机器人焊接工作站中变位机的作用分析

发表时间：2018-07-19T10:35:01.937Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：刘和[导读] 摘要：变位机作为现代机械化生产的典型设备，其已逐渐的广泛应用于工业生产的各个领域，目前来说我国汽车制造企业多数都采用机器人焊接工作站的方式进行工件生产，相比于以往的人工加工方式，工作效率和焊接质量都显著提升。

天津玛斯特车身装备技术有限公司天津 300402

摘要：变位机作为现代机械化生产的典型设备，其已逐渐的广泛应用于工业生产的各个领域，目前来说我国汽车制造企业多数都采用机器人焊接工作站的方式进行工件生产，相比于以往的人工加工方式，工作效率和焊接质量都显著提升。本文基于常见变位机类型及其作用进行分析，并对机器人焊接工作站中变位机技术性能进行探究。

关键词：生产效率；经济效益；伺服驱动

引言：当前社会发展形势下，现代科学技术的应用使工业制造发生重大变革，以往的劳动密集型产业逐渐发生转变，越来越多的工业生产内容开始由机器人替代人工，工作效率和制造精确性都显著提升。根据相关调查统计数据显示，我国汽车保有量位居世界前列，车型更新换代速度不断加剧，市场竞争逐渐呈现较为激烈的形式。为更好的提升生产效率和质量，实现经济效益的增长，世界上多数汽车制造企业开始以焊接机器人替代人工，这种模式已成为未来汽车制造业发展的必然趋势。

一常见变位机类型及作用分析

1.单轴翻转变位机

单轴翻转变位机结构形式如图1所示，该变位机的运转动力通过一般电机或是伺服电机进行供电驱动，在实际工作过程中可以根据零部件焊接加工要求进行速度调节，其应用作用是辅助焊接机器人对加工零部件进行角度旋转，以确保焊接满足应用需求，提升焊接质量，单轴翻转变位机是现阶段机器人工作站中应用较为广泛的辅助焊接设备。

图1：单轴翻转变位机结构形式

2.双轴标准变位机

双轴标准变位机结构形式如图2所欧式，该变位机的两侧旋转轴通过伺服电机进行供电驱动，能够辅助机器人焊接和进行夹具翻转。与其他种类的变位机不同，双轴标准变位机可以在正负180度之间进行水平旋转，能够有效的提升与焊接机器人的协调能力使焊接机器人的焊接方式处于最佳状态，并且焊缝的质量也得到显著的提升。双轴标准变位机适用于小型焊接工作站，通常用于小型零部件加工。

图2：双轴标准变位机结构形式

3.L型双轴变位机

L型双轴变位机结构形式如图3所示，该变位机的驱动方式与双轴标准变位机的驱动方式相同，其作用也大致相同。L型双轴变位机的优势是其结构得到有效的优化，在发挥双轴标准变位机作用的同时其承载能力有效提升，相比于双轴标准变位机来说，翻转角度也有所提升，通常在进行较大零件加工时会采用L型双轴变位机。

焊接机器人工作站方案

. . . 目录一、工件基础资料及工件工艺要求 (2) 1.1对被焊工件的要求 (2) 二、工作环境 (2) 三、机器人工作站简介 (2) 3.1焊接工艺 (2) 3.2工作站简述 (2) 3.3机器人工作站布局: (图中形状，尺寸仅供参考) (2) 3.4机器人工作站效果图 (3) 3.5机器人工作站动作流程 (3) 四、配置清单明细表 (4) 五、关键设备的主要参数及配置 (5) 六、电气控制系统 (6) 七、双方职责及协作服务 (7) 7.2需方职责 (7) 7.2供方职责 (7) 八、工程验收及验收标准 (7) 九、质量保证及售后服务 (8) 十、技术资料的交付 (9) 十一、其它约定................................................... 错误！未定义书签。附件一 KUKA机器人 (9) 1.1 KUKA KR6弧焊机器人： (10) 1.2机器人系统： (10)

一、工件基础资料及工件工艺要求 1.1对被焊工件的要求 ?工件误差：精度误差、位置误差、焊缝间隙误差。 ?工件焊缝周围10mm内不能有影响焊接质量的油、水分和氧化皮。 ?工件上不能有影响定位的流挂和毛刺等缺陷。 ?工件的尺寸偏差不能超过 1 mm。 ?不同工件在夹具定位后焊缝位置度重复定位偏差不超过 1 mm。 ?坡口的焊缝间隙小于1mm,大于1mm需人工打底。二、工作环境 2.1电源：3相AC380V ，50Hz±1Hz ，电源的波动小于10%。 2.2工作温度：5℃～ 45℃。 2.3工作湿度：90%以下。三、机器人工作站简介 3.1焊接工艺 ?焊接方式;人工定焊组对、人工示教，机器人满焊。 ?焊接方法：MIG/MAG ?保护气体：80%Ar+20%CO2。 ?焊丝直径：1.0/1.2mm。 ?焊丝形式：盘/桶装。 ?焊接的可达率：机器人焊枪可达范围，不可达区域由人工补焊。 ?工件装卸方式：人工装配。 ?物流方式：人工、行吊。 3.2工作站简述 ?本案设备采用单工位三班制，每班工作时间8小时，并且设备满足24小时三班连续作业工作能力。 ?本工作站主要包括弧焊机器人1套、焊接电源1套、L型双轴变位机1套、机器人底座1套、系统集成控制柜1套等组成。 3.3机器人工作站布局: (图中形状，尺寸仅供参考)

