（二）、建立自动化车削加工单元：

　　通过建立自动化车削加工单元，可以满足电机轴双面的大批量自动化加工。

1、自动化车削加工单元的组成：由一台机器人服务两台数控车床。

2、自动化车削加工单元的布局：根据厂房场地要求，数控车床采用直角型结构，机器人安装在数控车床形成的围挡中间，有利于提高效率，节省场地和空间。

3、机器人的选型：工件直径为60-150mm，重量不过10kg，主要是完成两道车削工序。针对客户工件有多重型号，需要设计相对比较复杂的手爪夹具，选用发那科M-710iC/50机器人*合适。

4、送料系统的配置：上料采用双工位托盘式供料，当A工位加工完成时，机器人自动切换到B工位取料加工，工人只需要更换托盘即可，一次装填，可以满足加工8小时。两台数控机床间采用翻转台形式进行换向。

5、抓手设计制造：根据客户的工件形状、重量，为客户独立设计多功能型可以兼顾6种大小不同工件的手爪，具有换型简单，维护方便，成本低的特点。

6、安全防护：系统工作区域内禁止人员进入，因此本系统完全由安全护栏隔离，并配置安全门系统，当门不正常打开时，机器人紧急停止并报警，有人在运动区域内作业，机器人禁止循环启动。

      伺服焊枪具有增强诊断及监控、简化焊钳设计、提高柔性、降低维修率、提高运行时间及减少生产成本（耗气/ 备件/ 省电）等特点，将是未来汽车装配生产线上应用的主要设备。其中频点焊的质量和效率均远高于工频焊接，主要表现在以下几方面：
（1）减少生产节拍  机器人与焊钳同步协调运动，大大提高了生产节拍，使焊点间及障碍物的跳转路径*小化；可随意缩短电极开口减小关闭焊钳时间；焊接开始信号发出后可更快、更好地控制加压；更快地更改焊接压力，其压力调节速度可达200 kgf/cycle（98 N/ms）；能够很好地避免和抑制飞溅，有效保证和提高焊接质量；焊接完成信号发出后可更快打开焊钳；减少电极更换及修磨时间；换枪、电极修磨及更换后快速。
（2）提高焊接质量 软接触可实现极少的产品冲击， 还可以减小噪声；高度的可重复性加压；焊接中恒压控制；焊接过程中压力可实现调整；更稳定的电极管理及控制等。   
      相对气动焊枪， 伺服焊枪的渐进和预压过程是影响焊接效率的两个关键阶段。可编程电极行程和速度可以缩短同一工位上多个焊点的渐进时间，也可以提高焊接生产率。以预压为例进行分析，图2 所示为气动焊枪和伺服焊枪在焊接过程中电极力的变化，假定达到设定预压力，电极力将保持恒定。如表所示，伺服焊枪焊接的一个焊点可节省0.44 s， 以一台轿车约3 500 ～5 000 个焊点为例，将节省26 ～37 min 的焊接时间，生产率得到极大提高，车身焊装线的生产能力大大提升。
弧焊机器人系统
       汽车车身结构的特点决定了车身制造离不开弧焊技术。传统手工弧焊焊接时的火花及烟雾对人体造成危害较大，工作环境恶劣，且对工人技能要求更高，焊缝质量一致性差，波动也较大。特别是汽车的重要结构安全件，其焊接质量对汽车的安全性起着决定性的作用，因此整车厂有逐步采用自动化弧焊机器人替代手工方式的趋势。

       对车身弧焊机器人工作站的设计规划应首先考虑是否满足生产纲领、工作站的柔性和焊接质量，以及机器人及焊枪的选型及电控设计。具体内容包括：
1. 机器人系统设计参数包括有效载荷、轴数、各轴的自由度范围及控制系统等。
2. 机器人工作范围及姿态，充分考虑车身形式和弧焊点位置、夹具形式。通过3D 设计模型仿真模拟干涉危险点的焊接，对焊枪及夹具的形状、机器人操作位置等进行反复修改，确定方案再进行可行性论证及设计修正。
3. 确定机器人的高度及与前后左右距离，确保所有弧焊点机器人焊枪可达。进行优化设计*可靠的方法是通过机器人仿真软件模拟实际的焊接工作，具体方法是加入工位夹具、工件及焊枪的3D 模型，在虚拟环境进行工作站的装配和调试，路径模拟，发现是否干涉，以此调整各部分的相对尺寸达到*。
4. 工艺时序设计，控制流程图设计。弧焊机器人工作站的设备构成包括弧焊机器人、机器人控制器、焊机、清枪系统、输送系统、焊接夹具、排烟除尘设备、安全防护网、弧光遮挡帘和水电气单元等。
      上汽乘用车公司南京基地荣威350/MG5 车型生产线采用了4 台日本FANUC公司的弧焊机器人及奥地利Fronius 公司*的CMT 焊机系统（具备“冷”金属过渡焊接技术）。CMT 焊接技术系统的特点是：作为完全的“冷”技术，近乎无电流状态下的熔滴过渡，低热输入量；能够进行薄板/ 薄板焊接；确保无飞溅过渡，减少了焊后清理工作；引弧可靠，良好的搭桥能力使得焊接过程操作容易；焊接过程送丝稳定，焊接工艺*数据库化，简化缩短工艺调试过程等。
结语：
       作为一种大众商品，人们对轿车的要求不仅是美观舒适，而且还要结实耐用。这就要求白车身既要有足够的焊接强度，又要有合格的外观质量。点焊机器人和弧焊机器人系统作为一个灵活、独立的焊接加工单元给大批量、高效率和高质量进行流水线的汽车制造提供了有利保障，让高柔性化的短时弹性生产也成为可能。
发那科机器人，弧焊的能工巧匠
关键词：发那科 机器人 弧焊