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现场应用
奇瑞公司车型种类多、品种复杂，在以往手工生产线上，如果需要混线生产同一型号不同种类的车型，人工焊接速度因工件、工具的差别而大大降低，生产的汽车产品质量也随之呈现出不稳定性。因此，奇瑞公司采用弧焊机器人代替人工操作，稳定和提高了焊接质量，改善了工人的劳动条件，提高劳动生产率，明确了产品周期。
下面以底盘弧焊机器人系统为例，来介绍机器人的应用。
该系统由弧焊焊机器人、回转夹具及PLC 集中控制系统等组成。
弧焊机器人负责焊接工作，由配套的控制系统进行焊接控制；回转夹具作为机器人的外围设备，通过工位变换（工作台的工位为0°、180° 、360°）传递加工工件，采用人工上下料；PLC作为上位机协调控制回转夹具并与机器人控制系统进行实时信息互换，控制整个弧焊系统的正常工作。
采用弧焊机器人后，只需预先编制好适应不同车型生产所需的若干套不同的运动与焊接程序，机器人将根据工作指令，自动调用相应的工作程序与不同车体焊接所需的工具，即能自动适应车型的复杂变化。弧焊机器人的广泛应用，为奇瑞公司的汽车制造实现柔性自动化生产带来了前所未有的生机。
目前，很多汽车制造企业都采用了弧焊机器人进行自动化生产，但是，弧焊机器人的采购费用很高，并且一些现场应用效果不是很好。在弧焊机器人施焊的过程中，如果焊接条件基本稳定，则机器人能够保证焊接质量。但是，由于各种因素的影响，实际的焊接条件经常发生变化。
由于强烈的弧光辐射、高温、烟尘、飞溅、坡口状况、加工误差、夹具装夹精度、表面状态和工件热变形等影响会使焊枪偏离焊缝，从而造成焊接质量下降甚至失败。
在工艺设计中，对设备选型没有深入研究，以为机器人是“万能”的。选择的焊件、焊缝分布复杂，机器人难以适应。一个焊件，几十道甚至百道焊道，即使机器人具有起始点寻找和跟踪功能，由于待焊焊道的偏差，机器人在完成焊接20％～30％，多者40％～50％焊接以后，夹持的焊枪就可能偏离焊道了。
本体分析
企业的竞争一方面要装备机器人，提高产品质量；另一方面要减少设备投资，降低产品成本。另外，从技术方面考虑，购置机器人不能脱离应用现场，一旦达不到现场应用要求，就会导致机器人应用失败。因此只有加强人才培养，进一步了解机器人本身，才可以正确选型，合理应用。 MOTOMAN弧焊机器人是极具代表性的一款机器人，其中MOTOMAN-YR-K6型弧焊机器人末端负载为15kg，具有6个自由度，其机械本体主要由机座（1轴）、手臂（2、3轴）、手腕（4、5、6轴）组成，由驱动系统通过传动机构带动，实现机器人末端执行器在空间中所要求的位置和姿态。
1.机座和手臂
机器人的手臂由动力关节和连接杆件构成，用以支撑和调整手腕和末端执行器的位置。手臂部件一般具有2～3个自由度，包括驱动装置、传动机构、支撑连接件等。机器人手臂安装在机座上，由机座实现手臂的整体回转或升降。
MOTOMAN-YR-K6型机器人机座部分根据整个机器人本体所受全部重量和工作载荷，采用了回转机座的结构，实现了机器人本体的整体回转，作为一种特殊的手臂，采用高强度材料，保证了足够的刚度、强度和承载能力。
而手臂部分根据其自由度数、运动形式、承受的载荷和运动精度要求，将小臂驱动电机和减速机安装在大臂上，通过平行四连杆机构将运动和动力传递到小臂上。这种设计的优点是将小臂驱动安装在大臂下端，减轻了小臂重量，也就减轻了大臂负载重量，机器人的运动灵活性同时也得到提高，但是这种结构限制了机器人的工作范围。目前，主流的机器人本体已经采用开链结构，从而大大提高了机器人在空间运动的灵活性。该机器人机座、手臂部分通过加装缓冲和限位装置提高了定位精度，通过可靠的连接，保证了运动精确性和运动刚度，减少了机座与手臂间的运动误差（如图1）。
本文关键字：机器人 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
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