（二）、建立自動(dòng)化車削加工單元：

　　通過建立自動(dòng)化車削加工單元，可以滿足電機(jī)軸雙面的大批量自動(dòng)化加工。

1、自動(dòng)化車削加工單元的組成：由一臺(tái)機(jī)器人服務(wù)兩臺(tái)數(shù)控車床。

2、自動(dòng)化車削加工單元的布局：根據(jù)廠房場(chǎng)地要求，數(shù)控車床采用直角型結(jié)構(gòu)，機(jī)器人安裝在數(shù)控車床形成的圍擋中間，有利于提高效率，節(jié)省場(chǎng)地和空間。

3、機(jī)器人的選型：工件直徑為60-150mm，重量不過10kg，主要是完成兩道車削工序。針對(duì)客戶工件有多重型號(hào)，需要設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜的手爪夾具，選用發(fā)那科M-710iC/50機(jī)器人*合適。

4、送料系統(tǒng)的配置：上料采用雙工位托盤式供料，當(dāng)A工位加工完成時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)切換到B工位取料加工，工人只需要更換托盤即可，一次裝填，可以滿足加工8小時(shí)。兩臺(tái)數(shù)控機(jī)床間采用翻轉(zhuǎn)臺(tái)形式進(jìn)行換向。

5、抓手設(shè)計(jì)制造：根據(jù)客戶的工件形狀、重量，為客戶獨(dú)立設(shè)計(jì)多功能型可以兼顧6種大小不同工件的手爪，具有換型簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，成本低的特點(diǎn)。

6、安全防護(hù)：系統(tǒng)工作區(qū)域內(nèi)禁止人員進(jìn)入，因此本系統(tǒng)完全由安全護(hù)欄隔離，并配置安全門系統(tǒng)，當(dāng)門不正常打開時(shí)，機(jī)器人緊急停止并報(bào)警，有人在運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)作業(yè)，機(jī)器人禁止循環(huán)啟動(dòng)。

      伺服焊槍具有增強(qiáng)診斷及監(jiān)控、簡(jiǎn)化焊鉗設(shè)計(jì)、提高柔性、降低維修率、提高運(yùn)行時(shí)間及減少生產(chǎn)成本（耗氣/ 備件/ 省電）等特點(diǎn)，將是未來汽車裝配生產(chǎn)線上應(yīng)用的主要設(shè)備。其中頻點(diǎn)焊的質(zhì)量和效率均遠(yuǎn)高于工頻焊接，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（1）減少生產(chǎn)節(jié)拍  機(jī)器人與焊鉗同步協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，大大提高了生產(chǎn)節(jié)拍，使焊點(diǎn)間及障礙物的跳轉(zhuǎn)路徑*小化；可隨意縮短電極開口減小關(guān)閉焊鉗時(shí)間；焊接開始信號(hào)發(fā)出后可更快、更好地控制加壓；更快地更改焊接壓力，其壓力調(diào)節(jié)速度可達(dá)200 kgf/cycle（98 N/ms）；能夠很好地避免和抑制飛濺，有效保證和提高焊接質(zhì)量；焊接完成信號(hào)發(fā)出后可更快打開焊鉗；減少電極更換及修磨時(shí)間；換槍、電極修磨及更換后快速。
（2）提高焊接質(zhì)量 軟接觸可實(shí)現(xiàn)極少的產(chǎn)品沖擊， 還可以減小噪聲；高度的可重復(fù)性加壓；焊接中恒壓控制；焊接過程中壓力可實(shí)現(xiàn)調(diào)整；更穩(wěn)定的電極管理及控制等。   
      相對(duì)氣動(dòng)焊槍， 伺服焊槍的漸進(jìn)和預(yù)壓過程是影響焊接效率的兩個(gè)關(guān)鍵階段?？删幊屉姌O行程和速度可以縮短同一工位上多個(gè)焊點(diǎn)的漸進(jìn)時(shí)間，也可以提高焊接生產(chǎn)率。以預(yù)壓為例進(jìn)行分析，圖2 所示為氣動(dòng)焊槍和伺服焊槍在焊接過程中電極力的變化，假定達(dá)到設(shè)定預(yù)壓力，電極力將保持恒定。如表所示，伺服焊槍焊接的一個(gè)焊點(diǎn)可節(jié)省0.44 s， 以一臺(tái)轎車約3 500 ～5 000 個(gè)焊點(diǎn)為例，將節(jié)省26 ～37 min 的焊接時(shí)間，生產(chǎn)率得到極大提高，車身焊裝線的生產(chǎn)能力大大提升。
弧焊機(jī)器人系統(tǒng)
       汽車車身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了車身制造離不開弧焊技術(shù)。傳統(tǒng)手工弧焊焊接時(shí)的火花及煙霧對(duì)人體造成危害較大，工作環(huán)境惡劣，且對(duì)工人技能要求更高，焊縫質(zhì)量一致性差，波動(dòng)也較大。特別是汽車的重要結(jié)構(gòu)安全件，其焊接質(zhì)量對(duì)汽車的安全性起著決定性的作用，因此整車廠有逐步采用自動(dòng)化弧焊機(jī)器人替代手工方式的趨勢(shì)。

