当前位置:
Motoman机器人双机协调在后桥焊接中的应用
发布日期:2015-05-11 10:48:53 浏览次数: 字体大小:
2台机器人对应1个由机器人外部轴驱动的变位机,在变位机上顺长摆放的工件上有两个镜向对称的部件,两条相似的环焊缝需要两台机器人在变位机旋转的同时实现同步协调焊接。
焊接是工业中一种非常重要的加工工艺,其在汽车行业上的应用尤为重要。随着汽车行业的飞速发展,自动化焊接设备越来越得到广泛的应用,特别是在近年来用工荒的时期,使机器人焊接设备在汽车零部件生产上得到了很好的应用。
原来汽车后桥基本是由专机和人工焊接,但目前这种制造模式慢慢地被机器人焊接所取代。由于高效的焊接机器人可以适应更复杂的焊接,同时能够更好地保证焊接质量,降低劳动成本,所以是提高竞争力的重要组成设备之一。
一、Motoman机器人的双机协调功能是机器人独特的独立/协调技术
工作中,我们会遇到长形或者两端焊缝密集且对称分布的工件,焊缝分布在工件的两端,这时如果采用1台机器人进行焊接,就会出现因两端不同时焊接造成焊接变形不一致的问题,从而造成工件在长度方向上的扭转变形,焊后工件很难符合尺寸要求。针对这种类型的工件,最好的办法是采用2台机器人同时协调焊接的方式,这就促生了2台机器人的双机协调焊接技术。这项技术蕴含了比较高的技术含量,是机器人协调技术高水平的体现。
在生产中,汽车后桥和消声器的焊接就经常使用该项技术。
在图1中,2台机器人对应1个由机器人外部轴驱动的变位机,在变位机上顺长摆放的工件上有两个镜向对称的部件,两条相似的环焊缝需要两台机器人在变位机旋转的同时实现同步协调焊接。通过这种方式可以将焊接生产的效率提高一倍,这仅是一个方面。有时,我们会遇到焊接工艺要求必须采用这种焊接方法,这就是它存在的意义所在。
双机协调作业系统具有以下几方面特点:
第一,外部轴由伺服电动机驱动,是机器人的外部追加轴,与2台机器人都能建立协调关系。
第二,2台机器人与外部轴的同步协调作业程序是通过并行启动的方式实现的。并行启动可以很方便地控制2台机器人与外部轴的协调作业程序(R1+S1:S1与R2+S1:S1)以“独立”的方式运行,或以“同步”的方式运行。
第三,由于并行启动的应用,可以很方便地控制并规划2台机器人的作业任务,并可以通过“同步点”的使用,确保两台机器人在作业时按照安全的轨迹和受控的时序运行,从而避免了碰撞事故的发生,也简化了流程控制。
第四,在示教操作时,可以在完成一台机器人的示教程序后,通过“镜向”的方法生成另1台机器人的作业程序,大大缩短了示教时间,提高了工作效率。
第五,双机协调系统的作业机制。在双机协调系统中,作业流程控制通过一个“主任务”程序,来规划“分任务”支程序的启动,分任务程序通过指令PSTART…PWAIT来同时启动,但分任务间可以是“同步”的关系,也可以是独立的关系。
二、双机协调高效率焊接实例
我公司某后桥壳(见图2)附件主要采用Motoman双机协调双工位机器人工作站焊接,该工作站通过采用3轴大翻转变位机,提高焊接自动化和高效率的焊接水平。工作站里面焊接,外面装夹零件,机器人左右同时焊接,既能保证焊接速度,又能减少焊接变形。如果需焊接其他型号产品,只要把两边的夹具拆卸下来,换上其他夹具,就可以生产其他型号的产品。
针对左右焊缝对称分布的工件,1#机器人和2#机器人同时焊接(见图3),不但能提高效率,还能降低焊接的收缩变形。为了满足节拍,将附件焊接分成两部分,采用2个机器人工作站进行焊接。附件焊接设备、附件焊接效果如图4、图5所示。
三、结语
采用该机器人工作站焊接后,该后桥焊接的变形量大大减小了,原来焊接完附件后,该后桥在轴向方向上有2mm的变形,采用双机协调同时焊接后,变形量降低到0.4mm,同时焊接焊缝饱满,焊渣飞溅少,焊缝成形美观。
使用该机器人焊接工作站还具有以下优势:
(1)采用工序实施后,只需要一名操作者,可同时操作4套机器人工作站,相比手工焊接每班可省3名操作者。
(2)按每名焊工的年工资5万元、每天3班计算,该项目实施后,每年可节约人力成本60万元,不到4年可收回投资成本。
(3)使用机器人工作站进行焊接,质量稳定可靠,不再受各种人为因素的影响,可提升我公司的产品竞争力。
(4)自主构建机器人工作站后,可提升公司的企业形象,并在技术上可得到积累和沉淀。
下一篇:机器人技术在仪表盘焊接中的应用
上一篇:工业机器人的应用