桥壳焊接生产线中的机器人系统
来源:数控机床网 作者:数控车床 栏目:行业动态 随着汽车制造技术的发展,焊接产品制造的自动化,柔性化与智能化成为必然的发展趋势.焊接机器人由于具有通用性强,工作可靠 的优点,越来越受到人们的重视,目前,机器人系统已在轿车生产中得到广泛应用.某汽车生产集团与唐山松下产业机器有限公司共 同开发的桥壳生产线,完全替代了其原有的手工生产线,成为目前国内自动化程度最高的桥壳生产线之一. 生产线机器人系统的构成 该生产线主要用于轻型卡车车桥桥壳的生产,在选择生产线设备时,需要考虑的主要内容包括: 1,提高生产效率,满足用户生产要求,达到预期产量. 2,生产线柔性化,可实现短时间内在多个产品类型之间快速切换. 3,以高度自动化降低工人劳动强度,改善工作环境. 4,提升产品品质,增加用户产品在同行业内的市场竞争力. 在生产线中主要采用了"Y"形焊缝/三角板内焊缝焊接机器人工作站,机器人等离子切割工作站和弹簧座/减震器支架/法兰盘焊接机 器人工作站. 机器人工作站 1,"Y"形焊缝/三角板内焊缝焊接机器人工作站. 图1"Y"形焊缝/三角板内焊缝焊接机器人工作站 根据桥壳"Y"形焊缝/三角板内焊缝的分布特点,采用三机器人同时施焊,这样可以有效控制焊接变形,并在很大程度上提高生产效 率.该机器人工作站采用自动上,下料.作业时,待焊工件由自动输送线流入相应的位置,装卸工件处自动对中定位装置将其定位, 举升分中装置分中并举升,电动卡盘夹紧,分中装置放松,举升装置落下,水平回转工位变换装置180°变位,将工件送入到焊接工 位(同时将已焊接完成的工件送出到装卸位置),三台机器人系统开始自动焊接,上面"Y"形焊缝焊接完成后,气动翻转180°,三 台机器人系统开始自动焊接另一面"Y"形焊缝.焊接结束后,水平回转工位变换装置再次180°变位,将工件送入到焊接工位轴向定 位及举升装置举升并分中,电动卡盘松开,轴向定位及举升装置落下并退回,工件落在动力滚道上,由动力辊道后段将其送出工作站 .同时,待焊工件由自动输送线流入相应的位置,开始进入下一循环. 2,机器人等离子切割工作站. 图2机器人等离子切割工作站 采用机器人空气等离子切割机代替传统的手工火焰切割,切割速度快,切口表面光滑,垂直度好,切割效率有大幅度提高.该机器人 工作站采用自动上,下料.作业时,待割工件由自动输送线流入相应的位置,自动对中定位装置将其定位,举升分中装置分中并举升 ,电动卡盘夹紧,分中装置放松,举升装置落下,机器人切割系统开始自动切割,上面切割完成后,气动翻转180°,机器人切割系 统开始自动切割另一面.切割结束后,轴向定位及举升装置举升并分中,电动卡盘松开,举升分中装置退回并落下,壳体落在固定滚 道上,由人工将壳体从固定滚道滚入线外,一个循环结束. 3,弹簧座/减震器支架/法兰盘焊接机器人工作站. 图3弹簧座/减震器支架/法兰盘焊接机器人工作站 根据该工件焊缝布局,采用双机器人同时焊接,可有效提高焊接效率,保证焊接质量.该机器人工作站采用自动上,下料.作业时, 待焊工件由工装板自动输送线流入相应的位置,移载机将工装板上壳体夹持住并移到焊接夹具上,夹具自动分中并两端定位,夹紧两 端,双机器人系统开始自动焊接.焊接结束后,夹具松开,分中装置退回,移载机夹持住壳体并移载到工装板自动输送线相应的位置 ,经检测开关确认后,工装板自动输送线移动并输送至下一工序,一个循环结束. 电器控制系统 1,采用日本三菱FX2N系列作为控制核心; 2,系统配有人机交互界面(触摸屏为PROFACE),能够完成工作类型选择,运行状态显示,系统信息显示,手动控制系统,紧急停 止,报警解除等操作; 3,具有保护气压力异常,PLC异常等异常情况的声光报警功能; 4,主要由系统控制柜,操作盘(触摸屏)等构成. 为了保证系统稳定可靠,PLC采用I/O与机器人进行信号交互和对系统夹具的控制,避免了外界干扰带来的影响. 机器人焊接与切割系统 机器人型号为Pana-RobotVR-006GⅡ,该型号具有6轴独立关节,运动平滑灵活,效率高,可靠性好,动作范围更广泛.在业内最先 采用装载WindowsCE系统的控制器:大型液晶显示画面更加清晰,中英文显示,配备IT通信接口,可联网,使用64位CPU处理速度更 快,通过选装最多可控制27轴,标准存储容量更大(可达40000点),并可以与先进的数字焊机通信,数字化设定焊接条件.高性能 ,数字化的机器人焊接系统具有焊接品质监测功能(CO2/MAG焊接时),焊接摆动功能(6种类型),再引弧功能(CO2/MAG焊接时) ,粘丝自动解除功能(CO2/MAG焊接时),搭接功能,焊枪校正功能及其它扩展功能."Y"形焊缝/三角板内焊缝焊接机器人工作站 中,三台机器人全部采用天吊安装模式,大大节省了工作站的空间,使得整个系统更加紧凑. 焊接电源的型号为YD-500RF2.唐山松下引进日本先进的控制技术,开发生产的微机控制逆变式CO2/MAG半自动焊机采用了IGBT逆变整 流电路,控制精度高,焊接稳定性强,适合碳钢,低合金钢,不锈钢等金属材料的CO2/MAG气体保护焊工艺. 切割机的型号为YP-100.唐山松下引进日本松下的YP-100空气等离子切割机采用S.C.R(晶闸管)控制高性能的空气等离子切割 电源,额定负载持续率高达60%.其性能特点包括: 1,改进的新型割炬延长了割咀,电极等易耗品的使用寿命; 2,切割口窄小,切断面光洁美观,无挂渣,切割速度快,效率高; 3,加有引导电弧电路,由非转移到转移弧的瞬间引弧性能优异; 4,可采用接触式或非接触式切割方式,可手工切割和沿着轨道进行自动化切割,操作简便,性能稳定,且切割精度高(非接触式切 割优于接触式切割); 5,切割速度达10～330cm/min,钢板越薄,切割速度越快,当切割电流和切割速度达到最佳配合时,切割口质量最佳,效果最好. 机器人工作站特点 作为整条生产线的核心工位,这三台机器人工作站的特点得到充分发挥,其主要包括: 1,机器人工作站的无人化操作.通过机器人系统与动力滚道和移载机配合,实现了上料,焊接和下料的自动化.系统故障自诊断可

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