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座椅调角器的机器人焊接系统

座椅调角器


一种安装于汽车座椅上,实现座椅靠背角度调节的装置。该装置一般由椅背联接板、椅座联接板、核心件、手轮或调节手柄、回复弹簧等部分组成。



“一”字形布局





此类系统通常为左右双工位布局方式,占地面积较小,但“麻雀虽小五脏俱全”,相应的安全防护、电气自动化控制应有尽有,适合汽车上一些小型结构产品的焊接。例如:汽车减震器、排气歧管、座椅调角器、座椅滑轨以及底盘上的摆臂等体积较小的工件的焊接。



系统组成



本机器人系统由Panasonic机器人TM1400-G3、松下全数字IGBT控制低飞溅脉冲焊接电源350GS4、松下标准500Kg外部轴变位机、焊接工装夹具、电气控制系统、弧光防护系统,安全防护系统以及除尘设备组成。


标准一字型布局系统通常由以下部分组成:

  1. Panasonic TM系列机器人
  2. Panasonic全数字IGBT控制弧焊电源
  3. 工装夹具及变位系统
  4. 电气控制系统及清枪剪丝装置
  5. 弧光防护及安全防护系统
  6. 除尘设备





系统描述



TM1400-G3      

  • 焊丝自动回抽功能
  • 起弧重试功能
  • 焊缝搭接功能
  • 粘丝解除功能
  • 飞行引弧功能
  • 摆动功能
  • 平移+RT轴平移功能
  • 显示运枪角度功能(焊枪姿态调整功能)
  • 碰撞检测及柔软性控制功能



全数字IGBT控制低飞溅脉冲焊接电源350GS4      

  • 高性能全数字化的脉冲焊接电源采用先进的全软件高速波形控制技术
  • 高性能稳定控制的收弧和高压引弧使起收弧性能大大提高
  • 通过电流波形控制,有效抑制短路上升电流,改善短路过渡特性,从而大量减少焊接飞溅量,提高焊接的稳定性
  • 二次开关技术的应用降低短路过渡末期的焊接热输入,MAG气体下减少80%以上的焊接飞溅;并利用电弧稳定化控制技术,即使采用CO2气体也能够降低50%以上的焊接飞溅
  • 实现高速焊接
  • 带数字编码器的送丝电机能够实现高精度的送丝
  • 搭载了焊接条件记忆与模糊机能,对不平整的表面的焊接,焊枪不易伸入部位的焊接自动进行补偿,保证焊接品质的稳定



松下标准500Kg外部轴变位机      

每个工位利用1台500Kg变位机带动工件转动,尽量把焊缝转到船型焊接的位置焊接。该变位机具有扭矩大、转速快的特点,并且可以和机器人协调联动,在焊接环形焊缝时,可以一边转动工件一边焊接,提高工作效率。




焊接工装夹具      

  • 焊接夹具是生产线中最重要的部分,其设计、制造的好坏直接关系到产品的质量和质量的稳定性,也直接关系到操作者操作的便捷程度。我们的夹具是按照松下公司的标准来设计制作的,其特点如下:
  • 工作站的各个工件在不同工序上采用同一定位基准,减少由于定位基准不统一造成的检测误差
  • 工件各散件定位点选择合理,且每一个定位点均可方便调整其位置精度(调整范围±3mm),使得每一个被焊接工件在夹具中完成准确定位
  • 工件各散件夹紧点选择合理,在关键部位采用自锁式的压紧机构,夹紧力有效控制工件的焊接变形
  • 机器人工作站夹具部分最大限度的采用自动(气动)夹紧方式
  • 夹具底板具有足够的刚度,通过夹紧机构的夹紧,能够有效控制工件在焊接过程中的焊接变形
  • 夹具在装夹工件完成后能够在变位机的配合下,使机器人带动焊枪以较好的姿态(具有一定的调节空间)到达焊缝的任何位置,而不与夹具相干涉
  • 夹具的所有定位元件及距焊缝较近的夹紧元件采用特殊的表面处理,提高其耐磨性能,保证使用寿命,并能够有效防止焊接飞溅的粘附
  • 机器人系统夹具部分有夹紧到位检测开关,夹具能有效地防止部品漏装、错装、装夹不到位
  • 为防止焊接飞溅物烧损管路,在飞溅物达到的移动部位采用阻燃管或有金属护管
  • 直线导轨有金属弹性防护,气缸杆、气管、电器线路要有充分可靠的防护,有效防止焊接飞溅的粘附


电气控制系统、弧光防护系统及安全防护系统
  • 电气控制系统是一套机器人焊接工作站的灵魂,采用了松下标准设计的电气控制系统,应用方便,维护方便
  • 焊接弧光对人眼睛伤害极大,焊接产生的粉尘对人体呼吸系统的危害也不容轻视。该系统采用了全密闭工作站的方式,两个工位之间也通过遮光板、遮光软帘隔离,机器人在焊接工作间内工作时,产生的粉尘通过工作间顶部的大功率集尘装置收集,弧光被完全遮挡,不会对人体造成危害
  • 工作站周边配备了光栅安全防护装置、门互锁安全防护装置等多种安全防护装置,设备工作时,一旦有人员意图进入工作间内时,安全防护被打开,机器人瞬间停止运行,避免造成人员伤害



实施效果



  • 该系统是双工位操作系统,每个工位单独配置外部气动装置
  • 当左侧工位焊接时,右侧工位进行工件的取出和安装。安装完毕后,双手(为保障安全操作)按动启动开关,机器人进入预约状态,当左侧工位焊接结束后,机器人会根据预约指令,执行右侧工件的焊接
  • 焊接一段时间后,机器人根据设定进行焊枪的清理;另外,还可以根据设定,提示操作工更换导电嘴,避免产生焊接不良
  • 机器人具有焊接品质监视功能,当产生焊接不良时(如焊缝烧穿),通过设定,机器人发出报警,并通过报警灯闪烁通知操作人员,避免不良品流入下道工序
  • 利用该系统的全自动解决方案,焊缝成形质量稳定,焊接效率大大提升,满足了焊接质量和节拍的要求。另外,产品生产周期固定化,便于安排生产计划



焊接效果



利用变位机把转到船型焊接的姿态,采用后退法焊接,焊接速度为1米/分钟。保证熔深的同时,提高焊接效率,和手工焊接相比,缩短1/3左右的时间。











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