二、机器人焊接系统要求

焊接机器人技术要求一、设备名称、数量及用途焊接机器人 1套用于山东玲珑机电有限公司（甲方）二、供货范围 1、焊接机器人（焊枪、送丝机、储丝桶、水冷机、清枪剪丝装置、防碰撞传感器等） 2、机器人滑台系统 3、变位机 4、集成控制系统 5、示教器 6、焊接软件 7、配套的工装夹具 8、安全护栏及其它保护装置 9、烟尘处理系统 10、附件、备品备件 11、其它一、系统方案 1.依据 1.1 甲方所提供的被焊工件照片、图纸及相关技术要求。 1.2 以产品的焊接工艺分析和工艺流程的合理性为基础，力求高柔性、高性价比、高可靠性，并且日后可扩展升级。 2.主要焊接工件及焊接要求 2.1.1工件外形图如下：（甲方可提供图纸）

热板 2.2工件的焊接要求： 2.2.1 气体保护电弧焊接(MAG)。 2.2.2 焊接牢固，无设备自身原因导致的夹渣、裂纹、咬边、漏焊等焊接缺陷。 2.2.3 焊缝均匀平整、无焊瘤等外观缺陷。 2.2.4 焊缝尺寸及质量应符合甲方图纸及技术要求。 2.2.5焊接位置：船形位焊接 3.工序及工艺路线的划分 3.1工序：人工点焊零部件---吊运工件至变位机-→手动夹紧工件-→确认程序号-机器人焊接工件（变位机协调联动）- →焊接工件结束-→机器人复位→人工装卸工件，程序结束。底座、横梁和热板在变位机上面焊接。底座、横梁需要分两次焊接，第一次焊接底座、横梁的内部焊缝，第二次焊接底座、横梁的外部焊缝。需要人工分两次装卸工件。 3.2操作：操作人员按下操作盒上的启动按钮，滑台上的焊接机器人按照预先设定好的程序运行，机器人夹持焊枪到达焊缝始端开始焊接，在焊接过程中变位机可以适时转动工件，使得工件上的焊缝有利于机器人的焊接作业，焊接结束，机器人复位，人工装卸工件。该变位机可以同机器人配合工作。变位机带动工件适时翻转，可以将工件焊缝调整为机器人最佳位置焊接焊缝（船型焊缝），方便机器人焊接工件，此变位机还可以适应工件的多层多道焊接、对称焊接等焊接要求，减少工件焊接变形。 3.3机器人弧焊软件包：机器人带有起始点寻位功能。该功能具备接触传感功能，具有自动寻找焊缝起始位置的功能，从而解决工件初始定位偏差问题。机器人带有电弧跟踪功能。能够自动补偿由于工件的不一致性、焊接变形带来的偏差。焊接工艺特点：通过触碰寻位对于其中特征位置的焊缝集中进行寻位；按照工艺需求，遵循焊接应力变化、表面要求及焊接可达性要求，依次进行焊接；大部分焊缝都尽最大可能调整为船型位置。焊接过程中，部分关键尺寸进行必要的二次寻位，以保证起弧位置准确。并利用变位机大幅反转的间隙，设置程序，进行清枪剪丝喷硅油的工作。 3.4焊接工艺 3.4.1工件参数条件 1)工件材料：Q345；

焊接机器人工作站简介

焊接机器人工作站简介首钢莫托曼机器人有限公司（SGM）是专门从事工业机器人及其自动化生产线设计、制造及销售的中日合资公司。公司成立于1996年8月23日，注册资金700万美元，由首钢总公司（45％）、日本株式会社安川电机（43％）和日本岩谷产业株式会社（12％）共同投资，总部位于北京经济技术开发区。 SGM主营日本安川MOTOMAN系列机器人产品，广泛应用于弧焊、点焊、涂胶、切割、搬运、码垛、喷漆、科研及教学。安川新推出的洁净机器人和双臂机器人是MOTOMAN机器人的开拓性产品，SGM今后会不断推出更多高性能、高精度、高可靠性的新型MOTOMAN机器人。 SGM的产品遍布汽车、摩托车、家电、烟草、陶瓷、工程机械、矿山机械、物流、铁路机车等诸多行业。为促进企业发展、提升行业知名度，SGM每年都会参展多个大型行业应用展会， SGM拥有一批优秀的工程设计、项目调试人员，在机器人工作站及各种大中型机器人自动化系统生产线的研发、制造、调试及运行维护等方面具有成熟经验和较高水平，在应用技术上获得了多项国家专利。SGM在不断发展壮大的过程中不断提高系统设计的精准性，这大大提高了系统设备的使用可靠性。机器人本体专门为点焊而设计，其上臂内藏点焊用的电缆，气管与水管，它与高性能NX100控制柜及配备6.5”LCD彩色显示触摸屏的示教盒的结合，使MOTOMAN-ES系列机器人极大程度地完善

了点焊系统。 NX100可同时协调控制多达36个轴，可以实现机器人6轴+电动点焊钳1轴+行走轴1轴，可四台点焊机器人单元的同时协调动作。并且，由于控制柜命令的运行数度提高1倍从而缩短了作业周期。有负载重量为165KG到200KG达到了机械人精度运动的最大承重量。机器人运用高精度控制算法缩短了命令响应的滞后时间，它是安川独有的“高级机器人动作（ARM）”控制特点之一。因此，机器人的诡计重复精度可以提高50％。误差补偿功能（选项）使机器人绝对位置精度提高2到5倍。这个功能能够提高焊接质量，减小因绝对位置精度而引起的焊接不良。为了操作者方便使用者，机器人采用彩色显示触摸屏幕，方便示教与设备维护，采用图标与图画显示，操作与Windows类似，比以前的操作方法更容易掌握。屏幕显示的帮助向导功能协助操作者确认操作示教盒的步骤。示教盒可以显著提高再工作现场对I/0型号的调试效率可以在显示屏上编辑梯形图。由于配备了高达10000步的存储容量，可以不使用外部PLC。

