汽车座椅焊接机器人系统的设计

数量 ２套 １套 ２套 １套 １套 ２套 ２套 １套 １套 １套 １套
备注
Ｐａｎａｓｏｎｉ（・ Ｐａｎａｓｏｎｉｅ Ｐａｎａｓｏｎｉｅ Ｐａｎａｓｏｎｉｅ Ｐａｎａｓｏｎｉｃ ＢＩ、ＺＥＬ Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｐａｎａｓｏｎｉ（・ Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｐａｎａｓｏｎｉｆ，
图５某汽车座椅后排靠背夹具现场
１）由于座椅后排靠背管框固定在定位块中，为取件
方便，要设置工件顶升卸件装置。 １２）夹具需要进行三维坐标测量，所以夹具设计完毕 后，对检测点出具三维坐标数据。 系统布局图如图３所示。
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序号
ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ｌｌ
图３机器人焊接系统布局
图４某系统现场
机器人焊接系统主要配置见表１。
表１某生产线机器人焊接系统配置 设备名称 机器人本体及控制装置 外部轴控制器（２轴） 焊接电源 ３轴水平回转变位器 焊接附件（焊枪、送丝机等） 清枪装置 弧焊夹具 底座及支架等 安全工作问 电气系统 变ｒｔ＃；（Ａｃ３８０Ｖ／Ａｒ２００Ｖ） ｉ菱
ＴＳＭ０１０ＨＧＥ ＢＲＳ—ＣＣ
型号及规格
ＴＡｌ４００ Ａ、Ａ（）００３ ＹＩ）一３５０ＧＲ３
１
３座椅焊接机器人系统特点及应用 机器人焊接系统主要特点如下： １）提高产品焊接质量； ２）双工位布局，机器人利用率高； ３）工位自动换位，操作者在固定位置就可实现装卸 件，降低劳动强度； ４）提高产品焊接效率； ５）改善工人劳动强度和工人工作环境； ６）便于生产管理； ７）工件一次装卡完成焊接，降低了二次装卡带来的 装配误差。 该系统目前已经通过唐山松下产业机器有限公司生 产，并应用在长春、上海等汽车零部件公司中。
；
参考文献
［１］ＲａｔｉｏｎａｌＤｉｍｓ测量软件操作手册，美国ＯｐｅｎＤｉｍｓ
２００６．
［２】宋金虎．焊接机器人现状及发展趋势［Ｊ１。现代焊接，２０１ ｌ（３）：１－４
Ｒｏｂｏｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ２０１ ３．５ Ｉ ３７
万方数据
便于机器人焊接。
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４）定位压紧方案和工件姿态确定完毕后，开始进行
图１汽车后排座椅靠背３Ｄ数模
系统设计。首先将焊枪对准焊缝，装配到夹具中，并确保 可以焊接施工。 ５）为了控制焊接变形，工件定位点均设置垫片调整
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该产品由３３个零部件组成，一般如此复杂的零件需 要分工序去焊接，先焊接管框，再焊接钢丝，但是本套设
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
Ｉ技术应用
汽车座椅焊接机器人系统的设计
◆高鹏飞 （唐山松下产业机器有限公司，河北唐山，０６３０２０）
摘要：本文采用松下焊接机器人进行汽车座椅焊接机器人系统设计，特点是对汽车座椅后排靠背全散件组装，一次装卡焊接完成 采用双机器人倒吊、３轴水平回转变位机实现２工位转换，最大限度提高机器人效率。 关键词：焊接机器人，３轴水平回转变位机，汽车座椅，一次装卡
１引言 在众多制造业中，应用工业机器人最广泛的领域是汽 车及汽车零部件制造业。随着国内汽车工业的快速发展， 中国目前已经是世界第一汽车生产和消费市场，相应地， 汽车零部件配套企业也增量迅猛。 汽车座椅是车身内部的重要装置之一，其主要功能是 为驾驶员提供便于操作、舒适而安全的驾驶位置，为乘客 提供舒适、安全的乘坐空间。机器人焊接可以保证座椅良 好的焊接成形和焊接强度，其优质的焊接夹具可以保证座 椅的尺寸精度，大批量生产也可以保证焊接出来的产品具 有良好的一致性，能够为主机厂提供品质合格的座椅骨架， 满足其装车精度和强度试验，从而给司乘人员提供安全、 舒适的乘车环境。 ２座椅夹具建模与焊接机器人系统设计 一般来说，机器人焊接用零件表面不得有锈迹、油污 等影响焊接质量的缺陷，尺寸应与图纸相符且有良好的一 致性，相结合零件的装配间隙在０．５一ｌｍｍ之内。 汽车后排座椅靠背３Ｄ数模如图ｌ所示。
备将此３３个零部件在一套夹具上一次装卡完成焊接，减 少了二次装卡带来的装配误差，但是夹具复杂程度提高。 夹具是机器人焊接系统中最重要的设备，其作用是将 各个零件采用各种装卡定位机构组装在一起，其设计制造 的质量直接关系到产品的尺寸精度和焊缝质量，也直接关 系到操作者操作的便捷程度以及夹具自身的寿命。 夹具３Ｄ数模如图２所示。
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夹具设计主要考虑以下几个要点： １）认真分析焊接产品的图纸，找到产品定位基准点， 即ＲＰＳ点，一般图纸上均由标注。这是整个产品的关键点， 必须有效定位夹紧。ＲＰＳ点是系统为控制汽车综合误差而 设定的有效手段，现已广泛应用在主机厂及相关配套厂中。 ２）确定除ＲＰＳ点以外的各个零部件的定位方式和压 紧方式。 ３）分析焊缝所处位置，一般将较多焊缝的面朝上，
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技术应用Ｉ
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机构，用于调整反变形和控制精度。 ６）考虑工件的装件顺序和工人的操作动作，确保装 件顺畅便捷。 ７）按照既定的方案进行设计，气缸非特殊情况要选 择防飞溅气缸，气管采用双层阻燃管并套上防护管，防止 飞溅烫伤管路。 ８）若分工序焊接，各个工序的定位基准统一，防止 产生误差。 ９）气缸大小的选择要保证定位压紧可靠，压紧力适中。 １０）定位销、定位块材料选择和表面处理要求有可靠 的耐磨性。