焊接机器人是一种专门从事焊接的工业机器人，是可编程的自动化控制操作机，由于其特殊的用途，降低了对工人技术的要求等特点，广泛应用于汽车焊接及其零部件生产中。控制系统是机器人极其重要的组成部分，通过对硬件、软件的研究与设计，构建了焊接机器人控制系统，通过测试与试运行，完全符合特定产品工业生产的需要。本文介绍了焊接T型工件及其搬运工作站的工作过程，并利用对工作站的建模仿真，来加强学生对所学理论知识的了解，从而进行理论和实际相结合。通过SOLIDWORKS绘图软件进行模型的创建，再以仿真软件RobotStudio为基础设计而成。其次进行各个工业机器人的选型，工作站的布局设计，与末端执行器的创建导入等。
目录
引言 1
一、工作站布局、组成及工作流程 2
（一）设计背景 2
（二）产线布局 2
（三）工作站组成部分 2
（四）玻璃固定夹紧装置 4
（五）工作站工作流程 4
三、工业机器人末端工具 5
（一）设计软件的选用 5
（二）末端执行器的设计 5
四、机器人工作站仿真设计 9
（一）Smart组件创建 9
（二）搬运机器人吸盘组件系统设计 9
（三）机器人上料组件系统设计 10
（三）机器人下料组件系统设计 11
（四）机器人工作站逻辑 12
五、工作站程序设计 12
（一）程序设计方法 12
（二）程序具体说明 12
总结 16
致谢 17
参考文献 18
引言
焊接是一种将两种材料永久性地结合在一起的方法，因此一般强度都比较高，从而成为一种专门的加工技术。焊接加工一方面需要焊工具有熟练的操作技术，具有丰富的现场处理经验，并且具有稳定的焊接水平，通常，焊接的工作环境一般都比较差，而且是一种高危险的工作。为了替代这种危险、重复性的工作，并且随着科学技术的不断发展焊接机器人就应运而生，焊接机器人就可以代替大部分焊工的工作，是一种具有高智能的自动化高科技设备，在一定的环境条件下，焊接机器人的焊接水平要远远高于焊接工人的水平，由于机器 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072￥ 
人可以24小时不停歇生产，因此生产效率高，降低了工人的劳动强度，改善工人工作的环境，对于制造行业的技术提高具有很大的推动作用。在国内焊接机器人的发展较晚，但是随着我国经济的高速发展，焊接机器人也暂露头角，在汽车制造业和汽车零部件的生产企业中焊接机器人的使用占整个机器人的76%，大部分是以氩弧焊机器人为主。
工作站布局、组成及工作流程
（一）设计背景
纵观整个汽车工业的焊接现状，不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为：发展自动化柔性生产系统。而工业机器人，因集自动化生产和灵活性生产特点于一身，故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面，主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。焊接生产线要高度自动化，汽车焊接广泛采用6自由度的机器人，且机器人具有焊钳储存库，可根据焊装部位的不同要求或焊装产品的变更，自动从储存库抓换所需焊钳。传输装置则已发展为采用无人驾驶的更具柔性化的感应导向小车。国内汽车焊接水平与国外相比差距很大。近年来，国内的汽车制造厂都非常重视焊接的自动化。
（二）产线布局
根据生产需求，生产工艺以及生产节拍等工作要求，此焊接机器人的末端执行器需要实现焊接和搬运的功能。待焊接的T型工件放在输送链上，机器人就绪，等待工件到达，随后进行焊接，焊接完毕后，机器人将第5轴旋转90度，从而转换为夹爪，夹爪抓取工件后，将工件放在垛盘上进行码垛。此工作站各项模型设备来自RobotStudio软件自带的模型库及二三维绘图软件的辅助。建立的工业机器人T型工件焊接和搬运工作站的总体布局规划图如图11所示。


图11 工作站布局
（三）工作站组成部分
此工作站主要由一台ABB IRB2600机器人，（它的负重载荷为12Kg，工作范围为1.65m，这对于两用末端执行器和工件的重量是盈余的。）一个IRB 400_Guide机器人导轨、EuroPallet托盘组成，其余还有安全护栏，控制柜，工具桌用来放置末端执行器等工具和设备。
机器人工作站主要分为搬运和焊接两部分。
选用的IRB2600机器人，如图12所示。


图12 IRB2600机器人
该机器人安全性和精度高，运动范围大，而占地面积小；编程速度快，更进一步提升了离线程序设计的便利性；防护方面周密，覆盖耐腐蚀性涂料，维护成本相对较低。
机器人导轨选用IRB 400_Guide，如图14所示。


图14 IRB400_Guide导轨
（四）T型工件固定夹紧装置
进行焊接加工时，需要将工件固定在传送带和工作台上防止加工时工件倾斜、活动造成焊接质量问题，造成残次品。工件如图15所示。沿着直角雏


图15 T型工件
1．夹紧装置选型
本文夹紧装置选择气动方式，可以直接采用空气压缩机将空气压缩生成，对场地的要求不高，成本低廉，安全风险系数低，泄漏风险小；后期维护简单，部件可以由廉价的材料制成，降低了二次加工成本和操作。此外，气动工业应用的压力范围通常在1Mpa左右，在本工作站中，T型工件尺寸较小，气动满足需求。工件到达位置，传感器给出信号，夹具加紧。随后进行焊接。


图16 夹紧装置
2．夹紧装置整体架构介绍
动力源装置是指产生夹紧作用力的机械设备，高压气体推动加紧装置进行加紧动作。
中间传力机构是指介于动力源设备与夹紧部件之间的传递动能的组织，它将从动力源所形成的制动能传导给夹紧部件,如图17所示。
夹紧装置安装在输送链上，根据到位信号进行气动松紧。
硬件部分还包含工业机器人末端工具，软件内未提供，需要单独设计，时间有限本文不再赘述。

原文链接：http://www.jxszl.com/jsj/wlw/607901.html