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1、機(jī)器人焊接工作站在汽車(chē)制造的應(yīng)用
摘要:基于在汽車(chē)的制造領(lǐng)域中,需要人力從事高危險(xiǎn)性、多頻率重復(fù)的工作操作,分析汽車(chē)制造行業(yè)的水箱加工中,機(jī)器人的焊接工作站的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:智能化;機(jī)器人;汽車(chē)制造;焊接工作站。
0引言
焊接機(jī)器人往往具備著功能平穩(wěn)、焊接品質(zhì)較高、運(yùn)轉(zhuǎn)效率較優(yōu)等多方面的特征。焊接機(jī)器人可以全面提升人力勞作的基礎(chǔ)條件,有效地解除人為因素所造成對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的負(fù)面影響,進(jìn)而更好的保證產(chǎn)品的品質(zhì)。如今焊接機(jī)器人已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到我國(guó)現(xiàn)階段的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中,尤其是汽車(chē)制造行業(yè)。因?yàn)槌3?huì)進(jìn)行舊款車(chē)型進(jìn)行全新改造研發(fā)的需求,以焊接機(jī)器人為核心
2、所創(chuàng)建的工作站,可以充分運(yùn)用機(jī)器人完善的智能制造功能,從而讓汽車(chē)零部件的焊接工作變得更加高效化[1]。
1機(jī)器人焊接工作站的整體設(shè)計(jì)
焊接機(jī)器人工作站核心是以焊接機(jī)器人為核心的集成度相對(duì)較高且多種智能機(jī)械設(shè)施同步運(yùn)轉(zhuǎn)的焊接智能化環(huán)節(jié),整體工作站的規(guī)劃需要綜合用戶(hù)的實(shí)際運(yùn)用需求解析焊接工件的材質(zhì)、架構(gòu)以及焊接的整體需求等,從而制定出科學(xué)化的方案。依據(jù)汽車(chē)水箱的產(chǎn)品架構(gòu)以及焊接的品質(zhì)需求,通常有兩套焊接機(jī)器人工作站可以有效地開(kāi)展點(diǎn)焊的整體性操作,本文將舉其中的一種深入的介紹。依據(jù)成本控制以及合理空間調(diào)控的基本原則,規(guī)劃的焊接工作的整體布局如圖1所示,通常是由焊接機(jī)器人以及電
3、力控制機(jī)柜、整體焊接電源以及控制等眾多架構(gòu)所構(gòu)成。在焊接機(jī)器人工作站安置工位不少于4個(gè),工裝夾具可以依據(jù)焊接產(chǎn)品的不同類(lèi)型開(kāi)展有效的切換,并且調(diào)整機(jī)器人的制造程序也可以高效開(kāi)展焊接產(chǎn)品的調(diào)換,從而讓整體工作站的運(yùn)作更具智能化,這也無(wú)疑進(jìn)一步提升了設(shè)施運(yùn)用的整體效率。
2硬件構(gòu)成
汽車(chē)零部件制造領(lǐng)域的機(jī)器人焊接工作站通常運(yùn)用的是六軸的大型工業(yè)機(jī)器人,最高的運(yùn)用范圍通??梢愿哌_(dá)接近1700mm的范疇,整體多次運(yùn)用精準(zhǔn)度也相對(duì)較高,且極具智能化,所以極為適合于汽車(chē)零部件制造領(lǐng)域的運(yùn)用。機(jī)器人控制系統(tǒng)通常都會(huì)選用KRC4,集中合成所有的安全控制、機(jī)械控制、運(yùn)作控制、流程控制,都
4、可以展開(kāi)智能化的運(yùn)用,從而整體的機(jī)器人系統(tǒng)具備較高的運(yùn)轉(zhuǎn)性能以及智能性,這無(wú)疑會(huì)起到進(jìn)一步提升焊接效率的效果。焊接的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道、開(kāi)展流程等都可以由機(jī)器人控制系統(tǒng)來(lái)開(kāi)展完成。氣動(dòng)焊鉗通常是運(yùn)用集成式的焊鉗。因?yàn)榫C合考慮到中頻點(diǎn)焊技術(shù)可以極好的降低工作站整體運(yùn)作成本的支出,并且也起到了提升運(yùn)作效率和縮減機(jī)械使用周期的作用,運(yùn)用專(zhuān)業(yè)化的中度頻率焊接機(jī),其整體的控制器通常需要選用BOSCH。焊鉗在焊接操作的進(jìn)程當(dāng)中往往需要借助壓縮空氣作為其運(yùn)作的核心動(dòng)力,與此同時(shí)更需要專(zhuān)業(yè)的冷卻水對(duì)于焊接管空氣以及焊鉗的電極開(kāi)展冷卻的效果。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)壓縮空氣以及降低回路的溫度控制,運(yùn)用工業(yè)級(jí)的能源接入板為整體的焊接系
