王俊超

摘?要： 焊接機(jī)器人工作站在完成系統(tǒng)示教后可以自行進(jìn)行工件的焊接工作，焊接結(jié)束后由工人裝卸工件并啟動(dòng)按鈕，其具有廣泛的適用性，秩序更改程序即可應(yīng)用不同型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)中，能夠極大的降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境，提高生產(chǎn)效率?；诖?，本文就焊接機(jī)器人工作站在瀝青攪拌站生產(chǎn)中的應(yīng)用展開(kāi)分析，通過(guò)對(duì)其工件及方案的描述，進(jìn)而對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞： 焊接機(jī)器人工作站;瀝青攪拌站;生產(chǎn)

【中圖分類號(hào)】TG409?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）01-0208-01

瀝青攪拌站的零件有上千個(gè)，如振動(dòng)篩網(wǎng)勾、干燥筒抄板等零件生產(chǎn)量年近萬(wàn)個(gè)，型號(hào)從CL700-CL5000規(guī)格、尺寸不等，但是需要兼顧各種零件尺寸，對(duì)此，焊接機(jī)器人工作站必須要具備較高的適用性和柔性，且能夠24h持續(xù)運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，以降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

1?焊接機(jī)器人工作站工件及方案

1.1?工件概述

振動(dòng)篩網(wǎng)鉤構(gòu)件分為2個(gè)板、1個(gè)管組，材料為Q235，烘干筒抄板構(gòu)件為2個(gè)端部、1個(gè)彎組，材料為HARDOX400。以上兩部件都是采用角焊縫形式焊接而成，采用MAG焊方式，通過(guò)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接，上下料由人工搬運(yùn)，焊接前根據(jù)圖紙將焊接點(diǎn)對(duì)接好，采用的是Ф12mm規(guī)格的盤(pán)裝焊絲。產(chǎn)品尺寸和規(guī)格差別比較大，為了滿足需求工裝必須要具備柔性，并可以滿足所有規(guī)格部件的生產(chǎn)焊接要求[1]。

1.2?應(yīng)用方案

焊接機(jī)器人工作站是用于焊接振動(dòng)篩網(wǎng)鉤和烘干筒抄板部件的一種柔性設(shè)備，通過(guò)固定機(jī)器人加工位變機(jī)H型分布格局，機(jī)器人及其變位機(jī)聯(lián)動(dòng)焊接。該機(jī)器人工作站的焊接工位分為兩個(gè)，其中一個(gè)是啟動(dòng)后即可實(shí)現(xiàn)焊接，焊接時(shí)工作人員會(huì)進(jìn)入下一個(gè)工位變位機(jī)來(lái)裝卸和焊接其他工件，之后再啟動(dòng)焊接，兩個(gè)工位自動(dòng)轉(zhuǎn)換焊接工作，第二個(gè)工位在焊接時(shí)工作人員會(huì)進(jìn)入上一個(gè)工位裝卸焊接工件，之后啟動(dòng)按鈕進(jìn)行焊接工作，如此反復(fù)[2]。雙工位的建立可以節(jié)省裝卸和焊接工件的時(shí)間，提高焊接生產(chǎn)效率。

