工业机器人工装系统设计 课件 项目4、5 焊接工作站工装设计、 视觉分拣工作站工装设计.pptx

工业机器人工装系统设计;焊接工作站是在自动化生产线上常被应用的模块，它主要包含了工业机器人系统、数控机床系统、逻辑编程控制系统、输送线、在线检测单元、仓储单元等部分构成。实际工厂生产会根据自动化生产线的需求进行各个模块的安排和组合，实现自动化生产的功能性、连续性、稳定性等特点。焊接工作站工装系统主要是实现零件抓取的手爪及满足定位需求的辅助机构。

焊接技术的发展，对于产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。在焊接生产中，采用自动化的机器人焊接工作站是现代化生产的主要标注，采用机器人进行焊接作业可以极大地提高经济效益。一般而言，采用机器人焊接比同样用人工焊接效率可提高2～4倍，焊接质量优良且稳定。

;学习目标

知识目标

熟悉焊接工作站的类型。

掌握焊接工作站的结构。

掌握弧焊焊接工作站的整体设计。

掌握焊接设备的选型设计。

能力目标

能够对焊接方案进行整体设计。

能够对焊接设备进行选型设计。

;学习内容

;

1.机器人焊接工作站应用

焊接机器人是一种高度自动化的焊接设备．采用机器人代替手工焊接作业是焊接制造业的发展趋势，是提高焊接质量、降低成本、改善工作环境的重要手段。机器人焊接作为现代制造技术发展的重要标志己被国内许多工厂所接受，而且越来越多的企业首选焊接机器人作为技术改造的方案。

;;2.机器人焊接的特点

A.自动焊接，提高质量和效率

B.焊接条件具有重复性

C.降低生产成本

D.容易管理

;焊接机器人系统主要包括焊接电源、机器人控制柜、机器人本体、示教器、送丝机、焊枪、丝盘箱以及之间的连接线、工作台、固定架等。另外有一些附属设备，如气源、烟尘净化器、清枪机构等。除焊接机器人系统外，工作站还需设置安全围栏、安全门等防护设备，惰性气体放置于安全位置，同时配备电脑桌等外围设备。;

被焊工件名称：标准节，如图4-4所示。

被焊工件尺寸范围：1508mmX726mmX726mm。

被焊工件焊缝形式：对接角焊缝。

被焊工件材质：Q235、Q345。

;工件装卸方式：由于工件体积偏大，工件装卸采用吊装。

焊接工艺：焊接时采用单???气体保护焊。焊接时，人工先将组对好的工件装夹在焊接变位机上，然后启动机器人进行焊接。焊接质量能够通过买方质量检验部门按照中国的国家标准或者买方的企业标准进行的检测。

机器人配置FANUC电缆外置型机器人，焊接电源配置OTC数字电源进行焊接。

;机器人工作站动作流程

将点固好的工件在双轴变位机上装夹好→启动机器人→弧焊机器人开始起弧焊接→焊接完毕→将焊接好的工件吊装到单轴变位机上点焊好→启动机器人焊接，依次类推，焊接完整个工件后，进行下一循环。（焊接同时变位机与机器人相协调。）;1.弧焊机器人的性能要求

1． 焊接规范的设定。

2． 摆动功能。

3． 焊接传感器。

4． 焊枪防碰功能。

5． 多层焊功能。

6． 再引弧功能。

7． 焊枪校正功能。

8． 粘丝自动解除功能。

9． 断弧再启动功能。

;2.FANUCRobotM-10iA弧焊机器人

1）机器人本体

安装方式：地装

关节方式：6轴关节型

最大负荷：10kg

运输方式：利用叉车或吊车

;2）R-30iA控制柜

- 基本配置：B型箱体

- 电源输入：380V/3Φ＋E

- FlashROM模块容量：32MB

- DRAM模块容量：32MB

- CMOSRAM模块容量：3MB

- USB存储功能

- CF卡存储功能

- 机器人控制电缆7m（非柔性）

- 示教盘电缆10m

- 备件(保险丝，后备电池)

;3）软件

- 基本字库：中英文

- 焊接专用软件（ARCTool）

- M-10iA机器人控制软件

等等;;3.点焊机器人的性能要求

1）机器人的结构类型的确定

2）手腕的容许载荷

3）动作范围的确定

;1.选择机器人焊枪

;2.确定机器人法兰盘的尺寸

;3.确定机器人法兰盘和焊枪的连接;送丝机的焊丝连接焊枪，用导丝管支撑。为了避免送丝机与机器人的动作发生干涉，将送丝机安装在机器人的4轴上，通过安装支架，调整安装位置，使送丝机出口正对焊枪。丝盘箱安装在1轴上，跟随送丝机动作，为避免焊丝过度弯折，在丝盘箱安装支架上设置导向板，调整焊丝的姿态。;焊接变位机的主要作用是实现焊接过程中将工件进行翻转变位，以便获得最佳的焊接位置，可很好地满足焊接质量及外观要求。变位机基座采用优质型材及钢板焊接而成，经过退火处理，质量精度可靠。翻转采用伺服电动机驱动，减速机采用高精度减速机，精度可靠，速度可调，可与机器人实现联动。

;1.焊接变位机的分类

（1）伸臂式焊接变位机

（2）座式焊接变位机

（3）双