升级和智能制造业发展，国家工信部给予“中国‘工业4.0’智能制造领军企业”的高度评价。
●中国智能制造系统知名集成商。
国内最早专业从事“工业4.0”研发及项目实施的企业，已成为国内知名智能制造系统集成商，业内享有极高声誉。
●国内唯一拥有自主化、定制化“智能工厂”系统的单位。
拥有多年非标设备设计制造经验，丰富的智能工厂、智能产线与物流系统项目经验，涵盖产品全周期的数字化、智能化制造，拥有工厂级设备监控、分析、可视化远程推送等多种前沿技术。
可按照客户需求和生产需要，打造完全自主可控和定制化的智能工厂。
●中国智能制造定标单位。
工信部‘智能制造2025’多项标准以及试验验证模型联合起草单位，分别是：工业云数据资源自感知与自适配；MES系统数据资源管理参考模型标准与试验验证系统；智能制造成熟度模型与标准；智能制造参考模型标准与试验验证系统；CPS国家标准明匠公司依托中科院高研院在智能化方面的传统优势，重点开发、设计、生产工业智能化，自动化，网络化系统应用工程，广泛服务于汽车、电动车、工程机械、食品，仓储等行业，可为用户提供完整的技术解决方案和交钥匙工程。
机器人的焊接方法-推荐下载
A. 自动焊接 (1) 焊枪不会振动，焊接速度不会改变，能得到均匀、漂亮的焊缝。 (2) 操作人员能远离噪音或高温区进行行业。 (3) 由于焊接条件是恒定的，所以能提高焊接质量。
B. 焊接条件具有重复性 (1) 不管什么时候，谁来作业或在什么地方都能焊接成相同的产品。 (2) 在机器人上编制焊接工人所掌握的焊接条件之后，即便是新手也能进行高质量的焊
片机； 2 伺服控制模板，其功能是实现控制单片机输出数字量的 D/A 转换与输入到单片机的模拟
量的 A/D 转换； 3 伺服驱动功放，一般机器人的轴驱动电机的功率多在 100W~1000W 的范围，多属中等功
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷，3各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
某款MPV车型柔性焊接工装设计
某款MPV车型柔性焊接工装设计作者：***来源：《时代汽车》2022年第07期摘要：近年來，随着汽车款式的增多，汽车车身的焊装工装类别越来越多样化。
焊接工装类别的增加，势必造成生产车间场地浪费，生产成本增加和生产效益的下降。
所以完善汽车车身的焊装工艺水平，使汽车车身焊接工装柔性化设计成为一种汽车行业的发展趋势。
本文以汽车制造业中工业机器人焊接生产线为对象，研究工业机器人焊接生产线柔性工装特点。
关键词：车身焊接编程控制系统1 引言在汽车制造业中，焊接工装的力度和装配精度直接影响汽车的生产效率和产品质量。
随着汽车工业的不断发展和经济水平的提高，人们对汽车的要求越来越高，这对汽车车身的焊接尺寸、精度和质量提出了更高的要求，这使得焊接工装的精度等级至关重要，为优化汽车车身焊接工装的结构，提高焊接效率，设计更适合新车型的焊接工装势在必行[1]。
闫淑亮[2]主要分析了汽车车身的焊装工艺设计，深入探讨当下汽车车身的焊装工装设计，以保证汽车生产的质量。
李新社等[3]阐述了乘用车工厂柔性焊装线的开发设计、焊接工艺性分析、柔性焊装线的模式选择等内容。
2 车身焊接柔性工作站随着工业自动化的普及和发展，焊接机器人的应用逐渐普及，主要应用于汽车、电子、机械等众多领域。
车身柔性焊接工作站一般由焊接机器人和柔性焊接平台组成。
自动化焊接线的形成，不仅可以节约能源提高生产效率，还能避免人为的焊接失误。
如图1所示，工业常用的车身自动化柔性焊接。
3 工件定位工装设计对工作站机器人焊接区域，人工上件存在安全风险，机器人配合抓手上件、焊接是较为高效的方法。
为便于机器人携带抓手进行零件的快速移动上下件，机器人抓手需要轻量化处理。
轻量化抓手主要采用模块化的铝制八角管进行设计，如图2为某公司抓手结构产品图。
抓手设计的定位点需要与拼台定位选取的点区分开，因考虑到抓取放置位置精度要求，零件需要有2个销孔进行定位，销孔选取时，主要考虑孔的稳定性，其次是要靠近抓手夹紧点（抓取点）。
汽车柔性焊接工作站的设计及应用
汽车柔性焊接工作站的设计及应用作者：蔡陈阳黄伟雄陈佳来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》2024年第06期关键词：汽车焊接；车身拼装；柔性工作站；MCP 理论中图分类号：U468.2+3 文献标识码：A0 引言汽车白车身柔性工作站的设计，是汽车制造业迈向智能化、高效化生产的重要一环。