机器人焊接工作站

多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————社会的迅速发展推动工业的更新升级，随着工业生产生活的发展，需要逐渐利用具有能不间歇工作没有疲劳意识以及能够在有害环境中操作，不怕危险并且抓举重物的力量比较大的机器人。接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍其焊接工作站的分类，希望能给您带来一定程度上的帮助。 1.箱体焊接机器人工作站是专门针对箱柜行业中，生产量大，焊接质量及尺寸要求高的箱体焊接开发的机器人工作站专用装备。箱体焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站适用于各式箱体类工件的焊接，在同一工作站内通过使用不停的夹具可实现多品种的箱体自动焊接，焊接的相对位置高。由于采用双工位变位机，焊接的同时，其他工位可拆装工件，极大的提高了焊接效率。

多年质保操作简单方便快捷————————————————————————————————————————————— 2.轴类焊接机器人工作站是专门针对低压电器行业中万能式断路器中的转轴焊接开发的专用设备，推出了一套专用的转轴焊接机器人工作站。轴类焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站用于以转轴为基体（上置若干悬臂）的各类工件的焊接，在同一工作站内通过使用不同的夹具可实现多品种的转轴自动焊接。焊接的现对位置精度很高。由于采用双工位变位机，焊接的同时，其他工位可拆装工件，极大的提高了效率。安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集成研发、制造、销售、自动化控制工程承包于一体的综合性自动化技

焊接变位机设计准则

珠海固得焊接自动化设备有限公司陈裕川江维何奕波摘要：在现代焊接机器人工作站中，变位机是实现高效、优质焊接生产的重要组成珠海固得焊接自动化设备有限公司陈裕川江维何奕波摘要：在现代焊接机器人工作站中，变位机是实现高效、优质焊接生产的重要组成部件。本文概述了机器人焊接变位机的种类和结构形式，列举了焊接变位机在机器人工作站中典型的应用实例，详细地论述了机器人焊接变位机的技术要求、设计准则和计算方法，介绍了标准型机器人变位机的主要技术特性参数。关键词：机器人工作站；变位机；设计准则 1 前言在现代工业生产中，机器人的应用越来越普遍。为充分发挥机器人的功效，其通常与各种焊接变位机组合使用，从而实现高效、优质的焊接生产。目前，焊接变位机已成为焊接机器人工作站不可缺少的组成部分。一台较复杂的多轴焊接变位机的价格往往超过标准机器人本身的价格，可见焊接变位机的重要性。因此，必须重视焊接变位机的设计与制造。迄今，我国尚未制定焊接变位机设计规程，本文根据相关的技术文献，概括地讨论了机器人焊接变位机的设计准则。 2 焊接变位机的种类目前，与机器人配套使用的焊接变位机有多种结构形式。现将最常用的焊接变位机分述如下： 2.1 固定式回转平台。这是一种最简单的单轴变位机，其结构形式见图1。工作平台可采用电机或风动马达驱动。通常工作平台的回转速度是固定不变的，其功能是配合机器人按预编程序将工件旋转一定的角度。 2.2 头架变位机。头架变位机也是一种单轴变位机，其结构形式如图2所示, 卡盘通常由电机驱动。与回转平台不同，其旋转轴是水平的，适用于装卡短小型工件，可配合机器人将工件接缝转到适于焊接的位置。 2.3 头尾架变位机。头尾架变位机由头架和尾架组成，其结构形式见图3，是机器人工作站最常用的变位机。在一般情况下，头架装有驱动机构，带动卡盘绕水平轴旋转。尾架则是被动的。如工件长度较大或刚度较小，亦可将尾架装上驱动机构，并与头架同步起动。严格地说，头尾架变位机仍属于单轴变位机。尾架在机座轨道上的水平移动在装卡工件时起作用，不与机器人协调动作。

焊接机器人

焊接机器人焊接机器人定义焊接机器人是指具有三个或三个以上可自由编程的轴，并能将焊接工具按要求送到预定空间位置，按要求轨迹及速度移动焊接工具的机器。包括弧焊机器人、激光焊接机器人、点焊机器人等。焊接机器人的组成焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。接机器人生产线焊接机器人生产线比较简单的是把多台工作站（单元）用工件输送线连接起来组成一条生产线。这种生产线仍然保持单站的特点，即每个站只能用选定的工件夹具及焊接机器人的程序来焊接预定的工件，在更改夹具及程序之前的一段时间内，这条线是不能焊其他工件的。另一种是焊接柔性生产线（FMS-W）。柔性线也是由多个站组成，不同的是被焊工件都装卡在统一形式的托盘上，而托盘可以与线上任何一个站的变位机相配合并被自动卡紧。焊接机器人系统首先对托盘的编号或工件进行识别，自动调出焊接这种工件的程序进行

