多机器人协作的汽车自动焊接系统设计.pdf
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1、内燃机与配件w w w n r j p j c n多机器人协作的汽车自动焊接系统设计郝继升(辽宁省凤城市职业教育中心,辽宁 凤城 )摘要:本文设计开发了基于A B B工业机器人的多机器人协作的汽车自动焊接系统.通过对机器人协作焊接的需求进行分析,设计出了使用机器人和变位机配合进行工作的整体方案;然后根据设备的运行情况对设备所需配合使用的硬件进行设计;在硬件设备设计完成后,对整个系统的软件进行了设计,设计了使用上位软件控制多机器人进行码垛与焊接的控制系统;最后使用离线仿真软件对所设计的系统进行调试与优化,验证了基于A B B工业机器人的多机器人协作的汽车自动焊接系统的可行性.关键词:多机器人协作
2、;工业机器人焊接;机器人远程控制中图分类号:T P 文献标识码:A文章编号:X()D e s i g no fA u t o m o t i v eA u t o m a t i cW e l d i n gS y s t e mB a s e do nM u l t i r o b o tC o o p e r a t i o nH a oJ i s h e n g(F e n g c h e n gV o c a t i o n a lE d u c a t i o nC e n t e ro fL i a o n i n gP r o v i n c e,F e n g c h e n
3、g ,C h i n a)A b s t r a c t:I n t h i sp a p e r,am u l t i r o b o t c o o p e r a t i v e a u t ow e l d i n g s y s t e mb a s e do nA B B i n d u s t r i a l r o b o t i s d e s i g n e d a n dd e v e l o p e d B a s e do n t h e a n a l y s i s o f t h en e e d s o f r o b o t c o o p e r a t
4、i v ew e l d i n g,t h ew h o l e s c h e m e o f u s i n g r o b o t a n dp o s i t i o n e r t oc o o p e r a t e i s d e s i g n e d T h e na c c o r d i n g t o t h e o p e r a t i o no f t h e e q u i p m e n t t o t h e e q u i p m e n t n e e d e d t o c o o p e r a t ew i t ht h eu s eo f h
5、a r d w a r ed e s i g n;A f t e r t h eh a r d w a r ed e s i g n i s c o m p l e t e d,t h es o f t w a r eo f t h ew h o l es y s t e mi sd e s i g n e d,a n dt h e c o n t r o l s y s t e mo f s t a c k i n ga n dw e l d i n g i sd e s i g n e du s i n g t h eu p p e r s o f t w a r e t oc o n t
6、 r o lm u l t i p l e r o b o t s F i n a l l y,o f f l i n e s i m u l a t i o ns o f t w a r ew a su s e d t od e b u ga n do p t i m i z e t h ed e s i g n e ds y s t e m,w h i c hv e r i f i e dt h e f e a s i b i l i t yo f t h em u l t i r o b o t c o o p e r a t i v e a u t ow e l d i n gs y
7、s t e mb a s e do nA B B i n d u s t r i a l r o b o t K e yw o r d s:M u l t i r o b o t c o o p e r a t i o n;I n d u s t r i a l r o b o tw e l d i n g;R o b o t r e m o t ec o n t r o l作者简介:郝继升(),男,辽宁凤城人,本科,焊接高级实习指导教师,研究方向为焊接实践与教学方法.引言伴随着工业机器人的生产和发展,基于工业机器人的自动焊接系统便产生了,工业机器人作为当前工业生产中应用较为广泛的现代机械装置
8、,为现代工业发展做成了巨大贡献.工业机器人焊接有着人工无法比拟的优势,如焊接精度高、降低了工人的技术要求、劳动强度,而且焊缝美观、焊接质量稳定,促进了焊接产业的发展.目前,部分焊接工作单机器人已经无法独自完成工作任务,必须依靠多机器人协作的方式共同作业才能完成任务.工业机器人对提高产品的质量与产量、提高劳动生产率和降低生产成本有着十分重要的意义,.多机器人协同作业比机器人独自作业有着更多优势,多机器人系统冗余性和鲁棒性更强,易于集成化和标准化,可保证汽车制造质量,同时降低汽车制造员工的工作强度及改善工作环境等,.本文以汽车焊接生产线中的部分机器人焊接过程作为研究对象,通过对产品型号的选择,程序
9、方面的编写等实现高效率、高品质、低成本的焊接生产.多机器人协作焊接系统整体方案设计焊接产品存在焊接位置不固定,焊接点位不易被工业机器人执行等特点,需要设计能够满足多种工件焊接生产的工作站.通过其设备所在的位置能够尽可能的满足尽可能多的工作点位,同时尽可能使每台设备的利润值达到最大化,以获得最好的效益.设计方案如下:采用代加工工件区、加工成品区工件焊接区.通过使用变位机和多个工业机器人配合操作焊接生产工件,工业机器人分别用来完成搬运工作和焊接工作.其主要优点有:使用设备较少,焊接灵活,焊接精度高,待加工工件与成品工件分离,有利于工件的取出和补充.如图所示.图系统结构图对工业机器人工作站的平面布局
10、进行设计,如图所示,由三台末端执行工业机器人,一个用于改变焊接方位的变位机和焊接设备组成,工业机器人本体和变位机在护栏内由护栏保护,机器人控制柜在护栏外方便编程调试人员调试维护.年第 期图工作站俯视图多机器人焊接系统的硬件方案设计多机器人协作焊接系统的硬件主要工作流程是:首先由工人或者机器人将需要焊接的工件固定到焊接机器人下方的变位机,系统判定工件固定夹板与变位机的工作台连接到位后,自动执行锁紧步骤,工业机器人系统与变位机系统进入开始准备阶段,等待执行程序的信号,信号到来之后各部件按照规定的程序进行运行,运行完成后各机械部件归原点,锁紧装置松开.变位机上工作台的设计变位机是在工业机器人焊接不可
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