多轴协同运动机器人焊接工作站设计

张翼风，韩建海，2，刘继鹏，尚振东，2

（1.河南科技大学机电工程学院，河南 洛阳 471003；2.河南省机器人与智能系统重点实验室，河南 洛阳 471003；3.洛阳美锐克机器人科技有限公司，河南 洛阳 471000）

1 引言

对于大尺寸工件传统焊接方法多为手工焊，这种方式焊接质量受操作者焊接水平、心情等影响较大，且工作强度大、环境恶劣，不利于操作者的身心健康[1-2]。焊接工业机器人因焊接质量高、产品一致性好，目前越来越受欢迎[3-4]。但工业机器人受自身结构和奇异姿态的限制使其运动范围有限，当焊接尺寸较大的工件时，运动范围就不能满足要求[5-7]。目前焊接中还普遍存在一套设备只能焊接一种工件，柔性自动生产不能普及的问题[8-9]。为了满足大尺寸工件焊接范围大、作业困难、尺寸规格多等工艺要求，以企业项目为背景，设计了多轴协同运动机器人焊接工作站。企业项目中，焊接对象为新能源汽车底盘，工件为点焊成形工件，零件间间距≤1mm。工件主体尺寸为（6000×1300）mm，重约500kg。

2 工作站整体设计

为便于焊接，工作站中六轴弧焊机器人（安川MA1440）采用倒置悬挂方式安置在倒挂L悬臂支座下方。倒挂L悬臂支座末端设置集气罩，对焊接烟尘收集净化处理。机器人及除尘设备、吸尘风管随倒挂L悬臂安装支座在机器人轨道行走系统上移动，以满足在工件长度方向上的焊接及除尘需求。送丝机、焊丝桶等设备集成安放到机器人轨道行走系统上。焊机、水冷机、机器人控制柜集中安放在集控柜里。工作站整体布局，如图1所示。……