5、統(tǒng)提供穩(wěn)定的能源輸入。工裝夾具對(duì)于焊接零部件的整體性、裝夾操作、位置確認(rèn)等都有著極高的要求,要保障工具的準(zhǔn)確定位,整體的制造符合標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格,與此同時(shí)還需要對(duì)于焊接槍以及機(jī)器人運(yùn)用的軌跡不能進(jìn)行特別的人為化的干預(yù)。位置確認(rèn)往往需要運(yùn)用氣動(dòng)的控制模式。而綜合考慮到整體運(yùn)轉(zhuǎn)成本的投入問(wèn)題,夾具臺(tái)的操控以及相關(guān)部件的安置都可以借由人力操作來(lái)開(kāi)展。相關(guān)的安裝操作人員將相應(yīng)的部件安置完畢之后,按下開(kāi)關(guān)裝置,第一時(shí)間啟動(dòng)PLC系統(tǒng)的響應(yīng)。所有工件的位置都需要配置有檢測(cè)的裝置,檢測(cè)的開(kāi)關(guān)信號(hào)需要直接連入PLC系統(tǒng)當(dāng)中,同時(shí)將沒(méi)有放的工件以及相關(guān)的安置位置不符合標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題及時(shí)反饋到PLC系統(tǒng)之中,PLC系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)
6、報(bào)警裝置進(jìn)行快速的預(yù)警操作,從而有效的規(guī)避焊接的人為干預(yù)問(wèn)題,或者是報(bào)廢產(chǎn)品的問(wèn)題產(chǎn)生。夾具臺(tái)運(yùn)用專(zhuān)用的極速安置的接口,從而更好、更方便地與焊接商品更換的時(shí)候同步調(diào)換相應(yīng)的夾具臺(tái)。夾具的底部安置有相關(guān)的定位銷(xiāo),保障夾具的多次操作的位置精準(zhǔn)度,進(jìn)而達(dá)到提升焊接精準(zhǔn)度的效果[2,3]。為了保障生產(chǎn)運(yùn)用以及相關(guān)操作人員的安全,焊接機(jī)器人工作站中需要特別是安置有相關(guān)的安全防護(hù)設(shè)施。安全門(mén)需要安置檢測(cè)設(shè)施,當(dāng)安全門(mén)開(kāi)啟的時(shí)候,機(jī)器人需要第一時(shí)間展開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作,充分防護(hù)系統(tǒng)設(shè)施以及相關(guān)人員的安全,與此同時(shí)PLC系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)的檢測(cè)安全門(mén)的故障問(wèn)題。一旦出現(xiàn)任何問(wèn)題需要第一時(shí)間展開(kāi)預(yù)警,而當(dāng)安全門(mén)修復(fù)完成之后
7、,同時(shí)操控人員在觸摸屏上進(jìn)行有效的復(fù)位之后,整體的設(shè)施才可以正常的運(yùn)作。
3PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃
機(jī)器人焊接工作站運(yùn)用集中控制的架構(gòu),系統(tǒng)當(dāng)中所有的設(shè)施除了機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)次序之外,都需要深度地受到來(lái)自PLC系統(tǒng)的控制,相關(guān)的外圍設(shè)施的整體狀況也需要借助PLC系統(tǒng)傳輸?shù)綑C(jī)器人的控制器當(dāng)中。所以,PLC系統(tǒng)在機(jī)器人焊接工作當(dāng)中起到了至關(guān)重要的作用。