       對(duì)車身弧焊機(jī)器人工作站的設(shè)計(jì)規(guī)劃應(yīng)首先考慮是否滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)、工作站的柔性和焊接質(zhì)量，以及機(jī)器人及焊槍的選型及電控設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容包括：
1. 機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)包括有效載荷、軸數(shù)、各軸的自由度范圍及控制系統(tǒng)等。
2. 機(jī)器人工作范圍及姿態(tài)，充分考慮車身形式和弧焊點(diǎn)位置、夾具形式。通過3D 設(shè)計(jì)模型仿真模擬干涉危險(xiǎn)點(diǎn)的焊接，對(duì)焊槍及夾具的形狀、機(jī)器人操作位置等進(jìn)行反復(fù)修改，確定方案再進(jìn)行可行性論證及設(shè)計(jì)修正。
3. 確定機(jī)器人的高度及與前后左右距離，確保所有弧焊點(diǎn)機(jī)器人焊槍可達(dá)。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)*可靠的方法是通過機(jī)器人仿真軟件模擬實(shí)際的焊接工作，具體方法是加入工位夾具、工件及焊槍的3D 模型，在虛擬環(huán)境進(jìn)行工作站的裝配和調(diào)試，路徑模擬，發(fā)現(xiàn)是否干涉，以此調(diào)整各部分的相對(duì)尺寸達(dá)到*。
4. 工藝時(shí)序設(shè)計(jì)，控制流程圖設(shè)計(jì)。弧焊機(jī)器人工作站的設(shè)備構(gòu)成包括弧焊機(jī)器人、機(jī)器人控制器、焊機(jī)、清槍系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、焊接夾具、排煙除塵設(shè)備、安全防護(hù)網(wǎng)、弧光遮擋簾和水電氣單元等。
      上汽乘用車公司南京基地榮威350/MG5 車型生產(chǎn)線采用了4 臺(tái)日本FANUC公司的弧焊機(jī)器人及奧地利Fronius 公司*的CMT 焊機(jī)系統(tǒng)（具備“冷”金屬過渡焊接技術(shù)）。CMT 焊接技術(shù)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：作為完全的“冷”技術(shù)，近乎無電流狀態(tài)下的熔滴過渡，低熱輸入量；能夠進(jìn)行薄板/ 薄板焊接；確保無飛濺過渡，減少了焊后清理工作；引弧可靠，良好的搭橋能力使得焊接過程操作容易；焊接過程送絲穩(wěn)定，焊接工藝*數(shù)據(jù)庫(kù)化，簡(jiǎn)化縮短工藝調(diào)試過程等。
結(jié)語：
       作為一種大眾商品，人們對(duì)轎車的要求不僅是美觀舒適，而且還要結(jié)實(shí)耐用。這就要求白車身既要有足夠的焊接強(qiáng)度，又要有合格的外觀質(zhì)量。點(diǎn)焊機(jī)器人和弧焊機(jī)器人系統(tǒng)作為一個(gè)靈活、獨(dú)立的焊接加工單元給大批量、高效率和高質(zhì)量進(jìn)行流水線的汽車制造提供了有利保障，讓高柔性化的短時(shí)彈性生產(chǎn)也成為可能。
發(fā)那科機(jī)器人，弧焊的能工巧匠
關(guān)鍵詞：發(fā)那科 機(jī)器人 弧焊