隨著工業(ye) 自動化的普及和發展，焊接變位機的應用也逐漸普及，主要是在汽車，電子，機械等領域的焊接,焊接變位機結合焊接機器人組成一個(ge) 小型流水線可以更好地節約能源和提高生產(chan) 效率。

1技術方案

       機器人柔性焊接工作站立足於(yu) 一小型自動化流水線作業(ye) ，能焊接長度在2.5米以下的各種工件，集自動上料、半自動定位裝卡、自動焊接、自動卸貨於(yu) 一體(ti) 。從(cong) 而降低工人勞動強度，提高生產(chan) 效率。為(wei) 了達到總體(ti) 設計要求，製定了滿足要求的技術方案，該設備主要由工件定位工裝、智能搬運器、變位機、構件周轉架、碼垛架、送料機構、電氣及氣動係統等構成一小型流水線，見圖1。



圖1機器人柔性焊接工作站平麵圖

       主要流程：1）上料機構把原材料輸送到工位一；2）人工輔助裝卡定位；3）變位機把裝卡好的工件旋轉到工位二；3）機器人焊接位置1；4）翻轉軸翻轉90度；5）機器人焊接位置2；6）翻轉軸翻轉180度；7）機器人焊接位置3，工件焊接完成；8）變位機把焊接完的工件旋轉到工位一；9）智能搬運器到工位1取貨搬運到碼貨架。這樣一個(ge) 流程結束，其中，工位一裝卡區和工位二焊接區同時進行，大大提高了焊接效率。

2變位機的設計

       變位機是機器人柔性焊接工作站的核心部件，主要由鋼結構、旋轉軸、翻轉軸、導軌、快速卡環等組成，如圖2

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圖2變位機平麵圖

       各部分的主要功能：（1）鋼結構為(wei) 支撐部件；（2）旋轉軸使工位一和工位二的位置互換，達到焊接、卸貨和裝卡目的；（3）兩(liang) 個(ge) 翻轉軸為(wei) 工位1或工位2的變位，使得機器人在最有利於(yu) 焊縫成型的位置焊接和工件裝卡；（4）導軌作用是導向智能搬運器橫移到變位機上取貨；（5）快速卡環主要是焊接不同工件時快速更換工裝。

       機器人柔性焊接工作站焊接精度主要由變位機的精度確定，由於(yu) 機器人柔性焊接工作站的焊接精度在0.5mm以內(nei) ，即變位機直徑為(wei) 3.8米的轉盤在旋轉180度後的定位精度在0.5mm以內(nei) ，翻轉定位精度也要在0.5mm以內(nei) 。為(wei) 達到以上要求，傳(chuan) 動采用伺服電機+複式活齒減速器，傳(chuan) 動精度達到0.01mm。

3智能搬運器的設計

       智能搬運器主要由升降架，橫移架、導向套、橫移輪、伸縮叉臂等組成，通過三台電機的運行，實現能同時升降、橫移、伸縮動作的功能，從(cong) 而達到卸貨目的，如圖3。



圖3智能搬運器三視圖

       智能搬運器是機器人柔性焊接工作站實現流水作業(ye) 的重要部件，主要作用是通過導軌把變位機上焊接完成的工件搬運到碼貨架，降低工人勞動強度，提高了碼垛效率。

#p#分頁標題#e#4工件定位工裝的設計

       工件定位工裝主要由工裝支座、定位勾、定位架、氣缸等組成，工裝支座為(wei) 通用型，根據不同工件更換不同的定位架安裝在工裝支座上，通過變位機快速卡環將整個(ge) 工件定位工裝與(yu) 變位機連接；如圖4



圖4工件定位工裝立麵圖

       為(wei) 同時實現工件的定位卡緊，巧妙的利用氣缸的伸縮動作，通過彈簧、拉鉤，實現了工件的定位卡緊兩(liang) 個(ge) 動作。通過變異，這一機構被廣泛應用在其他工件的定位卡緊中。

5控製係統設計

　

圖5控製係統圖

       控製係統揉合了人機界麵、伺服閉環驅動、PLC定位模塊等主流自動化控製元件，精度得到了保證，操作更便利，維護更簡單。

#p#分頁標題#e#6結束語

       本文通過對機器人柔性焊接工作站的方案設計以及重要部件變位機、智能搬運器、工件定位工裝的設計分析，在控製係統設計過程中揉合了人機界麵、伺服閉環驅動、PLC等主流自動化控製元件；並通過PLC與(yu) 焊接機器人通訊，使得焊接變位機與(yu) 焊接機器人無縫聯接。解決(jue) 了以下關(guan) 鍵技術：

（1）傳(chuan) 動采用伺服電機+複式活齒減速器，解決(jue) 了變位機定位精度的高要求；

（2）解決(jue) 了控製係統與(yu) 機器人通訊問題；

（3）解決(jue) 了工件的快速定位卡緊；

       機器人柔性焊接工作站的設計及投入使用，極大的提高生產(chan) 效率，與(yu) 人工焊接比較，效率提高了3倍多，並且大大降低了工人的勞動強度。