工业机器人自动焊接生产线的设计与调试
２０１６年１２月第４４卷第２３期
机床与液压
ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ
Ｄｅｃ畅２０１６Ｖｏｌ畅４４Ｎｏ畅２３
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１００１－３８８１畅２０１６畅２３畅０１０
收稿日期：２０１５－０９－１７
作者简介：陈志平（１９６４—），男，工程师，讲师，主要研究方向为机械制造自动化和数控设备维修。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｚｈｐ６４１２＠
１６３畅ｃｏｍ。
工业机器人自动焊接生产线的设计与调试
陈志平
（四川信息职业技术学院，四川广元６２８０４０）
摘要：工业机器人自动焊接生产线的设计合理与否关系到焊接工艺的满足程度。从机器人自动焊接生产线的设计要求出发，详细分析了生产线的控制流程、配置及布局、编程与调试等。并以ＦＯＸＢＯＴ、Ａ１２００机器人组成的自动焊接生产线
为例，进行刹车控制、原点校正等现场调试。自动焊接生产线的实践应用，提高了焊接作业效率和质量，具有推广价值。所述设计思路、方法及详细步骤为工业机器人自动焊接生产线的设计调试工作提供了参考依据。
关键词：工业机器人；自动焊接生产线；ＰＬＣ编程；电磁刹车；原点校正中图分类号：ＴＧ４０９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－３８８１（２０１６）２３－０４２－４
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ＣＨＥＮＺｈｉｐｉｎｇ
（ＳｉｃｈｕａｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇｙｕａｎＳｉｃｈｕａｎ６２８０４０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅｏｒｎｏｔｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｄｅｇｒｅｅｏｆｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔａｕｔｏｍａｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｗｅｒｅｓｔａｒｔｅｄｆｒｏｍ．Ｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｌａｙｏｕｔ，ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇａｎｄｄｅｂｕｇｇｉｎｇ，ａｎｄｅｔｃ．Ａｎｄｔｈｅａｕｔｏ－ｍａｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆＦＯＸＢＯＴａｎｄＡ１２００ｒｏｂｏｔｗａｓａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｂｒａｋｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｏｒｉｇｉｎａｌｐｏｉｎｔｒｅｖｉｓｉｏｎｗｅｒｅａｄｊｕｓｔｅｄｏｎｓｉｔｅ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｗａｓｄｏｎｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｗｅｌｄｉｎｇｏｐｅｒａ－ｔｉｏｎｗｉｔｈｖａｌｕｅｏｆｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｓ，ｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｅｐｓｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｄｅｂｕｇ－ｇｉｎｇｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｓ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅ；ＰＬＣｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ；Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｂｒａｋｅ；Ｏｒｉｇｉｎｏｆｃｏｒｒｅｃ－ｔｉｏｎ
０ 前言
机器人是一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置。自动焊接生产线需要机器人的重复定位精度达到±０畅０３ｍｍ、负载最大为１０ｋｇ、行程为１２００ｍｍ、６轴控制的工业机器人完成复杂的焊接作业如装配、搬运、焊接、打标、切割等，生产线要求功率高、速度快及轻化设计，机器人手腕各轴动作范围大；在小距离、高速动作中可迅速精准定位高精度、高刚性；应用于镭射电焊及弧焊制程；要求机器人本体质量易搬运、安装快速，良好的密封性及防尘效果，适合在粉尘多恶劣的环境中等。
采用ＰＬＣ的控制系统可以通过改编程序，在不改变硬件的条件下，便能改变生产工艺。特别是在汽车外壳的焊接作业决定汽车外观质量。
激光焊接是一种速度高、非接触、变形小的焊接方式，适合量大、连续在线加工。激光应用以穿透焊为主。大板拼接，满足汽车厂大型三维功能冲压件的
要求。１０００ｍｍ宽的冷轧钢板通过激光焊接，拼成２０００ｍｍ宽的钢板。由于人工成本不断升高，国内制造企业效仿国外发达国家，必然更多依赖工业机器人，机器人自动焊接生产线取代人工焊接必将成为主流。
１ 生产线的设计要求
（１）输入信号：用按钮和旋钮来仿真输入。（２）输出信号：用指示灯来模拟输出。（３）取方料点：按点位列表调好点位。（４）焊接点位：调５个点位（Ｐ３１－Ｐ３５），每个点位调用不同的焊接参数。（Ｐ３１调用１号参数，Ｐ３２调用３号参数，Ｐ３３调用８号参数，Ｐ３４调用１１号参数，Ｐ３５调用１５号参数）。
（５）ＰＡＣ程序：考虑互锁信号的安全设计、放料时预防迭料安全设计。
（６）焊接模拟：机器人运动到一个焊接位置后，发Ｌａｓｅｒ＿ｓｔａｒｔ信号给焊接机，焊接完后，焊接机会发一个Ｌａｓｅｒ＿ｅｎｄ信号给机器人，机器人收到该信号后
万方数据