孙贤初[1] 对空调器进液管组件焊接进行无人化生产线的设计，最终实现精确控制；吕柳熙[2] 通过降低误差解决了机械结构的间隙和响应实时性问题，最终提高了系统的动态性能；高佳篷[3] 开发了一种机器人智能焊缝跟踪方法，实现复杂工况下的自动化焊接；王伟刚[4] 根据公司发展战略的要求，对SDY（上汽通用东岳汽车）工厂汽车焊装车间制定一系列的可以提高焊装生产线的生产效率方案，最终实现了车辆智能化生产；陈鑫[5] 利用所设计的焊接算法，实现了稳定准确的焊接方式。
为了适应汽车市场的多样化和个性化需求，白车身拼装线需要具备更高的柔性化生产能力的工作站。
这意味着产线能够根据不同的车型要求进行快速调整，实现多品种、小批量的生产。
1 汽车白车身焊接工作站的介紹机器人可以执行重复、单调的焊接任务，且精度和速度都远高于人工操作。
通过引入机器人作业，可以进一步降低人工成本，提高焊接质量和一致性。
值得注意的是，虽然自动化技术在焊接领域的应用日益广泛，但仍有许多分总成生产线保留了人工操作与机器人作业相结合的模式。
1.1 汽车白车身焊接生产线简介汽车拼产线主要完成白车身总成方面的集成焊接。
工艺过程比较复杂，通常包括物料配送、定位、涂胶、搬运、零件抓取、螺柱焊接和电阻点焊等。
白车身总拼线目前的焊接工艺及具体设备如图1 所示。
1.2 汽车白车身拼焊线现状随着汽车制造业的快速发展，对白车身分拼焊接的生产效率提出了更高的要求。
然而，目前部分产线在生产过程中存在生产流程不够优化、设备自动化程度不高、人工操作过多等问题，导致生产效率低下，难以满足市场需求。
其次是质量控制问题。
X架焊接机器人焊接系统技术方案纯方案,21页
X架焊接机器人焊接系统设备名称：x架焊接机器人焊接系统数量：壹套一.应用范围：该机器人系统主要用于SY425X架焊接工件名称：SY425X架工件外形最大尺寸：2700X3050X877mm孔中心大小尺寸：①800工件最大重量：4100kg工件材质：碳钢、低合金钢等焊接方式：双丝脉冲MAG保护气体：83%Ar+17%CO2气体保护焊效率：工作站采用单工位两班作业，每班平均作业时间10小时，平均焊接外焊缝时间5〜6小时/件，紧固时间要求不超过10分钟（不含吊运时间）。
工件组对要求：焊缝位置偏差WIOnim焊缝间隙W2mm二.项目描述:1.系统描述：采用单工位结构形式，焊接机器人倒装于三轴滑轨龙门架上，配以L形双轴变位机，全系统为11轴联控。
布局如图所示:X架焊接机器人焊接系统主要由机器人系统、三轴滑轨龙门架、L型双轴变位机、双丝焊接系统、防碰撞传感器、清枪剪丝器、电气控制系统等组成，系统具有技术先进、功能完善、适应性强、可靠性高的特点，能有效地提高焊接质量和一致性，减轻操作者的劳动强度，提高生产效率。
系统设备配置表:2.操作描述：2.1.工件装夹:操作工使用行车将点定好的工件装夹到变位机上，利用变位机上焊接夹具对工件进行定位及夹紧（保证孔中心与变位机回转中心的同心度），操作工离开机器人工作区域，按下操作台“启动”按钮，控制系统通过夹具上的传感器进行确认。
2.2.机器人焊接：机器人在三轴滑轨龙门架上行走至焊接位置，机器人使用焊缝自动寻位功能对焊缝进行起始点的寻找，自动进行单层单道（或多层多道）焊接，在焊接过程中，机器人使用电弧跟踪实现对接焊缝（带坡口）和角焊缝的跟踪，保证焊枪对中，纠正由于工件装配或焊接变形产生的偏差，同时变位机按预设程序变位（翻转或旋转）、机器人按预设程序升降或进退或移动，使各焊缝处于最佳焊接位置, 保证焊接质量。
2.3.工件卸装：焊接结束后，机器人退回到安全位置，操作工再次进入机器人工作区域，松开工装，操作人员用行车卸下工件。
三维柔性焊接平台的功能
三维柔性焊接平台的功能背景随着工业自动化的持续推进，传统的硬性焊接机器人已经不能满足柔性生产的需求。
针对此问题，三维柔性焊接平台应运而生，能够灵活地适应焊接任务的复杂性，大大提高了生产效率和质量。
功能1. 可调节的焊接角度三维柔性焊接平台具有灵活的结构设计，可根据不同产品的要求，调节焊接头的角度，实现各种角度的焊接。
而传统的硬性焊接机器人则只能固定在一定的角度进行焊接，无法适应产品的多样化需求。
2. 高精度定位功能由于焊接产品的尺寸和形状各不相同，要实现精确的焊接，需要高精度的定位功能。
三维柔性焊接平台通过激光传感器等精密仪器，能够对焊接产品进行高精度的定位，从而保证焊接效果的质量和一致性。
3. 多轴智能控制三维柔性焊接平台采用多轴智能控制技术，能够自由控制焊接头的移动和旋转，在焊接过程中实现高度自由化的控制。
同时，智能控制可以优化焊接路径，提高焊接效率和质量。
