VCR弧焊機器人系統(tǒng)構(gòu)成

隨著機器人技術(shù)的發(fā)展及構(gòu)成機器人本體零部件性能的改善，機器人的性能愈來愈高，價格卻逐漸下降，因而被各個國家大量采用。機器人應用最多的行業(yè)是汽車、電器及電子行業(yè)。本文以汽車產(chǎn)業(yè)為中心，介紹不同弧焊機器人系統(tǒng)在構(gòu)成上的區(qū)別。 

系統(tǒng)技術(shù) 

   利用通用型工業(yè)機器人代替各種不同用途的專用機械進行精密加工的技術(shù)，稱為機器人的使用技術(shù)。如要利用機器人代替人做某種工作的場合，除使用技術(shù)以外，還要根據(jù)用戶提出的要求及使用條件制造機器人的外圍設(shè)備。對于弧焊系統(tǒng)應考慮工件的搬入搬出、工裝夾具的制作及動作控制、焊接工藝的制定、與操作人員的關(guān)系等。 

   作為系統(tǒng)技術(shù)，不是將這些方面獨立地考慮，而是必須綜合考慮從用戶及機器人廠家兩方提出的各種制約條件中，選擇最佳設(shè)備，也就是把一個以使用技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)支撐機器人的最佳系統(tǒng)提供給用戶。圖2表示作為機器人應用的基本技術(shù)，就是要以系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)。 


   這里需要說明的是，不同用戶的要求多種多樣，滿足這些要求的方法亦不同，特別是要把握用戶在Q（質(zhì)量）、C（成本）、D（時間）等各方面的重視程度。除了使用目的不同，實現(xiàn)方法亦不同，則系統(tǒng)構(gòu)成也有很大的區(qū)別。隨著時代的變更，在實現(xiàn)其目的的手段上亦隨之而起變化。 

弧焊機器人系統(tǒng) 

   弧焊機器人系統(tǒng)主要由焊接機器人、焊機、工裝夾具、控制柜、安全保護裝置、操作臺、指示面板等組成。 

弧焊機器人系統(tǒng)的特征 

   由于影響因素較多，弧焊系統(tǒng)在產(chǎn)品質(zhì)量方面難以控制，往往造成產(chǎn)品焊接的質(zhì)量不及格。例如，僅0.5mm的位置誤差便會造成焊接不良；前一工位的焊接熱變形形成的間隙造成焊接不良；電壓波動、焊絲質(zhì)量、保護氣體的壓力等因素都可能引致焊接不良。因此難以實現(xiàn)完全無人化生產(chǎn)，大多系統(tǒng)往往需要以人工進行輔助作業(yè)（上下工件兼檢驗）為前提，操作者的主要任務(wù)包括：工件裝卡及取出等簡單操作；對整個裝置及焊接前后的工件進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)不及格品；發(fā)現(xiàn)不合格品后及時采取措施更正。 

弧焊機器人系統(tǒng)方式 

   機器人在已裝好工件的夾具A或B上交替進行焊接。未進行焊接的夾具處于安全狀態(tài)，不允許機器人進入。操作者依次把上一循環(huán)中完成的焊接制品取出，裝卡好新的工件。由圖3可以看出，工件分為在制品與成品，分別放在操作人員的兩邊。 

整條流水線各工位都采用“八”字單元的布置形式，較適合有充分空間的生產(chǎn)場合，而且一個工作單元必須配置一名工人，比較浪費，不利于精益生產(chǎn)。如有一個工位故障，就會使整條流水線停產(chǎn)。當然，由于采用這一形式，可以把流水線每個工位都制訂成標準化的工作單元，對于夾具制造商來說，把大量精力放在制造不同工裝夾具就可以了。 

發(fā)展型 
    使用送料車把已裝好工件的夾具送至機器人位置的方式，可以大大減少人的介入，實現(xiàn)節(jié)省人力的目的。由于變位機也是與自動搬運裝置配套，可以將以前由人來檢查系統(tǒng)運轉(zhuǎn)及焊接質(zhì)量的機能完全機械化，整個設(shè)備更先進、復雜。 

新動向及今后發(fā)展方向 

   *隨著機器人控制機能的高度發(fā)展，采用新的機器人控制器實現(xiàn)用機器人外部軸代替專用機械制成的工裝夾具，如無定位夾具的協(xié)調(diào)焊接系統(tǒng)。實現(xiàn)方法分為：機器人持工件操作和無工裝夾具，附回轉(zhuǎn)式接頭等多種形式； 

 
   無定位夾具的協(xié)調(diào)焊接系統(tǒng)
*在1個機器人控制柜上控制2臺（或以上）機器人協(xié)調(diào)工作的系統(tǒng)，又稱同工位、雙協(xié)調(diào)系統(tǒng)，其優(yōu)點是編程簡單； 

*機器人工作站的應用，使用戶可以把更多注意力放在如何完善夾具及周邊設(shè)備； 

*觸摸屏、工業(yè)總線（INTERBUS、PROFIBUS、DEVICENET）的應用，使實現(xiàn)柔性系統(tǒng)成為可能。同一設(shè)備可以完成多種工作，例如上海通用的生產(chǎn)線可共線生產(chǎn)兩種車型，節(jié)約大量資金，提高企業(yè)的競爭力。 

總之，通用性、易用性、柔性化是今后機器人使用的發(fā)展方向。