3.1系統(tǒng)構(gòu)成的和功能
PLC總體控制系統(tǒng)和機(jī)器人借助相關(guān)的總線路展開(kāi)實(shí)施的通訊,進(jìn)而有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)新的交互以及對(duì)于焊接機(jī)器人運(yùn)用軌跡流程的控制。其中所述的數(shù)據(jù)資料主要包括:機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、在原始地點(diǎn)、停
8、止、故障以及試片的焊接等。對(duì)于焊接機(jī)器人的控制核心借助觸摸屏以及夾具臺(tái)的操控臺(tái)進(jìn)行。借助夾具臺(tái)的操控臺(tái)按下相關(guān)的工件籌備好按鍵,或者是在觸摸屏當(dāng)中調(diào)控來(lái)運(yùn)用機(jī)器人的不同的程序,進(jìn)而很好的實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的工作開(kāi)展。工裝夾具臺(tái)整體輸入到PLC系統(tǒng)的信號(hào)核心是:有沒(méi)有任何的工件、工件的裝夾操作是否都為、目前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、開(kāi)啟、立即停止、暫停等相關(guān)按鈕的運(yùn)用狀態(tài)等。而焊接控制其的信號(hào)需要和焊接機(jī)器人以及PLC進(jìn)行同步的接入。從而有效地將目前的故障信號(hào)、焊接完成信號(hào)燈傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)當(dāng)中,這樣PLC系統(tǒng)才可以真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)焊接進(jìn)程的整體控制。為了保障運(yùn)作的安全性,安全門(mén)的信號(hào)諸如有開(kāi)啟、申請(qǐng)接入等,
9、以及相關(guān)能源的狀況的信號(hào)都需要及時(shí)的傳輸給PLC系統(tǒng),而PLC系統(tǒng)可以依據(jù)故障類(lèi)型的不同,有效的選擇停止運(yùn)作、觸摸屏報(bào)警燈多種的處理方式。
3.2觸摸屏的設(shè)計(jì)
焊接機(jī)器人工作站的控制通常都是有觸摸屏來(lái)開(kāi)展的。核心所實(shí)現(xiàn)的功能主要包括以下幾個(gè)方面:(1)參數(shù)的調(diào)配以及人力的調(diào)控。借助觸摸屏的參數(shù)調(diào)控系統(tǒng),開(kāi)展對(duì)于焊接機(jī)器人工作站的核心參數(shù)的規(guī)劃;與此同時(shí),還具有著手動(dòng)操控的畫(huà)面,更好地應(yīng)用整體工作站的調(diào)試以及后期的維護(hù)工作開(kāi)展。(2)數(shù)據(jù)的全面顯示。系統(tǒng)具備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的緩慢,以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)量等關(guān)鍵信息的展示;機(jī)器人狀況的頁(yè)面,充分的展示出焊接機(jī)器人的當(dāng)下模式,以及整體的工作狀
10、態(tài)。(3)故障的服務(wù)。工作站當(dāng)中不同類(lèi)型的故障以及預(yù)警的信號(hào)都可以在觸摸屏端全面的展示,同時(shí)還有著記錄近期故障的功能。整體的故障徹底的排除之外,則需要人工復(fù)位的操作[4]。
4結(jié)語(yǔ)
焊接機(jī)器人工作站運(yùn)用于汽車(chē)零部件的焊接生產(chǎn)中,無(wú)疑提升了其整體的焊接品質(zhì)和效率,而設(shè)計(jì)的焊劑機(jī)器人工作站控制的精準(zhǔn)度相對(duì)較高、速率快,穩(wěn)定性相對(duì)加好,同時(shí)配備了多元化的防護(hù)和報(bào)警模式,智能化的集成度相對(duì)較高,這無(wú)疑也進(jìn)一步削減了運(yùn)作的工作量。
參考文獻(xiàn)
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