焊接。这样每一个站无需作任何调整就可以焊接不同的工件。焊接柔性线一般有一个轨道子母车，子母车可以自动将点固好的工件从存放工位取出，再送到有空位的焊接机器人工作站的变位机上。也可以从工作站上把焊好的工件取下，送到成品件流出位置。整个柔性焊接生产线由一台调度计算机控制。因此，只要白天装配好足够多的工件，并放到存放工位上，夜间就可以实现无人或少人生产了。工厂选用哪种自动化焊接生产形式，必须根据工厂的实际情况及素要而定。焊接专机适合批量大，改型慢的产品，而且工件的焊缝数量较少、较长，形状规矩（直线、圆形）的情况；焊接机器人系统一般适合中、小批量生产，被焊工件的焊缝可以短而多，形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多，每批数量又很少的情况，目前国外企业正在大力推广无（少）库存，按订单生产（JIT）的管理方式，在这种情况下采用柔性焊接线是比较合适的。以上是OTC焊接机器人的详细信息，由深圳市骏腾发自动焊接装备股份有限公司（柳州分公司）自行提供，如果您对OTC焊接机器人的信息有什么疑问，请与该公司进行进一步联系，获取OTC焊接机器人的更多信息。 2.OTC 焊接机器人及其应用 1 焊接机器人

DLRB-1410WP焊接机器人工作站(带变位机)(闫斌)

工业机器人焊接工作站（配双轴变位机）设备名称：工业机器人焊接工作站（配双轴变位机）设备型号：DLRB-1410WP 设备数量：1台生产厂家：山东栋梁科技设备有限公司图片仅供参考，以实际配置为准一、产品概述 DLRB-1410WP工业机器人焊接工作站主要由：工业机器人本体、工业机器人控制器、手持示教器及控制电缆、焊接电源、送丝机、送丝机底座、送丝线盘、配套电缆、焊枪、焊枪夹持器、防碰撞传感器（选配）、控制台、机器人底座、变位机、安全围栏等组成。 1

二、系统组成 1、机器人本体采用ABB IRB1410型工业机器人 ?IRB1410机器人采用超高速6轴运行机构，工作半径1.44m，有效载荷5kg。本代产品优化了电机功率和运动性能，使整体性能优于同类竞争产品。 ?机器人本体和机器人控制柜防护等级均为IP54。具体参数如下： ?机器人轴数：6轴可扩展至8轴 ?机器人最大负载： 5 kg； ?机器人手臂最大工作半径： 1.44m； ?机器人重复定位精度：0.025mm；电气连接三相交流400V(+10%，-15%)，50Hz，7.68KVA 环境参数环境温度：5?C- 45?C 相对湿度：95% 噪声等级： <70dB 重量： 225 kg 2

工作范围 2. 机器人控制器标准型IRC5 控制柜控制硬件：多处理器系统 PCI 总线奔腾CPU 大容量闪存 20s UPS 备份电源 3

控制软件： BaseWare机器人操作系统强大的RAPID编程语言 PC-DOS文本格式软件出厂预装，并存于光碟电气连接：电源： 3 相400V(+10%，-15%)，50Hz 额定功率：7.68KVA（变压器容量）输入输出：数字24V，DSQC1030 16进/16出模拟0-10V，DSQC1032 4AO/4AI 安全性：紧急停止，自动模式停止，测试模式停止等物理参数：尺寸：970mm×725mm×710mm 重量：150kg 环境参数：环境温度：5?C -45?C 相对湿度：95% 防护等级：IP54 操作界面： 4

机器人焊接工作站标准构成

中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：一、前言随着第一产业规模化，自动化，标准化的加速，尤其是汽车国产化进程加快，机器人焊接工作站的应用越来越广泛，已经是汽车生产的主要模式。本文主要是对机器人焊接工作站知识进行基础讲解。二、总体构成一个标准的机器人焊接工作站由机械、电气及焊接三大部分构成。如上图所示，通常一个标准工作站有①安全围栏（或焊接房），②变位机，③公共基座（含机器人底座、变位机底座），④操作台，⑤机器人本体，⑥固定工作台，⑦夹具，⑧电缆桥架（走各种电缆、信号线）以及机器人控制器、焊机等组成。其工作流程是按照控制系统下达的指令，根据预先示教的程序，依照绝对码盘确定的位置信息，沿着示教的运动轨迹进行弧焊、点焊等自动作业。有的项目根据需要还配备检具、专机等其他设备。本文着重说明机械部分的构成及应用。机器人系统的确定及方案的确立：

工业机器人焊接工作站基本原理与操作

机器人焊接工作站基本原理与操作一. 机器人焊接工作站基本原理 1.机器人系统构成 2.机器人控制器硬件 3.示教盒介绍 A、示教盒（TP）的作用

1）移动机器人 2）编写机器人程序 3）试运行程序 4）生产运行 5）查看机器人状态（I/O设置，位置信息等） 6）手动运行 B、认识 TP上的键 1)Status Inicators（状态指示灯）：指示系统状态。 2)ON/OFF Switch（开关）：与DEADMAN开关一起启动或禁止机器人运动 3)PREV：显示上一屏幕。 4)SHIFT key（键）：与其它键一起执行特定功能。 5)MENUS key（键）：使用该键显示屏幕菜单。 6)Cursor keys（光标键）：使用这些键移动光标。 7)STEP key（键）：使用这个键在单步执行和循环执行之间切换。 8)RESET key（键）：使用这个键清除告警。 9)BACK SPACE key（键）：：使用这个键清楚光标之前的字符或者数字。 10)ITEM key（键）：使用这个键选择它所代表的项。 11)ENTER key（键）：使用该键输入数值或从菜单选择某个项。

