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机器人焊接系统在轿车排气零部件生产中的应用

2015/1/14    来源:佳工网    作者:刘冰      
关键字:机器人  焊接系统  模具  焊接工艺  
近年来,我国汽车产业飞速发展,车型更新换代很快,汽车产量和品种迅速增加。为了提高生产效率,不断提升并稳定产品质量,同时降低工装投资成本,高柔性的机器人焊接系统在汽车制造业中得到了广泛的应用。

  便捷的夹具快换

  便捷的夹具快换可大大提高焊接系统的设备利用率,使用户可以根据需求随时调整生产,减少重复性投资和设备闲置。同时,利用夹具快换功能,还可实现在新产品试制和小批量生产阶段先投夹具,在现有机器人焊接线上生产,批量生产阶段前再建新的焊接线。

  首钢莫托曼公司在大量的机器人焊接系统应用项目中总结并作为标准固定了几种夹具快换方式。

  1.整根夹具梁快换的设计和快换方式

  夹具梁和变位机间的快换连接:夹具两侧安装定位销,变位机法兰一侧采用定位销套,另一侧采用键槽的定位方式。连接时,夹具两侧的定位销依靠重力插入销套和键槽中定位,连接板两侧的翻转螺钉压紧连接板。这种快换结构(见图8)简便可靠,定位重复性效果好,已经成为通用快换结构标准。

夹具梁和变位机间的快换结构
图8 夹具梁和变位机间的快换结构

  夹具重量通常为200~400kg,要想快捷省力地更换夹具,就需要使用辅助工装来升降和移动夹具。单梁夹具的辅助工装可以使用液压堆高叉车改造,在叉车上加装夹具梁锁紧结构防止夹具侧翻,或者在夹具梁上安装可快速拆换的叉车靴套。

  2.小件夹具及部件快换的设计和快换方式

  当单根夹具梁上夹具的互换性高时,可以使用标准快换式夹具梁(见图9)。此时夹具梁上的定位销按标准尺寸分布,小件夹具可用其底板上的标准尺寸定位套与梁配合定位,使用开口快换垫圈快速夹紧。当夹具需要更换部件以适应不同型号的工件在同一套夹具上生产时,也可使用同样的结构。

标准快换式夹具梁
图9 标准快换式夹具梁

  小件夹具或快换的部件人工更换时重量要控制在20kg左右,否则需要专用辅助工装。部件更换时,气缸与阀间的气管可通过多路快换接头拆开,阀留在夹具梁上,供替换夹具重复使用。电控线缆连接采用多针航空插头断开。

  应用上述快换结构,单套夹具更换时间可控制在10min内,可大大提高机器人焊接系统的整体生产效率。

  排气零部件机器人弧焊生产线的发展

  首钢莫托曼公司从1998年开始研制排气零部件机器人弧焊系统,到目前为止共制造了150余台(套)排气零部件机器人弧焊站,产品涉及的轿车品种近60种,不仅涵盖了国内主要轿车生产厂,2008年还向韩国和波兰的TENNECO公司出口了用于制造通用Epsilon II平台系列排气系统的整套焊接线及工装夹具(见图10)。此外,首钢莫托曼公司还成功开始向大型客车用排气系统焊接线进行业务扩展。

TENNECO公司用于制造通用Epsilon II平台系列排气系统的整套焊接线及工装夹具
图10 TENNECO公司用于制造通用Epsilon II平台系列排气系统的整套焊接线及工装夹具

   从MOTOMAN-EA1400弧焊专用机器人到MOTOMAN-SSA2000型机器人,再到t轴弧焊专用机器人MOTOMAN-VA1400及新一代机器人控制器DX100,机器人的轴动作速度和焊接速度不断提高,同时,其机动性和可达性都达到了新的高度,特别是新的t轴机器人MOTOMAN-VA1400,为焊接工装设计、生产空间布局、焊接姿态优化增加了更多的优化空间。今后,首钢莫托曼公司将结合新型t轴机器人的专有技术,进一步研制布局紧凑、空间占用小的高速机器人弧焊系统,使排气零部件领域的装备水平再上新高! 

责任编辑:陈浩
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