FANUC弧焊机器人在车架焊接上的应用

【编者按】弧焊技术是现代焊接技术的重要组成部分，其应用范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域，我们来看一下具体是怎么应用的呢

一、概述

弧焊技术是现代焊接技术的重要组成部分，其应用范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域。在汽车应用领域，传统车架的焊接一般采用人工CO2保护焊，存在焊缝不稳定、焊接质量差、工作效率低、对人体伤害大等缺点。近年来，随着市场竞争的日趋激烈，提高焊接生产率、保证焊接质量、实现焊接生产自动化和智能化得到焊接生产企业的日益重视。其中，奇瑞公司P11焊装车间车架生产线共有两个机器人弧焊工位，每个工位有四台弧焊机器人，左右对称布置。每台机器人焊缝大约有15条，总长度约2.5m,焊接时问400 s，现场概况如图1所示。八台FANUC焊机器人担负着P11车架纵梁总成的焊接任务。焊接夹具油缸驱动采用液压控制，油缸的动作顺序控制采用PLC控制。

二、弧焊机器人焊接系统硬件构成

弧焊机器人焊接系统硬件主要由弧焊机器人、PLC、焊机系统、清枪器和安全控制系统组成。PLC与机器人之问采用PROFIBUS-DP通信方式进行信号交换，实现PLC对机器人的控制。机器人与弧焊机控制器之间采用DEVICENET通信方式进行数据交换，实现了机器人对弧焊机的控制机及弧焊机参数的设置。。

三、为了更好地了解弧焊系统，现把框图的各个部分作如下介绍。

(1)PLC。采用西门子S7400系列CPU414-2DPPLC，该PLC为西门子高端PLC,CPU处理速度快，通信能力强，适用于大型控制系统。PLC采用PROEIBUS-DP网路通讯实现分布式控制。PLC通过读取外部信号状态进行逻辑处理，驱动电磁阀动作，控制液压站的起停、控制弧焊机器人的自动运行。PLC就像联络员，把夹具、机器人、液压站、清枪器等设备一协调起来，实现有序的自动化工作。

(2)机器人。采用FANUC公司ARC Mate 100iB型弧焊机器人，控制系统选用高性能的焊接机器人FANUC SYSTEM R-30iA控制系统。该机器人工作半径1687mm,腕部负载6kg，重复精度 士0.08，确保了焊缝位置的精确空制。

(3)传感器外围输人信一号如夹具油缸位置检测信号、按钮信号等，输人给PLC。

(4)液压站。采用油泵为动力输出，液压油为媒介，驱动油缸的运动。

(5)电磁阀。由PLC输出点控制其线圈通断，达到阀体换向，从而控制油缸动作方向的控制元件。

(6)焊机系统。焊机系统主要由焊接电源、送丝机、焊枪组成。

四、机器人控制柜

机器人本体

送丝机

焊接电源

焊枪

a.焊接电源:在车架焊接系统中选用林肯逆变电源Power Wave F355i。

① Power Wave焊接电源是模块式、多过程焊接系统的一部分。依据不同的配置情况，它能支持恒电流、恒电压和脉冲焊接模式。

② Power Wave电源专门设计与Power Feed送丝机配合使用。系统中的每一个元件具备与系统的其他元件“交流”的特殊电路，这样每个元件(电源、送丝机和机器人控制器)就能“知道”其他元件在任何时候的“行动”。

③Power Wave F355i是一种具备高性能、数字控制的逆变焊接电源，它能从事一些复杂的和高速度的波形控制。在60%负载持续率下，额定输出是350A和34V;在100%负载持续率下，输出值为 300A和32V。

④Power Wave T355i和FANUC ARC Mate 100iB机器人通过DEVICENET协议进行通信，这是一种在工业应用中处于领先地位的系统集成。该系统采用数字化通信协议，所有焊接参数、工艺控制等操作仅通过机器人的示教器即可完成，同时还能进行设备的故障诊断等。

b. 焊枪为德国制造，型号BINZEL 350GC。该品牌为一世界知名品牌，质量可靠。

c.送丝机为美国制造的数字控制自动送丝机，型号LINCOLN PF10R特点如下：

1)数字控制。与Power Wave焊接电源配合使用，能产生极佳的焊接性能。

2)转速反馈装置能进行送丝速度的校对，从而实现送丝速度的精确控制。

3) 送丝机制动装置能在几毫秒内将送丝速度从最大值降低到0，从而降低焊丝粘连在焊接熔池中的几率。

4) 单独的送丝导向提供无故障的送丝以及简便的焊丝安装、转换和维护。

5)可读数的标尺便于精确设置送丝轮压紧力。

(7)清枪器。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。