本文介绍了两种双焊钳方式,一种是配双焊钳的固定式焊机与机器人结合进行生产,另一种是一台机器人上直接配双焊钳进行生产。这两种方式在提高焊接效率、减小占用场地并节约投资等方面都有显著优势。
点焊是汽车生产过程中的一个重要环节,点焊机器人因具有焊接质量均匀稳定、生产效率高、柔性高且可以有效降低生产成本等优点,在汽车生产领域使用越来越广泛。传统的点焊机器人系统主要由机器人、焊钳、焊接控制器、自动修磨器和夹具等组成,具体作业方式为用夹具固定工件,焊接机器人按照预先示教的程序进行焊接。但在实际生产零部件或分总成的过程中,因部分工件需要焊接的部位较多,加上干涉等原因,需要配多台机器人和夹具,分几个工位焊接,造成设备费用和占用空间的增加。
案例分析
作为韩国惟一的全系列机器人生产商,现代重工自1984年起开展工业机器人业务,目前生产20多种多关节工业机器人和10多种平板显示器行业专用机器人,其中多关节工业机器人产品主要应用于弧焊、点焊、搬运、涂胶、铸造、机床上下料、装配和冲压自动化等领域。本文通过某韩国企业案例,介绍了双焊钳焊接方式在生产中的实际应用。
双焊钳方式有两种,一种是配双焊钳的固定式焊机与机器人结合进行生产,另一种是一台机器人上直接配双焊钳进行生产,目标都是为了高节拍、节省投资。用换枪盘的方式在此暂时不考虑。下面进行具体介绍。
图1 “固定式双焊钳+机器人”方式
1.“固定式双焊钳+机器人”方式
乘用车中地板与后地板工件较大,焊点较多,焊接所需时间较长,但这些焊点很多都是等间距的,而且数量较多。为了解决这些焊点问题,现代重工与焊机厂家共同开发了“双固定式电极+机器人”的焊接方式(见图1)。该焊接系统主要由机器人和抓手、两把固定式伺服焊钳、两个焊接控制器和两套自动修磨器等设备组成,属于机器人本体6个轴加上两个伺服焊钳轴的8轴机器人系统。
(1)配两把固定式伺服焊钳,焊钳通常采用X型焊钳,并在设计时考虑该工位焊接时焊钳与工件的干涉与否以及该工位其他零件之间的通用性。两把焊钳可同时焊接或独立工作。编程时通过机器人控制器可对焊钳独立进行张开、闭合动作或加压等操作。因焊钳采用的是伺服驱动,根据工件,任意设定焊钳开口深度,缩短了辅助时间。
(2)配两个修磨器,两把焊钳的修磨独立进行,可按焊钳独立设定修磨条件并修磨电极。
(3)系统在进行焊接时,机器人抓取工件并把相应的焊接部位送入焊钳上进行焊接,针对中地板和后地板上等距离分布的焊点,同时进行两个焊点的焊接,过渡区域或需要焊接的焊点分布为非等距时,根据工件位置和焊点位置,采用其中一把焊钳进行焊接。
根据生产现场使用来看,该解决方案具备生产线布置紧凑、占地空间小以及生产节拍高等显著优点。
图2 一台机器人配两把焊钳
2.一台机器人配两把焊钳
在现场做方案时,常会碰到一个工位无法用一把焊钳完成焊接的情况,只能采用两把焊钳,但是用换枪盘又不能满足节拍。此时通常采用两种解决方式:布局两个工位,用两台机器人焊接;布局一个工位,用换枪盘解决换枪问题。
在此介绍另外一种焊接方式:一台机器人直接配两把焊钳进行焊接(见图2)。该方式需要一台机器人和两把焊钳,因两把焊钳不需要同时工作,只需配一个焊接电源即可。该方案的重点在于两把焊钳连接方式的确定,根据焊接部位的情况,可以搭配C型或X型焊钳。
此方式与前两种相比,最大的优势是可以提高焊接效率、节省换枪时间、减小占用场地并节省换枪盘的投入。
结语
随着自动化水平的提高,未来的中国市场对工业机器人有着很大的需求。在中国,现代重工不断创新、拓展和前行,希望能与中国汽车制造业共同发展。
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