机器人因为在生产过程具有自动化、生产效率高、产品焊接质量稳定、可持续作业等优点,在当代制造业中得到了广泛应用。
我国工业机器人最先主要应用于汽车行业用于焊接方面作业,工程机械行业应用工业机器人较晚,目前处于引进消化阶段。
本项目通过运用ABB公司的机器人系统,介绍机器人如何通过搬运、焊和装配接相结合,
完成对叉车从零部件到整体的自动化制造流程,具体的研究内容有:
1.分析叉车车架结构,选择合适焊接工艺,以提高焊接质量。
2.设计机器人系统,选用合适的焊接和搬运机器人,将搬运焊接相结合,实现机器人自动化。
3.设计机器人抓手、拼焊工装夹具,配合机器人进行抓取和焊接。
4.设计机器人运行导轨,使机器人在搬运和焊接之间达到完美的转换。
5.选用机器人工作站其它设备,实现工作站的建立。
6.运用仿真软件Robotstudio进行模拟仿真。
本项目研究针对传统工程车辆车架生产过程中,
因车架加工量大在变换位姿过程车架从工装拆卸转移到另一工位在装夹再焊接,由此循环直到叉车生产完成。
由于实际过程需要消耗大量时间,且车架结构复杂转换过程困难,导致生产效率低等问题。
在论文中依据机器人工作站技术,采用焊接机器人、搬运机器人、移动导轨和变位机协调工作的形式,
解决叉车车架在生产过程中的搬运和装夹缓慢的问题。
本课题根据车架生产工艺完成机器人系统的设计,同时由仿真软件实现多工位机器人工作站的创建。
采用自动化机器人系统中通过相关设备之间的的协同工作方式,
以达到叉车车架生产效率的提高,车架位姿转换和装夹的自动化,以及减少工程人员的工作强度。
根据要求设计叉车车架总成多工位机器人工作站,
本项目采用机器人模拟软件Robotstudio创建整个工作站系统,工作站布局如图3.1所示。
根据工件尺寸、加工方式和今年各工业机器人品牌的国内市场情况,
结合实际加工工件,搬运机器人选用ABB公司的IRB7600型机器人,其最大承受能力可达500kg,可达到有效距离2.55m。
配合搬运机器人的移动导轨选用IRBT7004型号,是IRB7600的专配导轨。
焊接机器人选用的是IRB2600型机器人,考虑到车架焊接分布整个车身以及其中有些焊缝长度较长故选用IRB2600中有效距离可达1.85m型号的机器人。
承载油箱的变位机则采用IRBP B型号,根据油箱重量具体型号选用B-250,每侧最大荷重能力250kg,最大工作范围1000mm,最大高度900mm,符合设计要求。