2?焊接機(jī)器人工作站系統(tǒng)分析

本文的焊接機(jī)器人系統(tǒng)選擇的是唐山松下產(chǎn)業(yè)機(jī)械有限公司設(shè)計(jì)制作的。

2.1?系統(tǒng)描述

（1）機(jī)器人型號(hào)。本文選用的焊接機(jī)器人是TA-1800，該型號(hào)機(jī)器人屬于6軸獨(dú)立關(guān)節(jié)型，能夠搬運(yùn)的最大重量為8kg，工作半徑為1796mm，能夠?qū)崿F(xiàn)的重復(fù)定位精度在-0.1-0.1mm期間。該型號(hào)機(jī)器人使用接觸傳感，可以監(jiān)測(cè)對(duì)象工件位置的偏移情況，若是工件一致性無(wú)法與焊接要求相符，焊接前可以對(duì)其焊接偏差進(jìn)行自動(dòng)判斷[3]。該系統(tǒng)的原理就是焊接前打開(kāi)焊接機(jī)器人的這一功能，焊絲與母材之間形成電壓差，焊絲逐漸接近母材并與其解除時(shí)會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)電現(xiàn)象，這時(shí)機(jī)器人會(huì)對(duì)對(duì)象工件進(jìn)行檢查，并根據(jù)系統(tǒng)積極對(duì)其位置進(jìn)行修正。示教過(guò)程中，接觸傳感檢測(cè)基準(zhǔn)位，操作時(shí)又會(huì)檢測(cè)工件位置，兩個(gè)位置之差就是工位偏差量，基于此計(jì)算可以得到補(bǔ)償量，并將其反應(yīng)到執(zhí)行位置中。松下接觸傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)跟蹤動(dòng)態(tài)模式的圖庫(kù)化，其依據(jù)焊接位置和開(kāi)坡口偏移方向、形狀等要素選擇適用傳感動(dòng)作。該軟件將傳感的基本動(dòng)作已經(jīng)預(yù)先存入到程序中，使用時(shí)只要選擇相應(yīng)的傳感動(dòng)作程序庫(kù)啟動(dòng)即可完成作業(yè)，極大的提高了作業(yè)效率。

（2）單軸雙持變位機(jī)。該變位機(jī)由機(jī)器人控制柜所控制，作用就是工件焊接變位，焊接時(shí)其與機(jī)器人協(xié)調(diào)作用，可以將任一條焊縫轉(zhuǎn)移到最適用位置，機(jī)器人通過(guò)焊接槍實(shí)現(xiàn)最佳焊接，同時(shí)，其還具備主動(dòng)和從動(dòng)兩個(gè)端口，夾具與兩端法蘭盤(pán)連接，主動(dòng)端動(dòng)力會(huì)使夾具呈現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變位狀態(tài)。利用松下變位機(jī)實(shí)現(xiàn)夾具回轉(zhuǎn)變位，機(jī)器人控制接縫轉(zhuǎn)移，并實(shí)現(xiàn)焊接[4]。

（3）夾具。為提高焊接利用率，在高柔性基礎(chǔ)上各焊接單元實(shí)行柔性接口，夾具使用壓緊形式和定位塊+手鉗頂緊，烘干筒抄板兩邊在擋塊、底部支撐基礎(chǔ)上定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)手鉗頂緊。而振動(dòng)篩網(wǎng)鉤則采用的是定位塊+手鉗頂緊方式。

（4）焊接系統(tǒng)。該系統(tǒng)為松下YD-350GR3焊接電源和雙驅(qū)從方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和自動(dòng)焊接。該機(jī)器人的剪絲和清嘴工作十分合適，能夠保證清潔一致。同時(shí)配有保護(hù)氣檢測(cè)設(shè)施。

2.2?系統(tǒng)運(yùn)行

該系統(tǒng)雙工位變位機(jī)有2個(gè)外部軸，機(jī)器人本身有6個(gè)軸，8個(gè)自由度，為使焊接質(zhì)量和焊道形狀超過(guò)人工焊接，提高工作效率，如表1，可以得到機(jī)器人焊接系統(tǒng)同時(shí)焊接兩種工件的效率提高0.5-1倍，且分別配備一名操作工和搬運(yùn)工即可，且焊道質(zhì)量的提高效果也十分明顯。

結(jié)束語(yǔ)：隨著機(jī)械市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，機(jī)械產(chǎn)品逐漸實(shí)現(xiàn)質(zhì)量化，制作方式與發(fā)達(dá)國(guó)家也日漸接近，機(jī)器人的應(yīng)用使得工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了自由化，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，焊接機(jī)器人技術(shù)的成熟使得工件質(zhì)量提高，在瀝青攪拌站中的作用越發(fā)突出，其持續(xù)性工作的優(yōu)勢(shì)與離線仿真系統(tǒng)的運(yùn)用使得焊接機(jī)器人逐漸取代人工作業(yè)，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]?曹國(guó)龍，謝宇.焊接機(jī)器人在海洋工程中的應(yīng)用[J].金屬加工（熱加工），2019（6）.

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[3]?賈玉濤.自動(dòng)化焊接機(jī)器人生產(chǎn)線優(yōu)化探討[J].科學(xué)與信息化，2017，000（025）：31，33.

[4]?敖國(guó)旭，毛林章，李飛，etal.基于四聯(lián)機(jī)器人焊接工作站關(guān)鍵問(wèn)題的研究[J].通訊世界，2019（7）：363-365.