机器人自动焊接系统的设计与应用

《机器人自动焊接系统的设计与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、综述R机器人自动焊接系统的设计与应用赵彦斌蔺力柳贺(奇瑞汽车股份有限公司芜湖241006)摘要：本文介绍了奇瑞国内自主研发的首台大负载工业机器人在自动焊接系统中的应用，并对机器人自动焊接系统应用特点、工作原理、信号通信、离线编程做了介绍，同时介绍了机器人和PLc之间的信号通信及逻辑判断，并就系统的安全性方面提出技术创新。通过机器人自动焊接系统的实际应用，就如何将焊接机器人合理、高效应用于生产制造业进行了实际分析。关键词：工业机器人，自动焊接系统，离线编程工业机器人是集机械、电子、控制和计算机技术机器人总

2、重量1565kg为一体的高端科技产品，是现代化工业技术的一个缩底座及腰转部件的重量：838kg影和标志。焊接机器人在焊接生产中可大大提高生产大臂重量：206kg；设备的自动化水平、焊接质量和生产效率，保证焊接小臂重量：272kg；过程的稳定性和产品的一致性，减小劳动强度，同时腕部重量：60kg；又可提升企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。1．2杆件参数我国由制造大国向制造强国迈进，需要提升加工手1轴安装高度：H=710mm段，提高产品质量和增强企业竞争力，这一切预示着1轴回转半径：R=400mm机器人

3、应用及发展前景空间巨大。大臂长度：L1=980mm3轴回转中心至小臂的垂直距离：S=225mmI．Oil-I65机器人的各项指标参散小臂长度：L2=1011．5mm腕部长度：W=280mm该系统所使用的机器人是奇瑞汽车股份有限公司●s自主研发的大负载工业机器人型号为QH一165，最大’．负载165kg，六个自由度，该机器人也是我国首台自／／主研发的大负载工业机器人，各项性能参数达到国际先进水平，具体参数如下1．1基本参数最大负载：165kg最大臂展半径：2．66m●●R一／／">："7777图2结构简图

4、1．3各轴转角范围1轴：绕z轴旋转：一180。～180。2轴：绕z轴旋转(全局坐标系)：02~30。～170。轴：与2轴夹角：02=10。～300。轴：绕z轴旋转(局部坐标系)：一360~～360。轴：绕Z轴旋转(局部坐标系)：一125。～125。轴：绕Z轴旋转(局部坐标系)：一720。~720。图1总装三维模型201O年9月30日《机器人技术与应用》17综述R^q5然后启动机器人焊接，焊接完成后机器人发送焊接完最大动作范围成信号，PLC控制导轨滑出。整个系统需要很好的处±18O

5、l揶挪伽理P伽Lc和毒

6、l机o器人锄之间的相互通信，做到稳定可靠，避韫默¨。川獬凇一60。～+80。免意外事故发生。一80。～210。±360。，．机器人自动焊接系统的组成±125。馓±720。1轴转动使机器人工作空间呈回转体，为方便分析，取其一个截面，扇形的中间部分为机器人的核心工作区域，边缘为恶劣姿态工作区域，在机器人具体工作时应尽量使其在核心工作区域内运动。宽：5000廪醴图5系统组成框图3．1．焊接机器人系统系统包括机器人本体、机器人运动控制系统、示8需教设备及配套软件系统、水汽检测、焊接控制系统以遍及焊钳系统。3．2

7、．焊接工装夹具主要满足工件的定位、装夹，确保工件准确定位、减小焊接变形，主要由气缸来控制夹抓，气缸的．2锄-20口0-{霉口0—10∞棚。锄lOOt]1S∞动作由PLC控制。同时要满足柔性化生产要求，所谓图3工作空间截面柔性化就是要求焊接工装夹具在夹具平台上快速更换，包括气、电的快速切换。2．焊接机器人系统的应用特点3．3．夹具平台及导轨夹具平台是满足焊接工装夹具的安装和定位，工焊接机器人系统应用工程集成了机械、电气及焊件上好以后由导轨滑至机器人焊接工位，机器人检测接技术等，它的应用形式是多样化的，主要

8、根据焊接到到位信号后开始焊接。它是根据工件焊接生产要求工件的焊接工艺要求和生产要求来设计。本文所设计和焊接工艺要求的不同，设计的形式也不同。它对焊的系统为一机双工位自动焊接系统，是奇瑞首台自主接机器人系统的应用效率起到至关重要的作用。通常研发的高负载机器人由单工位焊接首次应用到自动焊都以它的设计形式和布局来确定其工作方式。接系统中，该系统类似与汽车生产车间的机器人焊接生产线，将工件放好后由导轨将工件运到指定位置，4．控糊暴统的Z仲曩理及信鲁通信焊接机器人，夹具和夹具平台导轨系统等硬件的控制系统，通常采用

9、PLC为主控单元。人机界面触摸屏为参数设置和监控单元，在全自动状态下只操作按钮站。整个系统由PLC作为主控单元，由PLc来控制机器人和夹具的协调运动。启动PLC后启动机器人，机器人有单独的电柜控制，PLC主要是实现和机器人的相互通信逻辑判断等功能，由PLC来控制什么时候夹具动作什么时候机器人动作，机器人正常运行则反馈给pLc一个运行正常信号，机器人自检出目前位置姿态确认是否处于安全区域，如处于安全区域则发出一个高电平，允许夹具运动，如进入焊