本文通過FANUC弧焊機器人在某叉車生產(chǎn)過程中焊接后橋、油箱、門架滑塊的實際應用，介紹設備引進總體制定方案以及設備配置，實施內容和使用效果，提出了值得關注的問題。
焊接機器人最適合于多品種強勞度高質量生產(chǎn)方式，在叉車制造業(yè)上，目前機器人焊接的普遍率還是處于較低水平，但也開始慢慢向機器人自動化生產(chǎn)發(fā)展。比如叉車的后橋、左右油箱、門架滑塊、門架等主要部件，均可以使用到機器人來完成焊接工作。焊接主要以搭接、角接接頭為主，焊接質量要求相當高，其質量的好壞直接影響到叉車的安全性能。應用了機器人焊接后，大大提高了焊接件的外觀和內在質量，并保證了質量的穩(wěn)定性和降低了對操作工的技能要求、勞動強度，改善了勞動環(huán)境。
從總體方案的制定伊始，我們就綜合考慮到機器人焊接系統(tǒng)一定要柔性化，人性化，高效率，高質量。
機器人柔性化焊接系統(tǒng)在結構上主要由兩部分組成：機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。機械系統(tǒng)包括機器人工作房、機器人本體、機器人外軸回轉臺及機器人周邊設備等；控制系統(tǒng)可分為機器人控制系統(tǒng)、人機界面等輔助單元。
1.機器人工作房
機器人工作房的布置及主要部件如圖1所示，工作房外形為長方形，房間由鋁合金型材加防弧光PET板搭建而成，其中遮光板上中下三層為不同顏色，起到美觀及防弧光作用。工作房為全封閉房間，工作房外側安裝有弧焊專用的除塵器。工作房的門簾為電動快速門簾，可以快速開啟或關閉，焊接時防護光門簾自動關閉，焊接完成后自動打開。
焊接房外側有一個觸摸屏操作箱，可以對系統(tǒng)進行設置和操作。另外，還有一雙手啟動盒，用以操作焊接夾具盒啟動機器人進行焊接工作。機器人工作房的外觀如圖2所示。
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圖2 |
Arc Mate 100iB
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Arc Mate 100iC/6L |
3．機器人外軸回轉臺
外軸回轉臺采用FANUC標準的2軸變位機，其負載能力為500kg，足以滿足叉車后橋、油箱的焊接需求。變位機的回轉翻轉完全由機器人來控制，在焊接時可以和機器人來協(xié)調焊接，保證焊接質量。
4．焊接夾具
在叉車焊接的系統(tǒng)中，最主要的是焊接夾具部分。因為考慮到叉車型號的多樣性，其零部件必然也是多樣性的。為了廠商成本考慮及生產(chǎn)效率考慮，我公司設計的夾具可以適用多種不通型號工件。這樣，一來減少了廠商對焊接夾具的投資；二來減少更換夾具的時間，提高生產(chǎn)效率。
其中，一副油箱焊接用夾具可以適用3種不同型號油箱的左右油箱，共6種工件。一副后橋焊接用夾具，可以適用3種不同型號后橋。一套門架滑塊焊接夾具可以適用22多種工件。
夾具的防錯由硬件和軟件來確保萬無一失。硬件有不同的夾具頭來對應不同的工件。軟件方面有機器人通過接觸傳感功能來區(qū)分工件確認啟動的程序是否是對應焊接的工件。其原理是利用工件大小的差異性，機器人做接觸傳感時所行走的距離大小來區(qū)分工件。這樣的雙保險可以萬無一失的確保程序運行的準確性。
5.電氣控制部分
整個工作站的控制都是由機器人控制箱來完成，利用了FANUC獨有的PMC功能來實現(xiàn)邏輯運算，起到PLC的作用而不使用硬件PLC，大大降低的系統(tǒng)成本。此外，F(xiàn)ANUC R-30iA控制柜可以直接和觸摸屏HMI相聯(lián)接配合使用，可以直接訪問到機器人控制柜里的數(shù)據(jù)，比如寄存器、位置寄存器、I/O、甚至機器人的錯誤信息都可以實時的顯示在觸摸屏上。這樣，可以讓操作工在觸摸屏上讀取信息，而不通過示教器。
總之，機器人焊接代替人工焊接是一種發(fā)展趨勢，其焊接質量的穩(wěn)定性、可靠性、高效性，是人工焊接無法比擬的。上海發(fā)那科將竭誠為您提供各種自動化焊接解決方案及設備。