4. 可编程化的焊接任务三维柔性焊接平台具有可编程化的焊接任务功能，用户可以根据需要进行自定义编程，实现多种复杂的焊接任务。
传统的硬性焊接机器人则需要通过手动调整进行焊接，效率较低，适应性差。
5. 人机交互界面三维柔性焊接平台的人机交互界面友好，可以通过触摸屏幕等方式进行控制和调整。
同时，界面上还可以实时显示焊接进程和结果，方便操作者监控焊接质量。
结论三维柔性焊接平台的功能强大，可以适应各种复杂的焊接任务。
与传统的硬性焊接机器人相比，其可调节的焊接角度、高精度定位功能、多轴智能控制、可编程化的焊接任务和人机交互界面都具有明显的优势。
因此，三维柔性焊接平台是未来工业自动化的主要趋势，将有望在自动化生产领域发挥越来越重要的作用。
《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
机器人的自动化焊接技术
机器人的自动化焊接技术机器人的自动化焊接技术是指通过机器人系统来实现焊接工艺的自动化操作，该技术在制造业中得到广泛应用。
机器人的自动化焊接技术具有高效、精准和安全等优势，对提升产品质量和生产效率起到重要作用。
一、机器人的自动化焊接技术的背景随着现代工业制造的快速发展和技术进步，传统的手工焊接方式已不能满足生产需求。
手工焊接存在人工操作不稳定、操作时间长、效率低下等问题。
而机器人的自动化焊接技术的出现，可以解决这些问题，并带来许多优势。
二、机器人的自动化焊接技术的原理机器人的自动化焊接技术主要基于计算机控制和传感器技术。
通过预设的焊接路径、速度和力度等参数，机器人可以精确地执行焊接操作。
传感器技术可以帮助机器人感知焊接工件的位置和形状，从而进行自动调整和适应。
三、机器人的自动化焊接技术的优势1. 高效性：机器人的自动化焊接可以实现连续、高速和稳定的焊接操作，大大提高了生产效率。
2. 精准性：机器人可以根据预设的参数准确地进行焊接，保证焊接品质的稳定性和一致性。
3. 安全性：机器人的自动化焊接可以避免人工焊接中的安全风险，保护工人的身体健康。
4. 灵活性：机器人的自动化焊接可以适应不同形状和材料的焊接，具有较强的适应性和灵活性。
5. 数据化：机器人的自动化焊接可以通过记录焊接数据，实现数据化运营和生产工艺的优化。
四、机器人的自动化焊接技术的应用机器人的自动化焊接技术广泛应用于各个领域，如汽车制造、航空航天、电子电器等。
以汽车制造为例，机器人的自动化焊接可以实现车身焊接、底盘焊接等关键部件的高效、精确和稳定的焊接操作。
五、机器人的自动化焊接技术的发展趋势随着科技的不断发展，机器人的自动化焊接技术也在不断创新和完善。
未来的发展趋势主要有以下几个方向：1. 智能化：机器人的自动化焊接将更加智能化，具备自主学习、判断和决策的能力。
2. 精细化：机器人的自动化焊接将实现对焊接过程的更加精细化控制，提升焊接质量和效率。
塞拉门弧焊机器人柔性工作站夹具与变位机设计
由此可产 生显著 的社会效 益 和经济效 益 。 在从 事塞拉 门铝镁 硅合金 框架 弧焊机 器人柔 性 工
作 站 的研 发过程 中 ，夹 具 与变位机 在弧焊 机器人 工作 站中发挥 着重要 作用 ，很 多机 器人柔 性工作 站设 计 的 成 败均取 决于此 。
焊接机 器人柔性 工作站总体 平面简 图如 图１ 所
城 市地 铁 、高 速列车 的迅猛 发展使 得塞 拉 门需 求
焊 接 方 法 ：ＴＧ焊 或 ＭＩ ；焊缝 拼 条 ：５ ８ Ｉ Ｇ焊 ～ 条／
门 ；焊 缝 形式 ：角接 或对 接 焊缝 ；焊缝 条 数 ：５ ～ ５ Ｏ ８ 条／面 ・ ） （ 门 ；焊 缝平 均长度 ：ｌ ～ ０ｍｍ。 ０ ４
图２ 示 的焊 接夹 具 布 置 图 中 。考 虑 到 ｌ 多 种规 所 Ｏ
格 门框 的尺寸 结构差 异 。外 围的夹具 相对 于工作 台安
装轴 心 线呈 对 称结 构 分布 。内部 的２ 夹具 分 布 于轴 个
中 的应 用 。焊接 生 产 的柔 性 化 越 来越 引起 人 们 的重
线两 侧 。但 不完 全对 称 。
器 人 自动 焊接 、人工 下料 ３ 工 序 ，从 而 实 现上 下料 个
级换代 的关键 。
同类 产 品国外造价 过高 ，研 发铝镁 硅 弧焊机 器人 柔 性工 作站 可使 国产塞 拉 门产 品逐步 走 入 国 内市 场 ，
与 焊 接 时 间 的 重 叠 ，达 到既 经 济 可 行 ，又保 质高 效
维普资讯
Ｗｅ ｉｇ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ． ｏ１ Ｆ ｂ ２ ０ ｌ ｎ ｃ ｎｌ ｙ Ｖ １ ７ Ｎ ． ｅ ． ０ ８ ｄ Ｔ ｏ ３