12)POSN key（键）：使用该键显示位置数据。 13)ALARMS key（键）：使用该键显示告警屏幕。 14)QUEUE key（键）：使用该键显示任务队列屏幕。 15)APPL INST key（键）：使用该键显示测试循环屏幕。 16)SATUS key（键）：使用该键显示状态屏幕。 17)MOVE MENU key（键）：使用该键来显示运动菜单屏幕。 18)MAN FCTNS key（键）：使用该键来显示手动功能屏幕。 19)Jog Speed keys（键）：使用这些键来调节机器人的手动操作速度。 20)COORD key（坐标系键）：使用该键来选择手动操作坐标系。 21)Jog keys（键）：使用这些键来手动手动操作机器人。 22)BWD key（键）：使用该键从后向前地运行程序。 23)FWD key（键）：使用该键从前至后地运行程序。 24)HOLD key（键）：使用该键停止机器人。 25)Program keys（程序键）：使用这些键选择菜单项。 C、如何通过TP移动机器人

现代机器人焊接变位机的设计准则

现代机器人焊接变位机的设计准则摘要：在现代焊接机器人工作站中，变位机是实现高效、优质焊接生产的重要组成部件。本文概述了机器人焊接变位机的种类和结构形式，列举了焊接变位机在机器人工作站中典型的应用实例，详细地论述了机器人焊接变位机的技术要求、设计准则和计算方法，介绍了标准型机器人变位机的主要技术特性参数。关键词：焊接变位机；变位机；机器人焊接变位机；设计准则 1 前言在现代工业生产中，机器人的应用越来越普遍。为充分发挥机器人的功效，其通常与各种焊接变位机组合使用，从而实现高效、优质的焊接生产。目前，焊接变位机已成为焊接机器人工作站不可缺少的组成部分。一台较复杂的多轴焊接变位机的价格往往超过标准机器人本身的价格，可见焊接变位机的重要性。因此，必须重视焊接变位机的设计与制造。迄今，我国尚未制定焊接变位机设计规程，本文根据相关的技术文献，概括地讨论了机器人焊接变位机的设计准则。 2 焊接变位机的种类目前，与机器人配套使用的焊接变位机有多种结构形式。现将最常用的焊接变位机分述如下：

2.1 固定式回转平台。这是一种最简单的单轴变位机，其结构形式见图1。工作平台可采用电机或风动马达驱动。通常工作平台的回转速度是固定不变的，其功能是配合机器人按预编程序将工件旋转一定的角度。 2.2 头架变位机。头架变位机也是一种单轴变位机，其结构形式如图2所示, 卡盘通常由电机驱动。与回转平台不同，其旋转轴是水平的，适用于装卡短小型工件，可配合机器人将工件接缝转到适于焊接的位置。 2.3 头尾架变位机。头尾架变位机由头架和尾架组成，其结构形式见图3，是机器人工作站最常用的变位机。在一般情况下，头架装有驱动机构，带动卡盘绕水平轴旋转。尾架则是被动的。如工件长度较大或刚度较小，亦可将尾架装上驱动机构，并与头架同步起动。严格地说，头尾架变位机仍属于单轴变位机。尾架在机座轨道上的水平移动在装卡工件时起作用，不与机器人协调动作。

机器人焊接工作站中变位机的作用分析

机器人焊接工作站中变位机的作用分析发表时间：2018-07-19T10:35:01.937Z 来源：《基层建设》2018年第17期作者：刘和[导读] 摘要：变位机作为现代机械化生产的典型设备，其已逐渐的广泛应用于工业生产的各个领域，目前来说我国汽车制造企业多数都采用机器人焊接工作站的方式进行工件生产，相比于以往的人工加工方式，工作效率和焊接质量都显著提升。天津玛斯特车身装备技术有限公司天津 300402 摘要：变位机作为现代机械化生产的典型设备，其已逐渐的广泛应用于工业生产的各个领域，目前来说我国汽车制造企业多数都采用机器人焊接工作站的方式进行工件生产，相比于以往的人工加工方式，工作效率和焊接质量都显著提升。本文基于常见变位机类型及其作用进行分析，并对机器人焊接工作站中变位机技术性能进行探究。关键词：生产效率；经济效益；伺服驱动引言：当前社会发展形势下，现代科学技术的应用使工业制造发生重大变革，以往的劳动密集型产业逐渐发生转变，越来越多的工业生产内容开始由机器人替代人工，工作效率和制造精确性都显著提升。根据相关调查统计数据显示，我国汽车保有量位居世界前列，车型更新换代速度不断加剧，市场竞争逐渐呈现较为激烈的形式。为更好的提升生产效率和质量，实现经济效益的增长，世界上多数汽车制造企业开始以焊接机器人替代人工，这种模式已成为未来汽车制造业发展的必然趋势。一常见变位机类型及作用分析 1.单轴翻转变位机单轴翻转变位机结构形式如图1所示，该变位机的运转动力通过一般电机或是伺服电机进行供电驱动，在实际工作过程中可以根据零部件焊接加工要求进行速度调节，其应用作用是辅助焊接机器人对加工零部件进行角度旋转，以确保焊接满足应用需求，提升焊接质量，单轴翻转变位机是现阶段机器人工作站中应用较为广泛的辅助焊接设备。图1：单轴翻转变位机结构形式 2.双轴标准变位机双轴标准变位机结构形式如图2所欧式，该变位机的两侧旋转轴通过伺服电机进行供电驱动，能够辅助机器人焊接和进行夹具翻转。与其他种类的变位机不同，双轴标准变位机可以在正负180度之间进行水平旋转，能够有效的提升与焊接机器人的协调能力使焊接机器人的焊接方式处于最佳状态，并且焊缝的质量也得到显著的提升。双轴标准变位机适用于小型焊接工作站，通常用于小型零部件加工。图2：双轴标准变位机结构形式 3.L型双轴变位机 L型双轴变位机结构形式如图3所示，该变位机的驱动方式与双轴标准变位机的驱动方式相同，其作用也大致相同。L型双轴变位机的优势是其结构得到有效的优化，在发挥双轴标准变位机作用的同时其承载能力有效提升，相比于双轴标准变位机来说，翻转角度也有所提升，通常在进行较大零件加工时会采用L型双轴变位机。

