焊接机器人工作站在沥青搅拌站生产中的应用

王俊超

摘 要： 焊接机器人工作站在完成系统示教后可以自行进行工件的焊接工作，焊接结束后由工人装卸工件并启动按钮，其具有广泛的适用性，秩序更改程序即可应用不同型号产品生产中，能够极大的降低工人的劳动强度，改善工作环境，提高生产效率。基于此，本文就焊接机器人工作站在沥青搅拌站生产中的应用展开分析，通过对其工件及方案的描述，进而对该系统的运行展开分析。

关键词： 焊接机器人工作站;沥青搅拌站;生产

【中图分类号】TG409     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）01-0208-01

沥青搅拌站的零件有上千个，如振动筛网勾、干燥筒抄板等零件生产量年近万个，型号从CL700-CL5000规格、尺寸不等，但是需要兼顾各种零件尺寸，对此，焊接机器人工作站必须要具备较高的适用性和柔性，且能够24h持续运行，提高生产效率和产品质量，以降低劳动强度。

1 焊接机器人工作站工件及方案

1.1 工件概述

振动筛网钩构件分为2个板、1个管组，材料为Q235，烘干筒抄板构件为2个端部、1个弯组，材料為HARDOX400。以上两部件都是采用角焊缝形式焊接而成，采用MAG焊方式，通过机器人实现自动焊接，上下料由人工搬运，焊接前根据图纸将焊接点对接好，采用的是Ф12mm规格的盘装焊丝。产品尺寸和规格差别比较大，为了满足需求工装必须要具备柔性，并可以满足所有规格部件的生产焊接要求[1]。

1.2 应用方案

焊接机器人工作站是用于焊接振动筛网钩和烘干筒抄板部件的一种柔性设备，通过固定机器人加工位变机H型分布格局，机器人及其变位机联动焊接。该机器人工作站的焊接工位分为两个，其中一个是启动后即可实现焊接，焊接时工作人员会进入下一个工位变位机来装卸和焊接其他工件，之后再启动焊接，两个工位自动转换焊接工作，第二个工位在焊接时工作人员会进入上一个工位装卸焊接工件，之后启动按钮进行焊接工作，如此反复[2]。双工位的建立可以节省装卸和焊接工件的时间，提高焊接生产效率。

2 焊接机器人工作站系统分析

本文的焊接机器人系统选择的是唐山松下产业机械有限公司设计制作的。

2.1 系统描述

（1）机器人型号。本文选用的焊接机器人是TA-1800，该型号机器人属于6轴独立关节型，能够搬运的最大重量为8kg，工作半径为1796mm，能够实现的重复定位精度在-0.1-0.1mm期间。该型号机器人使用接触传感，可以监测对象工件位置的偏移情况，若是工件一致性无法与焊接要求相符，焊接前可以对其焊接偏差进行自动判断[3]。该系统的原理就是焊接前打开焊接机器人的这一功能，焊丝与母材之间形成电压差，焊丝逐渐接近母材并与其解除时会出现导电现象，这时机器人会对对象工件进行检查，并根据系统积极对其位置进行修正。示教过程中，接触传感检测基准位，操作时又会检测工件位置，两个位置之差就是工位偏差量，基于此计算可以得到补偿量，并将其反应到执行位置中。松下接触传感器能够实现跟踪动态模式的图库化，其依据焊接位置和开坡口偏移方向、形状等要素选择适用传感动作。该软件将传感的基本动作已经预先存入到程序中，使用时只要选择相应的传感动作程序库启动即可完成作业，极大的提高了作业效率。

（2）单轴双持变位机。该变位机由机器人控制柜所控制，作用就是工件焊接变位，焊接时其与机器人协调作用，可以将任一条焊缝转移到最适用位置，机器人通过焊接枪实现最佳焊接，同时，其还具备主动和从动两个端口，夹具与两端法兰盘连接，主动端动力会使夹具呈现旋转变位状态。利用松下变位机实现夹具回转变位，机器人控制接缝转移，并实现焊接[4]。

（3）夹具。为提高焊接利用率，在高柔性基础上各焊接单元实行柔性接口，夹具使用压紧形式和定位块+手钳顶紧，烘干筒抄板两边在挡块、底部支撑基础上定位，进而实现手钳顶紧。而振动筛网钩则采用的是定位块+手钳顶紧方式。

（4）焊接系统。该系统为松下YD-350GR3焊接电源和双驱从方式，实现机器人和自动焊接。该机器人的剪丝和清嘴工作十分合适，能够保证清洁一致。同时配有保护气检测设施。

2.2 系统运行

该系统双工位变位机有2个外部轴，机器人本身有6个轴，8个自由度，为使焊接质量和焊道形状超过人工焊接，提高工作效率，如表1，可以得到机器人焊接系统同时焊接两种工件的效率提高0.5-1倍，且分别配备一名操作工和搬运工即可，且焊道质量的提高效果也十分明显。

结束语：随着机械市场竞争的激烈，机械产品逐渐实现质量化，制作方式与发达国家也日渐接近，机器人的应用使得工业生产实现了自由化，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，焊接机器人技术的成熟使得工件质量提高，在沥青搅拌站中的作用越发突出，其持续性工作的优势与离线仿真系统的运用使得焊接机器人逐渐取代人工作业，极大地提高了工业生产效率。

参考文献

[1] 曹国龙，谢宇.焊接机器人在海洋工程中的应用[J].金属加工（热加工），2019（6）.

[2] 尹策明，赵威威.机器人在隧道施工装备臂架焊接中的应用[J].电焊机，2019（7）.

[3] 贾玉涛.自动化焊接机器人生产线优化探讨[J].科学与信息化，2017，000（025）：31，33.

[4] 敖国旭，毛林章，李飞，etal.基于四联机器人焊接工作站关键问题的研究[J].通讯世界，2019（7）：363-365.