・ 焊接 设 备 与 材 料 ・ ３ １
电气自动化与机器人配套焊接工作站设计与实施论文
电气自动化与机器人配套焊接工作站的设计与实施摘要：随着经济全球化和现代化的发展趋势，工业设备也出现了越来越多的智能化和自动化。
自动化的工业就是要将焊接机器人普及应用。
以提高焊接质量和工作效率，改善工人强度和工作环境，并积极降低了传统操作技术，改变生产流程，缩短了产品生产周期，节省成本。
关键词：电气自动化；机器人；配套焊接；工作站中图分类号：f407.67 文章标识码：a文章编号：在应对工业现代化和厂间自动化发展的过程中，只有实现焊接变位机与焊接机器人的结合应用，才能保证焊接机器人的全自动化运行。
与此同时在汽车和电子等领域的焊接工作，也能降低传统人工操作所带来的种种弊端。
从而进一步提高产品的质量和生产的效率以及厂间的流水线运作水平。
1技术方案焊接机器人属于工业机器人中的现代化产品。
它可以实现多用途运作。
其中可重复编程的自动控制装备促使了焊接机器人广泛应用于工业自动化领域。
而柔性化即说由由计算机系统或物料储运系统等信息技术，控制数控机床设备的自动化运作。
所谓机器人柔性焊接工作站就是由计算机信息控制系统所控制，焊接机器人与焊接变位机相结合，实现自动化的流水线作业。
这个小型运作流程可以焊接工件标准在在2.5米以下的各类产品。
不仅将设备运作中的自动上料和半自动定位装卡、自动焊接和自动卸货等应用功能集中为一体，而且还采用了统一的流水线技术方案，将工件定位工装和智能搬运器、变位机、构件周转架和码垛架以及送料机构等构成生产设备，其中运用电气及气动系统作为生产程序。
从设备与程序的双向革新实现生产效率的提高，工作强度的降低。
系统采用专用屏蔽电缆将西门子s7-300、s7-200、et200、机器人适配卡、触摸屏等控制设备连接组成profibus-dp通讯链路的网络设计方案，在后期编制软件时对网络通讯状态进行实时监视和处理，避免出现通讯故障造成停机。
2变位机的设计变位机是专用的焊接辅助设备。
工作原理是应用于回转工作的焊接变位，实现加工位置和焊接速度的再次精确。
三维柔性焊接平台的工艺
三维柔性焊接平台的工艺概述三维柔性焊接平台是一种三维自由度机器人系统，它能实现大范围灵活运动，并能针对复杂工件进行自适应控制，满足压接/焊接等工艺需求。
本篇文章将对三维柔性焊接平台的工艺进行探讨，包括系统结构、自适应控制技术、并行控制等方面。
系统结构三维柔性焊接平台主要由控制系统、机器人系统、测量系统、安装系统等部分组成。
其中，控制系统主要负责控制机器人的运动状态、位置、速度等参数，测量系统用于实时监测机器人的运动情况，调整机器人运动轨迹，安装系统为机器人设立固定点，实现运动的精度和稳定性。
自适应控制技术三维柔性焊接平台的自适应控制技术主要包括力控制和视觉控制两部分。
力控制是指机器人系统针对工件的力学特性，通过控制机器人的力量来保持均衡，达到压接/焊接等操作的效果。
视觉控制则是机器人系统通过视觉传感器获取工件的状态，实时调整机器人的运动轨迹并保证精度，从而实现对工件的精细加工。
并行控制三维柔性焊接平台的并行控制是指通过将多个独立机器人协调起来，实现大范围灵活运动。
在实际操作中，每个机器人担任不同的任务，通过协同作业完成工件的加工。
这种方式可以大幅提高工作效率，同时增加系统的可靠性和鲁棒性。
工艺优化在实际应用中，三维柔性焊接平台的工艺也需要进行优化，以满足不同工件的加工需求。
对于焊接工艺来说，最为重要的是焊接参数的选择，包括焊接电流、焊接速度、焊接压力等。
此外，材料的选择、设备的维护等方面也需要充分考虑，以实现最佳焊接效果。
结论三维柔性焊接平台是现代制造业中的重要设备之一，它能够灵活适应不同工件的加工需求，具有广阔的应用前景。
通过对工艺的分析和优化，可以进一步提高设备的性能和效率，为工业生产带来更加可靠、精准的服务。
柔性焊接设计方案
柔性焊接设计方案
柔性焊接是指在焊接作业中使用柔性机器人进行操作的一种焊接工艺。
其设计方案主要包括以下几个方面：
1. 机器人选型：柔性焊接需要使用柔性机器人进行操作，因此需要选择能够适应焊接任务的柔性机器人。
机器人应具有足够的重量承载能力、灵活的运动能力和精确的定位能力。
2. 焊接装备选型：柔性焊接需要使用适合的焊接装备，如焊枪、焊接电源、焊丝供给装置等。
需要根据焊接工艺和要求选择适当的装备，并与柔性机器人进行匹配。
3. 控制系统设计：柔性焊接需要使用先进的控制系统来实现对机器人的精确操控和焊接工艺参数的控制。
