焊接機(jī)器人自動(dòng)化在行業(yè)使用普遍，生產(chǎn)力的提升及質(zhì)量提高，勞動(dòng)成本降低等因素成為企業(yè)自動(dòng)化改造的首選。焊接機(jī)器人主要適用于批量標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)，在提高生產(chǎn)效率和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量方面的優(yōu)越性較為突出。為了提高焊接機(jī)器人的使用效率，并考慮到在裝、卸船機(jī)，斗輪機(jī)項(xiàng)目的行走機(jī)構(gòu)中兩輪臺(tái)車架數(shù)量較多（每臺(tái)20件左右），因此采用焊接機(jī)器人對兩輪臺(tái)車架進(jìn)行焊接。
1.原因分析
兩輪臺(tái)車架是行走機(jī)構(gòu)中的重要組成部分，通過圖樣分析、實(shí)際生產(chǎn)檢查分析兩輪臺(tái)車架的焊達(dá)率低的原因，主要有以下面幾個(gè)方面。
?。?）兩輪臺(tái)車架的結(jié)構(gòu)相對比較封閉，焊縫分布在腔體內(nèi)部，或是狹小空間內(nèi)，焊縫分布在兩個(gè)垂直平面中，由于單軸變位機(jī)本身的缺陷，所以焊接機(jī)器人焊槍只能焊接到部分焊縫。
?。?）出于成本考慮，公司焊接
機(jī)器人工作站只配備了一臺(tái)單軸變位機(jī)，在一定程度上也限制了兩輪臺(tái)車架的焊達(dá)率。
2.解決方案
制約兩輪臺(tái)車架焊達(dá)率低的原因是變位機(jī)問題，為此我們在現(xiàn)有的工裝夾具基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)。轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸與變位機(jī)軸垂直，彌補(bǔ)了單軸變位機(jī)的不足，形成了有一軸需要人工操作的兩軸變位機(jī)。
3.工裝設(shè)計(jì)
（1）工裝總體高度要嚴(yán)格控制原單軸變位機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了工件旋轉(zhuǎn)時(shí)的重心變化，涉及到伺服電動(dòng)機(jī)功率選取。如果工件旋轉(zhuǎn)時(shí)偏心嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致伺服電動(dòng)機(jī)過載。
?。?）工裝需要有足夠的承重能力由于工裝轉(zhuǎn)臺(tái)上要安裝原有的兩輪臺(tái)車架夾具，所以此工裝要有足夠的承重能力來承受夾具、兩輪臺(tái)車架以及在變位機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中的偏心力矩。
?。?）安全方便的固定在工件焊接過程中，工裝轉(zhuǎn)臺(tái)不能旋轉(zhuǎn)，必須有安全可靠、方便操作的固定裝置。
最終設(shè)計(jì)方案如圖1所示。
?。╝）夾具與工裝安裝側(cè)視圖
1.原有夾具2.圓錐滾子軸承3.旋轉(zhuǎn)軸4.深溝球軸承5.隔套6.支撐座
?。╞）夾具與工裝安裝俯視圖
4.工裝使用方法
?。?）將工裝各個(gè)部分按照圖樣要求裝配好，機(jī)器人原廠夾具底部的軸插入工裝后，將軸端擋圈安裝好。然后將組裝好的工裝夾具用原廠配置的螺栓固定在變位機(jī)托架上，如圖2所示。
圖2?兩輪臺(tái)車架
?。?）將組裝點(diǎn)焊好的兩輪臺(tái)車架（見圖3）固定在機(jī)器人夾具上，由示教人員進(jìn)行示教編程（見圖4）。
圖3
圖4
（3）松開固定銷，將夾具旋轉(zhuǎn)180°后用固定銷重新固定，由示教人員進(jìn)行示教編程。
?。?）使用機(jī)器人原廠的變位機(jī)將托架旋轉(zhuǎn)180°，由示教人員進(jìn)行示教編程。
5.效果驗(yàn)證
通過實(shí)踐檢驗(yàn)，兩輪臺(tái)車架焊達(dá)率如附表所示。
通過對原有夾具改造，兩輪臺(tái)車架的焊達(dá)率提高到73.3%，基本滿足生產(chǎn)需求，有效提高了焊接機(jī)器人工作站的性能。
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