PDF《机器人 自动焊接 系统 的设 计 与应用》

综述R机器人 自动焊接系统的设计与应用 赵 彦斌 蔺力柳贺(奇瑞 汽车股份 有 限公司 芜湖

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1 0

0 6 ) 摘要:本文介绍 了奇瑞 国内 自主研发的首 台大 负载工业机器 人在 自动焊接 系统中 的应用 ,并对机器人 自动焊接 系统应 用特点、工作原理 、信号通信 、离线编程做 了介绍 ,同时介 绍了机器人和P L c 之 间的信号 通信 及逻辑判 断 ,并就 系统的安全 性方面提 出技术创 新 .

通过 机器人 自动焊接系统 的实际应 用 ,就如何 将焊接机器人合理 、高效应用 于生产 制造业进行了实际分析 . 关键词 :工业机器人 ,自动焊 接系统 ,离线编程 工业机 器人是集机械 、电子 、控制和计算机技术 为一体 的高端科技产 品 ,是现代化工业 技术的一个缩 影和标 志 .焊接机器人在 焊接生产 中可大 大提高生产 设备 的 自动化水平 、焊接 质量和生产效 率 ,保证焊接 过程 的稳定性和产 品的一致性 ,减小劳 动强度 ,同时 又可 提升企业 的产 品质 量 ,提高企业 的整体竞争力 . 我国由制 造大 国向制 造强国迈进 ,需要 提升 加 工手 段 ,提高产 品质量和增 强企业竞争 力 ,这一切预示着 机器人应用及 发展前景 空间巨大 . I . Oi l - I

6 5 机器人的各项指标参散 该系统所使用 的机器人 是奇瑞汽车股份有 限公 司 自主研 发 的大 负载 工业 机器人 型号 为QH一165,最 大 负载

1 6

5 k g ,六个 自由度 ,该 机器人 也是 我 国首 台自主研 发的大 负载工业机 器人 ,各项性 能参数达到 国际 先进水平 ,具体参数如下

1 .

1 基本参数 最大负载 :1

6 5 k g 最大臂展半径 :2 .

6 6 m 图1总装 三维模 型机器人总重量1565kg底座及腰转部件 的重量 :8

3 8 k g 大臂重量 :2

0 6 k g ;

小臂重量 :2

7 2 k g ;

腕部重量 :6

0 k g ;

1 . 2杆件参数

1 轴安装高度 :H=

7 1

0 mm

1 轴回转半径 :R =

4 0

0 m m 大臂长度 : L

1 =

9 8

0 mm

3 轴回转中心至小臂 的垂直距离 :S =

2 2

5 mm 小臂长度 : L

2 =

1 0

1 1 .

5 m m 腕部长度 : W=

2 8

0 mm s . '

/ / R 一// >

:

7777 图2结构简图

1 .

3 各轴转角范围

1 轴 :绕z 轴旋转 : 一180.~180.2轴:绕z 轴旋转( 全局坐标系) :

0 2 ~3 0.~1

7 0. 轴 :与2 轴夹角:

0 2 =

1 0 . ~

3 0

0 . 轴 :绕z 轴旋转( 局部坐标系) : 一360~~360.轴:绕Z 轴旋转( 局部坐标系) : 一125.~125.轴:绕Z 轴旋转( 局部坐标系) : 一720.~720.201O年9 月3

0 日《机器人技术与应用》

1 7 综述R最大动作范 围±18O一60.~+8 0. 一80. ~21 0. ±

3 6

0 . ±

1 2

5 . ±

7 2

0 .

1 轴转动使 机器人工作 空间呈 回转体 ,为方便分 析 ,取其一个截面 ,扇形的中间部分 为机器人 的核心 工作区域 ,边缘为恶劣姿态工作 区域 ,在机器人具体 工作时应尽量使其在核心工作区域内运动. 宽:

5 0

0 0 .

2 锄-20口0-{霉口

0 ―

1 0 ∞ 棚.锄lOOt]1S∞ 图3工作空间截面

2 . 焊接机器人系统 的应用特点

8 需遍焊接机器人系统应用工程集成 了机械 、电气及焊 接技术等 ,它 的应用形式是多样化的 ,主要根据焊接 工件 的焊接工艺要求和生产要求来设计 .本文所设计 的系统为一机双工位 自动焊接系统 ,是奇瑞 首台 自主 研发的高负载机器人 由单工位 焊接首 次应用 到 自动焊 接系统中 ,该系统类似与汽车 生产车 间的机器人焊接 生产线 ,将工件放好后 由导轨将工件运到指定位置 , 图4系统模拟 图18 《 机器人技术与应用 》双月刊 第5期然后启动机器人焊接 ,焊接完成后机器人 发送焊接完 成信号 ,P L C 控制 导轨滑出 .整个系统需要很好 的处 理P L c 和机器人之 间的相互通信 ,做到稳定可靠 ,避 免意外事故发生 . , . 机器人自动焊接系统的组成 廪醴图5 系统组成框图