可以采用基于视觉识别的自适应控制系统，通过摄像头对焊接过程进行实时监控和反馈，实现焊接路径的校正和参数的调整。
4. 安全保护措施：柔性焊接作业需要重点关注安全问题，防止人员和设备受到伤害。
可以采用光电防护装置、机器人力控制系统、安全警示标识等措施，确保焊接过程的安全性。
5. 焊接工艺优化：柔性焊接需要根据具体的焊接任务和要求进行焊接工艺的优化，以提高焊接质量和效率。
可以通过试验和数据分析来确定最佳的焊接参数和工艺流程，实现一次性通过率的提高。
总之，柔性焊接设计方案需要综合考虑机器人选型、焊接装备、
控制系统、安全保护措施和焊接工艺优化等多个方面的因素，以实现高效、安全、精确的焊接作业。
柔性机器人技术研究与应用
柔性机器人技术研究与应用一、引言柔性机器人是在机器人领域较新兴的一种类型，以柔软、灵活的外表和形态为特征。
相较于传统的刚性机器人，它具有更加优异的适应性和灵活性。
因此在许多领域拥有广泛的应用前景。
二、柔性机器人技术的研究发展1. 柔性传感技术柔性机器人的成本、能耗和精度问题是其普及应用的主要难点。
例如，柔性机器人所使用的变形传感器精度上相较于刚性机器人还存在一定的问题。
与此同时，高效柔性力计算和柔性控制算法也是柔性机器人技术研究的重心之一。
2. 柔性机器人的机械结构设计在机械结构设计上，柔性机器人需要更多的弹性元件和关节。
如何保证机械结构的合理性与精度性是同时考虑效率和精度的方案需要解决的问题。
3. 柔性机器人的自适应能力柔性机器人不同于传统的机械设备，它需要具有自适应的能力，能够根据环境、工艺过程和工作任务等因素进行动态的调整，以确保正常工作。
三、柔性机器人技术的应用现状1. 柔性机器人在电子制造业的应用在电子制造业，柔性机器人可以根据不同的工序和生产规模进行快速调整，可以大大提高生产效率和精度。
例如，在LED制造中，柔性机器人可以快速进行芯片粘贴、CHIP之间的焊接和装配等操作。
2. 柔性机器人在医疗保健领域应用在医疗保健领域中，柔性机器人可以实现非侵入性手术、病理检验等复杂操作。
例如，在肿瘤治疗中，柔性机器人可以精确地对肿瘤进行切除和治疗，避免病人损失的大量健康组织。
3. 柔性机器人在家庭服务领域的应用随着社会老龄化的发展，柔性机器人也能够有效地帮助老年人、残疾人以及孕妇等特定群体进行家务服务，例如帮助成年人协助搬运或是家庭清洗等任务等。
四、柔性机器人技术在未来的发展前景柔性机器人技术在未来应该会继续发展壮大。
它将主导制造业、医疗保健、娱乐和家庭服务等领域的发展，为人们创造更佳的生活品质。
在此过程中，柔性机器人需要跨学科的合作，包括机械自动化、计算机科学和材料科学等领域。
随着各种技术的进一步精进以及成熟的算法、机械结构等的广泛应用，柔性机器人实现更加智能化的发展前景也将更大。
基于SimPro和TIA的多机器人协同焊接虚拟仿真
文章编号：2095－6835（2022）06－0178－04基于SimPro和TIA的多机器人协同焊接虚拟仿真＊刘双耀，程文锋（浙江机电职业技术学院，浙江杭州310053）摘要：多机器人协作系统因运动灵活性高、负载能力强及加工范围广而被大量运用于复杂零部件的加工制造中。
主要对焊接柔性生产线双机器人如何协同焊接进行了仿真设计与分析。
首先基于KUKA SimPro3.1对机器人工作站的实际加工环境进行仿真设计，配合西门子博图（TIA）PLC模块（S7-PLCSM），在上位机端完成机器人之间的逻辑信号交互动作的虚拟，最终实现多机焊接工作站系统的离线编程。
通过模拟真实焊接环境，仿真方案可大幅度减少现场调试难度，优化焊接工艺，提升多机器人协作系统的设计效率与质量，并进一步为实际产线提供有效参考。
关键词：机器人；协同焊接仿真设计；离线编程；虚拟仿真中图分类号：TP242.2文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2022.06.056“中国制造2025”提出后，制造业面临着新转型，工业机器人发挥着很大的作用[1]。
工业机器人目前被广泛应用于搬运、码垛、装配、打磨、焊接、铆接、冲孔、切料等场景。
其中焊接机器人的应用最为广泛，焊接机器人已经逐渐被各类企业大量使用[2]。
焊接机器人具有很大的优势，能够大大提高工作效率。
工业机器人虚拟仿真技术的意义不仅仅在于可以编辑机器人程序，更重要的是可以模拟很多应用场景，也可以仿真产品的某些位置，查看是否影响机器人的动作，有问题可及时与三维设计工程师沟通。
这既提高了对工业机器人工作站进行编程调试的效率，也能够有效地解决在高校教学过程中硬件设备的局限性等问题[2]。