焊接机器人常见问题和解决办法

焊接机器人常见问题和解决办法 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

焊接机器人工作中易出现的问题和解决方法（1）出现焊偏问题：可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时，要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确，并加以调整。如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置，重新校零予以修正。（2）出现咬边问题：可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对，可适当调整。（3）出现气孔问题：可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥，进行相应的调整就可以处理。（4）飞溅过多问题：可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长，可适当调整机器功率的大小来改变焊接参数，调节气体配比仪来调整混合气体比例，调整焊枪与工件的相对位置。（5）焊缝结尾处冷却后形成一弧坑问题：可编程时在工作步中添加埋弧坑功能，可以将其填满。 4、在焊接过程中，机器人系统常见的故障（1）发生撞枪：可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确，可检查装配情况或修正焊枪TCP。（2）出现电弧故障，不能引弧：可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小，可手动送丝，调整焊枪与焊缝的距离，或者适当调节工艺参数。（3）保护气监控报警：冷却水或保护气供给存有故障，检查冷却水或保护气管路。

5.焊接机器人的编程技巧（1）选择合理的焊接顺序，以减小焊接变形、焊枪行走路径长度来制定焊接顺序。（2）焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。（3）优化焊接参数，为了获得最佳的焊接参数，制作工作试件进行焊接试验和工艺评定。（4）采用合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置。同时，要不断调整机器人各轴位置，合理地确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后，焊枪相对接头的位置必须通过编程者的双眼观察，难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。（5）及时插入清枪程序，编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序，可以防止焊接飞溅堵塞焊接喷嘴和导电嘴，保证焊枪的清洁，提高喷嘴的寿命，确保可靠引弧、减少焊接飞溅。（6）编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改程序，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。

机器人焊接工作站标准构成

机器人焊接工作站标准构成 Jenny was compiled in January 2021

机器人焊接工作站标准构成【摘要】通过本文详细描述机器人焊接工作站的构成，加深大家对机器人工作站认识及了解。普及机器人工作站基本知识。【关键词】工作站、焊接变位机、夹具、周边设备 Thebasiccomposingoftherobotweldworkstation GAONa （SHENYANGSIASUNROBOT&AUTOMATIONCO.,LTDNO.16,JinhuiStreet,HunnanNewDistrict,Sh enyang110179） Abstract:Describestherobotthroughthisarticletoweldtheworkstationindetailthecon stitution,deepenseverybodytotherobotworkstationunderstandingandtheunderstandin g.Popularrobotworkstationelementaryknowledge. Keywords:workstation;floorturnablepositioner;clamp;thesurroundingequipment 中图分类号：P755.1文献标识码：A文章编号：一、前言随着第一产业规模化，自动化，标准化的加速，尤其是汽车国产化进程加快，机器人焊接工作站的应用越来越广泛，已经是汽车生产的主要模式。本文主要是对机器人焊接工作站知识进行基础讲解。二、总体构成一个标准的机器人焊接工作站由机械、电气及焊接三大部分构成。如上图所示，通常一个标准工作站有①安全围栏（或焊接房），②变位机，③公共基座（含机器人底座、变位机底座），④操作台，⑤机器人本体，⑥固定工作台，⑦夹具，

《弧焊机器人工作站系统应用》试卷6概要

《弧焊机器人工作站系统应用》试卷6 一．单一选择题，每题2分，共30分。 1. 断口检验常用于（ A ）接头。 A.管状 B.板状 C.T形 D.船形 2. 焊接技术是机电安装工程施工的重要工艺技术之一。焊接方法种类繁多，机电安装工程在施工现场最常用的是（ B ）。 A．埋弧焊 B．电弧焊C．爆炸焊 D．钎焊3. 焊机的焊接电源的负极输出连接到（）。（ B ）Ａ焊枪Ｂ工件Ｃ工业机器人 D送丝机 4. 在自动焊接中，送丝速度的控制是由（）决定。（ B ）Ａ送丝盘Ｂ焊接电源的电压Ｃ焊丝的大小 D 送丝 5. 在“焊后检验”过程中，外观检验是指( D )。 A.利用低倍放大镜或肉眼观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷 B.用焊接检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错口等 C.检验焊件是否变形 D.以上均正确 6. 气割操作时，割嘴与工件表面的距离应保持在（ B ）范围内。 A 5-10mm B 10-15mm C 15-20mm 7.为了保证焊缝的力学性能，不允许直接从产品上切取试板进行试验，需要通过（B）来进行检验。 A.制作产品试板； B.无损探伤 C. 8、既廉价又安全，操作也很方便的压力试验是什么试验(A) A.水压试验； B.气压试验 9.焊接变形属于何种缺陷类型？A A.形状尺寸缺陷； B.咬边； C.其它缺陷 10.焊接收弧中熔池不饱满就进行收弧，停止焊接，容易出现何种缺陷？A A.弧坑； B.裂纹； C.咬边 11.湿度在（A）的环境不宜焊接 A.80%--90%； B.60%--70%； C.50%--60%； 12.检验焊条的直径和焊接电流是否符合要求属于（C） A.焊前检验； B.焊接过程检验； C.焊接成品检验 13. 金属材料的超声波探伤中，常用的探伤频率是（B ） A.10~25MHz； B. 1~5MHz； C.20~500KHz； D.25~100MHz

