（二）、建立自動化車削加工單元：

　　通過建立自動化車削加工單元，可以滿足電機軸雙面的大批量自動化加工。

1、自動化車削加工單元的組成：由一臺機器人服務(wù)兩臺數(shù)控車床。

2、自動化車削加工單元的布局：根據(jù)廠房場地要求，數(shù)控車床采用直角型結(jié)構(gòu)，機器人安裝在數(shù)控車床形成的圍擋中間，有利于提高效率，節(jié)省場地和空間。

3、機器人的選型：工件直徑為60-150mm，重量不過10kg，主要是完成兩道車削工序。針對客戶工件有多重型號，需要設(shè)計相對比較復(fù)雜的手爪夾具，選用發(fā)那科M-710iC/50機器人*合適。

4、送料系統(tǒng)的配置：上料采用雙工位托盤式供料，當(dāng)A工位加工完成時，機器人自動切換到B工位取料加工，工人只需要更換托盤即可，一次裝填，可以滿足加工8小時。兩臺數(shù)控機床間采用翻轉(zhuǎn)臺形式進(jìn)行換向。

5、抓手設(shè)計制造：根據(jù)客戶的工件形狀、重量，為客戶獨立設(shè)計多功能型可以兼顧6種大小不同工件的手爪，具有換型簡單，維護方便，成本低的特點。

6、安全防護：系統(tǒng)工作區(qū)域內(nèi)禁止人員進(jìn)入，因此本系統(tǒng)完全由安全護欄隔離，并配置安全門系統(tǒng)，當(dāng)門不正常打開時，機器人緊急停止并報警，有人在運動區(qū)域內(nèi)作業(yè)，機器人禁止循環(huán)啟動。

      伺服焊槍具有增強診斷及監(jiān)控、簡化焊鉗設(shè)計、提高柔性、降低維修率、提高運行時間及減少生產(chǎn)成本（耗氣/ 備件/ 省電）等特點，將是未來汽車裝配生產(chǎn)線上應(yīng)用的主要設(shè)備。其中頻點焊的質(zhì)量和效率均遠(yuǎn)高于工頻焊接，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（1）減少生產(chǎn)節(jié)拍  機器人與焊鉗同步協(xié)調(diào)運動，大大提高了生產(chǎn)節(jié)拍，使焊點間及障礙物的跳轉(zhuǎn)路徑*小化；可隨意縮短電極開口減小關(guān)閉焊鉗時間；焊接開始信號發(fā)出后可更快、更好地控制加壓；更快地更改焊接壓力，其壓力調(diào)節(jié)速度可達(dá)200 kgf/cycle（98 N/ms）；能夠很好地避免和抑制飛濺，有效保證和提高焊接質(zhì)量；焊接完成信號發(fā)出后可更快打開焊鉗；減少電極更換及修磨時間；換槍、電極修磨及更換后快速。
（2）提高焊接質(zhì)量 軟接觸可實現(xiàn)極少的產(chǎn)品沖擊， 還可以減小噪聲；高度的可重復(fù)性加壓；焊接中恒壓控制；焊接過程中壓力可實現(xiàn)調(diào)整；更穩(wěn)定的電極管理及控制等。   
      相對氣動焊槍， 伺服焊槍的漸進(jìn)和預(yù)壓過程是影響焊接效率的兩個關(guān)鍵階段?？删幊屉姌O行程和速度可以縮短同一工位上多個焊點的漸進(jìn)時間，也可以提高焊接生產(chǎn)率。以預(yù)壓為例進(jìn)行分析，圖2 所示為氣動焊槍和伺服焊槍在焊接過程中電極力的變化，假定達(dá)到設(shè)定預(yù)壓力，電極力將保持恒定。如表所示，伺服焊槍焊接的一個焊點可節(jié)省0.44 s， 以一臺轎車約3 500 ～5 000 個焊點為例，將節(jié)省26 ～37 min 的焊接時間，生產(chǎn)率得到極大提高，車身焊裝線的生產(chǎn)能力大大提升。
弧焊機器人系統(tǒng)
       汽車車身結(jié)構(gòu)的特點決定了車身制造離不開弧焊技術(shù)。傳統(tǒng)手工弧焊焊接時的火花及煙霧對人體造成危害較大，工作環(huán)境惡劣，且對工人技能要求更高，焊縫質(zhì)量一致性差，波動也較大。特別是汽車的重要結(jié)構(gòu)安全件，其焊接質(zhì)量對汽車的安全性起著決定性的作用，因此整車廠有逐步采用自動化弧焊機器人替代手工方式的趨勢。

       對車身弧焊機器人工作站的設(shè)計規(guī)劃應(yīng)首先考慮是否滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)、工作站的柔性和焊接質(zhì)量，以及機器人及焊槍的選型及電控設(shè)計。具體內(nèi)容包括：
1. 機器人系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)包括有效載荷、軸數(shù)、各軸的自由度范圍及控制系統(tǒng)等。
2. 機器人工作范圍及姿態(tài)，充分考慮車身形式和弧焊點位置、夾具形式。通過3D 設(shè)計模型仿真模擬干涉危險點的焊接，對焊槍及夾具的形狀、機器人操作位置等進(jìn)行反復(fù)修改，確定方案再進(jìn)行可行性論證及設(shè)計修正。
3. 確定機器人的高度及與前后左右距離，確保所有弧焊點機器人焊槍可達(dá)。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計*可靠的方法是通過機器人仿真軟件模擬實際的焊接工作，具體方法是加入工位夾具、工件及焊槍的3D 模型，在虛擬環(huán)境進(jìn)行工作站的裝配和調(diào)試，路徑模擬，發(fā)現(xiàn)是否干涉，以此調(diào)整各部分的相對尺寸達(dá)到*。
4. 工藝時序設(shè)計，控制流程圖設(shè)計。弧焊機器人工作站的設(shè)備構(gòu)成包括弧焊機器人、機器人控制器、焊機、清槍系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、焊接夾具、排煙除塵設(shè)備、安全防護網(wǎng)、弧光遮擋簾和水電氣單元等。
      上汽乘用車公司南京基地榮威350/MG5 車型生產(chǎn)線采用了4 臺日本FANUC公司的弧焊機器人及奧地利Fronius 公司*的CMT 焊機系統(tǒng)（具備“冷”金屬過渡焊接技術(shù)）。CMT 焊接技術(shù)系統(tǒng)的特點是：作為完全的“冷”技術(shù)，近乎無電流狀態(tài)下的熔滴過渡，低熱輸入量；能夠進(jìn)行薄板/ 薄板焊接；確保無飛濺過渡，減少了焊后清理工作；引弧可靠，良好的搭橋能力使得焊接過程操作容易；焊接過程送絲穩(wěn)定，焊接工藝*數(shù)據(jù)庫化，簡化縮短工藝調(diào)試過程等。
結(jié)語：
       作為一種大眾商品，人們對轎車的要求不僅是美觀舒適，而且還要結(jié)實耐用。這就要求白車身既要有足夠的焊接強度，又要有合格的外觀質(zhì)量。點焊機器人和弧焊機器人系統(tǒng)作為一個靈活、獨立的焊接加工單元給大批量、高效率和高質(zhì)量進(jìn)行流水線的汽車制造提供了有利保障，讓高柔性化的短時彈性生產(chǎn)也成為可能。
發(fā)那科機器人，弧焊的能工巧匠
關(guān)鍵詞：發(fā)那科 機器人 弧焊