刘文光[1]在KUKA SimPro中搭建虚拟工业机器人码垛工作站，确定码垛货箱的垛型，完成编程调试，仿真运行验证码垛过程中KUKA工业机器人TCP轨迹的可行性和合理性。
王建菊[3]研究了ABB机器人工具的搭建、码垛程序的仿真优化设计，为工业机器人应用在码垛领域提供理论依据。
浅谈机器人换枪盘在焊接自动线柔性化生产的应用
Equipment Manufacturing Technology N o.7,2020浅谈机器人换枪盘在焊接自动线柔性化生产的应用吴伟深，赵新平，邓志鹏，刘宏伟(柳州五菱汽车 限公司，广西柳州545007)摘要：为提高焊接自动线的使用率，降低产线开发和产品生产成本，我司在产能富余的C N120S项目钣金焊接自动线的基础上进行改造，实现新项目C N150M钣金件的焊接生产。
整个项目对C N120S项目的前级梁、后级梁、后部下车体三条焊接自动线进行柔性化改造，总共涉及96台机器人，其中前后级梁产线的夹具、抓手全部需要进行切换，部分自动焊枪也需要切换，使用了机器人换枪盘实现机器人上的抓手和自动焊枪的自动切换。
关键词：机器人；柔性;机器人换枪盘中图分类号:T P242 文献标识码:A0引言随着人民生活水平的提高，汽车早已变成平民 化的一种代步工具，与此同时，人们对汽车的外观造 型的需求也越来越多样化，为了满足广大消费者多 样化的需求，各大汽车主机厂必须不断推出新的车 型供消费者选择。
为了能尽快抢占汽车市场先机，就 要想尽办法缩短新车型的开发周期，同时考虑开发成，快速实现新车型的 生提高生 的动化程度，及 柔性化生 在，车 生一，不同车型 的柔性生 汽车的柔性化生要[1]。
汽车 动化 生 ，在最时，生 同种 多种车型的 化及柔性化 [2]。
就此 机人在 动柔性化生的 。
1机器人换枪盘原理及功能机 人 一种 机 人快的，在 快 不同的，机人具柔性，广动化 的各 。
机 人 一在机 人 的主 一 多 在的具 。
缩 成主 具的及断开，卡收稿日期：2020-04-24作者简介:吴伟深（1992-)，男，文章编号：1672-545X(2020 )07-0158-03程如图1，此 机 的目的，机人能 不同的 ，在机器人臂相互连通。
工具盘图1换枪盘对接过程(脱离过程与之相反）随着制造的发展，机人被广生中，并随着当今代化生需求的不断提，工 机人技术也在不断地提升与发展，除去机人本及控制系统外，的出 得机人在 柔性化生 的角色加要，在资 芝限的条下，机人，机人能成多种作。
基于机器人三维模拟仿真的焊接生产线柔性主拼技术研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｎ ｇ ｌｅ ｆ ｘ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ３ Ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ａ ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎｅ ｓ ｐｌ ｉ ｃ ｉ ｎ ｇ ｌｅ ｆ ｘ ｉ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｒ ｏ ｂｏ ｔ ３ Ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
起步都 比较晚 ， 在理论研究 和实践技术 方面取 得 了一些 成果 。 例如文献 ［ ６ ］ 将 计算 机技术 、 控制 技术 等与焊 接工 艺相结 合 ，
制造系统 的重要研究 方 向之 一 ， 并 在 飞机 、 汽车装 配生产线 的
设计上得 到了越来越 多的应用 。 国外 对 工 业 机 器 人 三 维 模 拟 仿 真 技 术 的研 究 起 步 较 早 ， 相关 技术研究和系统 的开发可 追溯 至 １ ９ ８ ２年 ， 主要 以
ＺＨＡＮＧ Ｒｕ ｉ — ｈ ａ ｉ ｌ －．Ｗ ＡＮＧ Ｓｈ ｕ— ｙｉ ｎ ｇ
（ １ ． Ｃ Ａ Ｄ Ｉ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ３ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｃ ＢＷ Ｅ Ｅ Ｂ ＭＩ Ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ － ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ３ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