变位机

焊接机器人焊接机器人系统的组成和分类机器人要完成焊接作业必须依赖控制系统与辅助设备的支持和配合。完整的焊接机器人系统一般由以下几个部分组成：机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊枪或焊钳等)、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等。机器人操作机是焊接机器人系统的执行机构，其任务是精确地保证末端执行器(焊枪)所要求的位置、姿态并实现其运动。一般情况下，工业机器人操作机至少应具有3个以上自由度。具有6个旋转关节的铰接开链式机器人操作机能以最小的结构尺寸获取最大的工作空间，并且能以较高的位置精度和最优的路径到达指定位置，因而在焊接领域得到广泛的应用。变位机是机器人焊接生产线及焊接柔性加工单元的重要组成部分，其作用是将被焊工件旋转(平移)到最佳的焊接位置。在焊接作业前和焊接过程中，变位机通过夹具装卡和定位被焊工件。通常，焊接机器人系统采用两台变位机，一台进行焊接作业，另一台则完成工件装卸。机器人控制器是整个机器人系统的神经中枢。控制器负责处

理焊接机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。焊接系统是焊接机器人得以完成作业的必需装备，主要由焊钳或焊枪、焊接控制器以及水、电、气等辅助部分组成。焊接控制器是焊接系统的控制装置，它根据预定的焊接监控程序，完成焊接参数输入、程序控制及系统故障自诊断，并实现与上位机的通信联系。焊接电源及送丝设备必须由机器人控制系统直接控制，电源的功率和接通时间必须与自动过程相符。在焊接过程中，由于存在被焊工件几何尺寸和位置误差以及焊接过程中的热变形，传感器仍是焊接过程中不可缺少的设备。传感器的任务是实现工件坡口的定位、跟踪以及焊缝熔透信息的获取。

机器人柔性焊接工作站的技术方案

机器人柔性焊接工作站的技术方案 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

北京深隆机器人柔性焊接工作站的技术方案为了充分发挥焊接机器人的自动化优势，提高产品质量和效率，提高工艺装备水平，降低工人劳动强度，设计了一套机器人柔性焊接工作站。文中介绍了机器人柔性焊接工作站的技术方案以及关键部件变位机、智能搬运器、工件定位工装的设计。通过方案设计，解决了变位机定位精度要求高、控制系统与机器人的通讯、智能搬运器的取货动作、工件的快速定位卡紧等技术难题。随着工业自动化的普及和发展，焊接变位机的应用也逐渐普及，主要是在汽车，电子，机械等领域的焊接,焊接变位机结合焊接机器人组成一个小型流水线可以更好地节约能源和提高生产效率。北京深隆科技有限公司的主要产品及服务为机器人智能涂装线、工业机器人应用及成套装备、涂装自动化生产线集成三大系列，以解放低端劳动力、改善有害工作环境为导向，以工业机器人集成应用为基础，以行业应用的个性化方案定制为核心，业务领域包括3C 产品、汽车零部件等表面处理、重工、军工、航空、新能源等行业。产品包括：工业机器人喷涂生产线，自动涂装生产线，全自动点涂胶机器人,自动上下料机器人自动玻璃点涂胶机器人，自动锁镙丝机器人，自动上下料机器人、CCD视觉定位锁镙丝机,工业机器人配件-机器人工装，夹具，气动夹具，气动工装，气动模具，装配夹具，装配卡具等。技术咨询： 1.技术方案

机器人柔性焊接工作站立足于一小型自动化流水线作业，能焊接长度在米以下的各种工件，集自动上料、半自动定位装卡、自动焊接、自动卸货于一体。从而降低工人劳动强度，提高生产效率。为了达到总体设计要求，制定了满足要求的技术方案，该设备主要由工件定位工装、智能搬运器、变位机、构件周转架、码垛架、送料机构、电气及气动系统等构成一小型流水线，见图1。主要流程：1）上料机构把原材料输送到工位一；2）人工辅助装卡定位；3）变位机把装卡好的工件旋转到工位二；3）机器人焊接位置1；4）翻转轴翻转90度；5）机器人焊接位置2；6）翻转轴翻转180度；7）机器人焊接位置3，工件焊接完成；8）变位机把焊接完的工件旋转到工位一；9）智能搬运器到工位1取货搬运到码货架。这样一个流程结束，其中，工位一装卡区和工位二焊接区同时进行，大大提高了焊接效率。 2.变位机的设计变位机是机器人柔性焊接工作站的核心部件，主要由钢结构、旋转轴、翻转轴、导轨、快速卡环等组成，如图2。各部分的主要功能：（1）钢结构为支撑部件；（2）旋转轴使工位一和工位二的位置互换，达到焊接、卸货和装卡目的；（3）两个翻转轴为工位1或工位2的变位，使得机器人在最有利于焊缝成型的位置焊接和工件装卡；（4）导轨作用是导向智能搬运器横移到变位机上取货；（5）快速卡环主要是焊接不同工件时快速更换工装。

弧焊机器人工作站保养与维护

1．机器人的保养与维护机器人本体与外部轴保养方法如下： 1)机器人关节轴、电机要加油的地方，需经常检查，发现油少时进行加油，防止转动部位干磨；三年更换减速器的润滑油； 2)在机器人工作一定时间后，需对机器人各个电路板接口重新插拔，清理接口上的积灰，防止短路； 3)如果机器人的工作环境差，那需不定期对控制柜和机器人表面进行清洁保养，清理各风机叶片、滤网上的污垢、灰尘，保持通风良好，易散热； 4)定期对机器人的软件、程序、数据做备份，以防丢失无法恢复，带来不必要的麻烦； 5)工作时检查每轴的抱闸是否正常，细听是否有不正常的震动和噪音； 6)马达的温度不正常时，排除故障后方可继续运行； 7)一年更换机器人本体上的电池，二年更换控制柜电池； 8)定期对机器人机械部件、电气系统进行一个全面检查，确保机器人按您的意思实现您的愿望。其它机器人本体与外部轴的保养与维护详见FUNAC机器人维修手册。回转支承、齿轮的保养与维护本工作站使用的回转支承是马鞍山统力回转支承有限公司生产的。回转支承出厂时滚道

