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弧焊机器人和智能化焊接技术一直是工程技术领域研究的热点问题。机器人焊接相比手工焊接,机器人焊接作业速度更快、焊接质量一致性更好、焊缝重复度更高,焊接产品焊缝溶深更稳定等优点。但是不同的汽车厂家生产的不同的车型、零部件结构基本不同。这就为我们的设计机器人自动焊接产品的开发周期、项目效率、生产制造成本、设备通用性和维修带来了诸多不便。 本课题以benteler汽车系统(重庆)有限公司底盘车间的焊接机器人工作站的设计开发为背景,进行焊接工作站的标准化、模块化设计。通过工作站的标准化设计可以实现:①实现不同汽车厂家生产的不同的车型、不同的零部件之间的共同平台化生产,提高设备利用率,降低生产制造成本以及项目开发周期。②焊接工作站有可复制、可追塑、可传承性。③实现机器人自动焊接、夹具自动控制,以及双机器人协调运行等技术。④人机界面采用西门子wincc软件和触摸屏控制,对工作站的运行过程及时监控和管理。 本文详细介绍了焊接机器人工作站的组成:机器人、卷帘门、安装底座、清枪机构、福尼斯焊接系统等。阐述了各部分的工作原理及配置的参数。详细介绍了弧焊机器人的系统组成、基本参数、控制方式、坐标系统、编程语言以及程序结构。优化设计了wincc人机界面,使可以在HMI面板上清楚的了解整个工作站的机器人、夹具、转台、卷帘门等的运行状态。对工作站PLC程序的设计部分,介绍了机器人和PLC之间的I/O信号、工作站的PLC主程序流程图、自动焊接步骤程序流程图。同时给出了工作站的PLC主程序和自动焊接程序。对机器人程序的设计部分,首先介绍了如何使用RobotStudio软件进行新的系统创建,介绍了机器人与转台、机器人与PLC、机器人与福尼斯焊机、机器人与夹具等的通讯。其次介绍了机器人PAPID主程序设计思路,系统编程指令等。然后根据工艺要求编写了焊接的主程序流程图,给出了详细的机器人的焊接主程序、转台程序等。 最后详细介绍了机器人工作站的安装调试过程。首先介绍了工作站的设备安装详细步骤,其次介绍了设备安装完后的测试、效准、检查项目及过程。最后检查了PLC的I/O通讯,机器人自动焊接以及PLC程序控制自动焊接功能。对焊缝进行了外观和切片检查,确保达到焊接要求。