柔性智能制造实验报告书
一、实验目的随着我国制造业的快速发展，对智能制造技术的需求日益增长。
柔性智能制造作为一种新型制造模式，具有适应性强、生产效率高、产品质量稳定等特点。
本实验旨在了解柔性智能制造的基本原理，掌握柔性智能制造系统的搭建方法，并通过实际操作，提高对柔性智能制造技术的应用能力。
二、实验内容1. 柔性智能制造系统搭建（1）硬件设备选择本实验选用以下硬件设备：1）机械臂：选用xArm 6六轴协作机械臂，具有灵活的运动性能和良好的适应性。
2）传感器：选用视觉传感器、力传感器、温度传感器等，用于实时监测生产线上的各种参数。
3）控制器：选用工业级控制器，负责协调各个设备之间的动作。
4）执行器：选用伺服电机、步进电机等，实现设备动作。
（2）软件平台搭建1）操作系统：选用Windows操作系统，便于进行软件开发。
2）编程语言：选用Python语言，便于进行数据处理和算法实现。
3）开发工具：选用PyCharm集成开发环境，便于进行代码编写和调试。
（3）系统搭建步骤1）硬件连接：将机械臂、传感器、控制器等设备连接到计算机上。
2）软件安装：安装操作系统、编程语言和开发工具。
3）编程实现：编写程序，实现设备控制、数据采集和处理等功能。
4）系统集成：将各个模块集成到一起，形成一个完整的柔性智能制造系统。
2. 柔性智能制造系统应用（1）实验项目：机器人焊接1）焊接工艺参数设置：根据实验要求，设置焊接电流、电压、速度等参数。
2）焊接路径规划：利用视觉传感器获取工件信息，根据路径规划算法生成焊接路径。
3）焊接过程控制：实时监测焊接过程中的温度、电流等参数，确保焊接质量。
4）焊接结果评估：通过视觉传感器获取焊接结果，进行质量评估。
（2）实验项目：机器人喷涂1）喷涂工艺参数设置：根据实验要求，设置喷涂压力、流量、速度等参数。
2）喷涂路径规划：利用视觉传感器获取工件信息，根据路径规划算法生成喷涂路径。
3）喷涂过程控制：实时监测喷涂过程中的压力、流量等参数，确保喷涂质量。
汽车机器人柔性焊接工作站仿形工装技术
突出，也使得设计周期大大缩短。 １．１机器人柔性焊接存在的问题 挑剔的客户因为迎合上一级客户的要求，往
模具思路的拔模处理，生成相应的“模具”。而后， 切除非精度要求区域和不必要的定位空间。形成 相应位置的固定支架和安装仿形块体空间曲面。
矗誓日曩：２０１２－０８－２７ 作者简介：王大鹏（１９７９一），男，河北邢台人，讲师，研究方向为汽车综合故障诊断和汽车维修教学。 第３４卷第１２期２０１２－１２（上） １１２５１
的中国，偶尔国外的原装图纸也会给国内的业内
然是精明的企业家追逐的方向和梦想。仿形工装 技术的理念随着加工制造主机的精度和速度的提
高慢慢进入企业家的视线。
人士带来思维的另一个契机。但是，由于原材料
的不同和理解力的偏颇，偶尔也造成国外设计理 念的水土不服：经过国外严苛校核计算的翻转机，
１．２工装的仿形技术
鱼Ｉ兰生！翌竺
汽车机器人柔性焊接工作站仿形工装技术
Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｒｏｂｏｔ ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ ｆｉｘｔｕｒｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
王大鹏，杨小刚
＼＾／ＡＮＧ Ｄａ．ｐｅｎｇ．ＹＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｇａｎｇ （邢台职业技术学院。邢台０５４０３５）
位；实现装夹和拆卸方便；为焊接作业让出相应 的位置，使得机器人的焊接姿态更加合适，提高
机器人工作状态的稳定性和一致性。仿形技术就 是在工件三维数模上把需要躲避的焊接空间和定 位基准都一次性叠加到工件本身，然后经过设计
可以借鉴的设计典范。拿之前设计过的类似工装
夹具设计的优点变为新设计方案的核心变得尤为
万方数据
把满足加工切削量要求的块体安装在提前加 工好的标准支撑件上，固定到标准的焊接平台或
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机器人柔性焊接工作站
的技术方案
Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
北京深隆机器人柔性焊接工作站的技术方案
