新红宇机器人工作站

一、应用和系统选型

　　新红宇11轴机器人焊接工作站的设计开发，系针对工程机械大型构件的焊接应用，典型工件有汽车起重机转台、吊臂头尾部，泵车转塔、底架和各类重载车辆中央车架等承力结构件。

　　该类零件具有尺寸大、重量较重、坯件拼接精度不高等特点，重量一般大于1000kg，外形尺寸**大可达4000*2500*2000mm，而且焊缝较多，分布在零件各个位置。

针对该零件的特点，自动化焊接系统需要很大的可达工作空间，并且可以实现零件的自动变位，保证各个位置焊缝的焊接可达和工艺质量，并且实现一次定位装夹，完成全部焊接工作。为此，新红宇机器人选用了ABB公司的IRB1600焊接机器人及其配套外轴电机系统，配合SAF的焊机，并且集成了焊缝跟踪传感器，保证对坯件合理尺寸偏差的兼容能力，自动调整焊接路径保证产品焊接质量。

二、结构特点

　　该工作站的运动部件有ABB机器人，XYZ龙门架和L型变位机构成。其中XYZ龙门架和L型变位机系由新红宇机器人设计和制造的联动变位设备。

　　XYZ龙门架具有3个方向的直线运动能力，IRB1600采用倒置方式安装在Z导轨末端，XYZ各直线轴行程分别达到5000mm、2000mm和1500mm，扩展了机器人工作空间，并且配合机器人本身各轴，保证焊接姿态可达性。该龙门架采用跨顶安装方式，有2个地面支柱，占地面积合理，厂房空间利用率高。

　　L型变位机，具有对该零件的翻转和回转变位能力，而且具有极大的转动范围，保证了零件包括内表面和底边各面的焊缝可达和工艺性，**大承载5000kg，零件净重可达4000kg。变位机采用地面安装，可以固定在不同工作区域，方便厂房布局和工件运输。

　　本系统运动部分计有11轴：机器人6轴，龙门架3轴，变位机2轴；其中5个机器人外轴均采用ABB的标准电机驱动，可以在工作空间内不同坐标系统中实现插补联动，空间运动精度可达+-0.5mm，保证离线在线焊接程序的精确运行。

三、焊接工艺和焊缝跟踪

　　焊机采用SAF的DigiWave系列500A焊接电源和送丝机，TBI焊枪，针对不同焊缝工艺优化参数组合，保证产品质量。

　　同时，针对零件坯件拼接精度不高，尺寸公差较大的情况，该工作站集成了ABB的WeldGuideIII焊缝跟踪系统，检测焊接过程中焊接电压电流的变化，自动计算和补偿机器人焊接路径，保证在公差范围内的零件焊接质量。

　　新红宇机器人具有激光扫描焊缝跟踪系统的集成能力，可以根据工艺要求和实际应用需求，集成离线或在线激光扫描传感器，自动补偿焊接路径。

四、完备的安全配置和控制

　　为了保证安全高效的生产，工作站配备了完整的安全设备，包括围栏、安全门、各类安全器件和环境防护设备。各类安全停止计有：紧急停止、限位停止、安全门监控停止，保证各种工况下的安全操作。并且针对传动链制动失效的极端情况，设计可选配的失效自动止动装置，杜绝安全隐患。

　　该机器人站采用PLC和可选配的触屏式HMI，为实际生产环境中的操作人员提供直观友好的操作和监控环境，保证了实际生产的高效和简便，实现一人多站的运作模式。

五、优点

　　新红宇机器人针对工程机械中大型结构件焊接应用，开发的机器人自动焊接系统具有11轴联动能力，在全工作空间6000*4000*3000mm（机器人末端可达）内实现了+-0.2mm的重复路径精度和+-0.5mm的空间定位精度，运动性能的**大速度和加速能力都远超国内外同类产品。

　　新红宇机器人的机器人自动焊接站，集成了高性能的工艺设备，包含国内外**品牌的焊接系统和针对零件公差的多种焊缝定位和跟踪系统，在坯件拼接精度不高、工件一致性较差的情况下，也能保证良好的工艺稳定性和产品质量。

　　该机器人站的配套工装、安全、防护和控制装置齐备，与传统手工站相比，大大提升了操作便利型和生产安全。配套的安全设计符合国内外相关安全标准，符合现代化工厂的严格要求。