内已涂有少量的3号锂基润滑脂。对于日常的保养和维护主要注意以下十点。 1)回转支承运行100小时加一次润滑脂。加锂基润滑脂时，应使回转机构慢速运转，边转边注油，使润滑脂填充均匀，直到密封处有润滑脂挤出。特殊工作环境中，如温度高、湿度大、灰尘多、温差大以及连续工作时，应缩短加注润滑脂的周期； 2)机器长时间停止运转的前后也必须加满新的润滑脂； 3)暴露在外的齿面，应经常清除齿面杂物，并涂以相应的润滑脂； 4)一般工作条件下，回转支承安装运转100小时后应检查一次螺栓预紧力，以后每运转 500小时检查一次，必须保持足够的螺栓预紧力； 5)使用过程中，禁止用水直接冲刷回转支承，以防止水进入滚道； 6)使用过程中，如发现噪音、震动、功率突然增大，应立即停机检查，排除故障，必要时需拆检回转支承； 7)严防较硬的异物接近或进入回转支承齿啮合区； 8)经常检查密封圈的完好情况，如果发现密封圈破损应及时更换，如发现脱落应及时复位。 2．清枪工作站的保养与维护在清洗、保养和维修前请遵守下面的顺序： 1)关闭电源、关闭压缩空气、关闭机器人控制电路，在确保整个机器处于静止状态时，方可进行保养与维护； 2)清枪工作站原则上无需特殊保养，为了延长其寿命及保证其性能，请定期清洁、检查各机械零部件； 3)定期清洁，检查绞刀和固定夹块使用状况，如有损坏，请及时进行更换； 4)定期检查电磁阀、气管接头、气缸等的使用状况，如有损坏，请及时进行更换； 5)每2000次剪切后请通过加油嘴给切刀导轨加润滑脂；

变位机

1.17.1 焊接机器人 7.1.1 焊接机器人系统的组成和分类机器人要完成焊接作业必须依赖控制系统与辅助设备的支持和配合。完整的焊接机器人系统一般由以下几个部分组成：机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊枪或焊钳等)、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等。 ?机器人操作机是焊接机器人系统的执行机构，其任务是精确地保证末端执行器(焊枪)所要求的位置、姿态并实现其运动。一般情况下，工业机器人操作机至少应具有3个以上自由度。具有6个旋转关节的铰接开链式机器人操作机能以最小的结构尺寸获取最大的工作空间，并且能以较高的位置精度和最优的路径到达指定位置，因而在焊接领域得到广泛的应用。 ? ?变位机是机器人焊接生产线及焊接柔性加工单元的重要组成部分，其作用是将被焊工件旋转(平移)到最佳的焊接位置。在焊接作业前和焊接过程中，变位机通过夹具装卡和定位被焊工件。通常，焊接机器人系统采用两台变位机，一台进行焊接作业，另一台则完成工件装卸。 ?机器人控制器是整个机器人系统的神经中枢。控制器负责处

理焊接机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。 ? ? 焊接系统是焊接机器人得以完成作业的必需装备，主要由焊钳或焊枪、焊接控制器以及水、电、气等辅助部分组成。焊接控制器是焊接系统的控制装置，它根据预定的焊接监控程序，完成焊接参数输入、程序控制及系统故障自诊断，并实现与上位机的通信联系。焊接电源及送丝设备必须由机器人控制系统直接控制，电源的功率和接通时间必须与自动过程相符。 ?在焊接过程中，由于存在被焊工件几何尺寸和位置误差以及焊接过程中的热变形，传感器仍是焊接过程中不可缺少的设备。传感器的任务是实现工件坡口的定位、跟踪以及焊缝熔透信息的获取。

焊接机器人介绍

焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人。根据国际标准化组织（ISO）工业机器人术语标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机（Manipulator），具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人, 从60年代开始用于生产以来，其技术已日益成熟，主要有以下优点： 1）稳定和提高焊接质量； 2）提高劳动生产率； 3）改善工人劳动强度，可在有害环境下工作； 4）降低了对工人操作技术的要求； 5）缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。因此，在各行各业已得到了广泛的应用。焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。图 1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人，绝大部分有6个轴。其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式：一种为平行四边形结构，一种为侧置式（摆式）结构，如图2a、b所示。侧置式（摆式）结构的主要优点是上、下臂的活动范围大，使机器人的工焊接机器人示意图作空间几乎能达一个球体。因此，这种机器人可倒挂在机架上工作，以节省占地面积，方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人，2、3轴为悬臂结构，降低机器人的刚度，一般适用于负载较小的机器人，用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小（局限于机器人的前部），难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人（平行机器人），已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部，又没有测置式机器人的刚度问题，从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。近年来点焊用机器人（负载100～150kg）大多选用平行四边形结构形式的机器人。上述两种机器人各个轴都是作回转运动，故采用伺服电机通过摆线针轮（RV）减速器（1～3轴）及谐波减速器（1～6轴）驱动。在80年代中期以前，对于电驱动的机器人都是用直流伺服电机，