为了充分发挥焊接机器人的自动化优势，提高产品质量和效率，提高工艺装备水平，降低工人劳动强度，设计了一套机器人柔性焊接工作站。
文中介绍了机器人柔性焊接工作站的技术方案以及关键部件变位机、智能搬运器、工件定位工装的设计。
通过方案设计，解决了变位机定位精度要求高、控制系统与机器人的通讯、智能搬运器的取货动作、工件的快速定位卡紧等技术难题。
随着工业自动化的普及和发展，焊接变位机的应用也逐渐普及，主要是在汽车，电子，机械等领域的焊接,焊接变位机结合焊接机器人组成一个小型流水线可以更好地节约能源和提高生产效率。
北京深隆科技有限公司的主要产品及服务为机器人智能涂装线、工业机器人应用及成套装备、涂装自动化生产线集成三大系列，以解放低端劳动力、改善有害工作环境为导向，以工业机器人集成应用为基础，以行业应用的个性化方案定制为核心，业务领域包括3C 产品、汽车零部件等表面处理、重工、军工、航空、新能源等行业。
产品包括：工业机器人喷涂生产线，自动涂装生产线，全自动点涂胶机器人,自动上下料机器人自动玻璃点涂胶机器人，自动锁镙丝机器人，自动上下料机器人、CCD视觉定位锁镙丝机,工业机器人配件-机器人工装，夹具，气动夹具，气动工装，气动模具，装配夹具，装配卡具等。
技术咨询：
1.技术方案
机器人柔性焊接工作站立足于一小型自动化流水线作业，能焊接长度在米以下的各种工件，集自动上料、半自动定位装卡、自动焊接、自动卸货于一体。
从而降低工人劳动强度，提高生产效率。
为了达到总体设计要求，制定了满足要求的技术方案，该设备主要由工件定位工装、智能搬运器、变位机、构件周转架、码垛架、送料机构、电气及气动系统等构成一小型流水线，见图1。
主要流程：1）上料机构把原材料输送到工位一；2）人工辅助装卡定位；3）变位机把装卡好的工件旋转到工位二；3）机器人焊接位置1；4）翻转轴翻转90度；5）机器人焊接位置2；6）翻转轴翻转180度；7）机器人焊接位置3，工件焊接完成；8）变位机把焊接完的工件旋转到工位一；9）智能搬运器到工位1取货搬运到码货架。
这样一个流程结束，其中，工位一装卡区和工位二焊接区同时进行，大大提高了焊接效率。
2.变位机的设计
变位机是机器人柔性焊接工作站的核心部件，主要由钢结构、旋转轴、翻转轴、导轨、快速卡环等组成，如图2。
各部分的主要功能：（1）钢结构为支撑部件；（2）旋转轴使工位一和工位二的位置互换，达到焊接、卸货和装卡目的；（3）两个翻转轴为工位1或工位2的变位，使得机器人在最有利于焊缝成型的位置焊接和工件装卡；（4）导轨作用是导向智能搬运器横移到变位机上取货；（5）快速卡环主要是焊接不同工件时快速更换工装。
机器人柔性焊接工作站焊接精度主要由变位机的精度确定，由于机器人柔性焊接工作站的焊接精度在以内，即变位机直径为米的转盘在旋转180度后的定位精度在以内，翻转定位精度也要在以内。
为达到以上要求，传动采用伺服电机+复式活齿减速器，传动精度达到。
3.智能搬运器的设计
智能搬运器主要由升降架，横移架、导向套、横移轮、伸缩叉臂等组成，通过三台电机的运行，实现能同时升降、横移、伸缩动作的功能，从而达到卸货目的，如图3。
智能搬运器是机器人柔性焊接工作站实现流水作业的重要部件，主要作用是通过导轨把变位机上焊接完成的工件搬运到码货架，降低工人劳动强度，提高了码垛效率。
4.工件定位工装的设计
工件定位工装主要由工装支座、定位勾、定位架、气缸等组成，工装支座为通用型，根据不同工件更换不同的定位架安装在工装支座上，通过变位机快速卡环将整个工件定位工装与变位机连接；如图4。
为同时实现工件的定位卡紧，巧妙的利用气缸的伸缩动作，通过弹簧、拉钩，实现了工件的定位卡紧两个动作。
通过变异，这一机构被广泛应用在其他工件的定位卡紧中。
5.控制系统设计
控制系统揉合了人机界面、伺服闭环驱动、PLC定位模块等主流自动化控制元件，精度得到了保证，操作更便利，维护更简单。
6.结束语
本文通过对机器人柔性焊接工作站的方案设计以及重要部件变位机、智能搬运器、工件定位工装的设计分析，在控制系统设计过程中揉合了人机界面、伺服闭环驱动、PLC等主流自动化控制元件；并通过PLC与焊接机器人通讯，使得焊接变位机与焊接机器人无缝联接。
解决了以下关键技术：
（1）传动采用伺服电机+复式活齿减速器，解决了变位机定位精度的高要求；
（2）解决了控制系统与机器人通讯问题；
（3）解决了工件的快速定位卡紧；
机器人柔性焊接工作站的设计及投入使用，极大的提高生产效率，与人工焊接比较，效率提高了3倍多，并且大大降低了工人的劳动强度。
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