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摘要:
在原有的基礎上進行創新以及設計，成功開發出一套3臺行走弧焊機器人，采用左右工位布局工裝夾具，任何一個工裝工位均具有自動扶梯桁架自動化焊接系統，該系統由氣缸升降平臺4組以及伺服行走機構1個組成。自動扶梯桁架自動化焊接系統主控制器主要為中型PLC以及觸摸屏，可以自動控制以及安全控制工件選型工作、工裝伺服行走機構定位工作以及整個機器人焊接系統工作等。
關鍵詞:
自動扶梯;桁架機器人;自動化焊接系統;設計分析
1前言
隨著社會的發展，我國國內房地產以及公共交通等實現明顯的發展。所以，自動扶梯的需求量則呈現一個逐漸上漲的趨勢。自動扶梯桁架部分是自動扶梯最為重要的核心部件，自動扶梯桁架部分種類以及規格非常的多，大致其焊縫的數量非常的龐大，目前來說，我國國內生產自動扶梯的廠家一般都是使用人工焊接模式完成生產的［1］。但是，目前人工成本正處在一個逐漸增加的趨勢下，同時工人對自己的工作條件要求逐漸變高，這樣一來自動扶梯桁架人工焊接模式就很難滿足大批量生產自動扶梯的需要。
2自動扶梯桁架機器人自動化焊接系統設計
對多種規格的工件、焊接效率、機器人臂長進行綜合考慮。完成一套3臺行走弧焊機器人的設計，采用左右工位布局工裝夾具，任何一個工裝工位均具有自動扶梯桁架自動化焊接系統。由氣缸升降平臺4組以及伺服行走機構1個組成?？梢宰詣踊附咏俜N規格工件。
3電氣控制系統設計分析
3．1控制系統框圖。
想要從根本上滿足安全生產的需要以及便于操作控制要求，需要由以下兩個部分來組成整個控制系統設計:首先是工裝部分控制，其次是焊接機器人的主控系統部分控制，對上述整個控制系統結構進行分析。
3．2控制部分硬件組成分析以及其主要功能設計情況。
首先，主控部分控制核心部件主要是西門子S7－300系列PLC以及觸摸屏［2］。信號交互則主要選取KUKA機器人3臺跟Profibus－DP總線兩者，在上述的基礎上監控機器人的狀態，對機器人的急停、暫停、啟動以及再啟動進行控制，通過IO信號的硬接，對周邊外圍部分的安全進行控制在觸摸屏上的設計界面能夠完成工裝狀態、機器人的狀態、周邊設備各種狀態的顯示，并且完成有效的監控。其次，工裝部分主要由以下兩個部分構成:第一個是倫茨觸摸屏，第二個是PLC一體化控制器，一般會選取使用CANBUS通訊模式，選取兩臺工裝移動伺服，選取七個中繼盒以及兩個工裝操作盒來完成一個CANBUS網絡架構的有效構成。CANBUS網絡架構主要的功能就是有效的選擇、檢測、判別工裝工件型號，實現手動操作以及自動定位工裝伺服機構等。
4系統自動化控制分析
自動化控制首要的工作就是建立工裝坐標系統，列出所有的區域號。其次是完成機器人外部軸坐標系統的構建，做好變換工件工作，同時保證工裝移動的標準距離，也就是說，機器人焊接程序點位需要嚴格沿著外部軸作作平移，促使機器人的示教工作大大減少［3］。其次就是完成工裝自動控制程序的設計，本次研究選取的工裝系統控制開發環境是CodeSys編程軟件，在實際工作中，采取國際標準IEC61131－3完成語言編程，對上述整個工裝系統進行嚴格有效的控制。再次是實現主控自動控制程序的有效設計，在實際工作中，選取機器人外部控制模式，在定位工件以及完成工件安裝工作之后，準確給定程序的代號，使用雙手啟動按鈕的方式完成機器人相應工件焊接程序的自動調用，對3臺機器人進行控制，并且促使其完成焊接整體工件，機器人在進行焊接的過程中，可以順利的實現3臺機器人故障的暫停、手動暫停以及急停，或者是再啟動等工作。最后是使用機器人坐標平移傳感器以及接觸傳感器。重點關注實際精度大小，考慮平移或者是鏡像之后，重點考慮其存在的誤差，之后準確的定位基準焊縫起始點以及基準焊縫結束點，對焊接軌跡產生的偏差進行修正［4］。
5總結
自動扶梯桁架機器人自動化焊接系統從根本上取代了人工焊接模式，就是使用一套工裝夾具就可以從根本上解決各種規格的自動扶梯桁架工件焊接，具有操作方便以及穩定可靠等優勢，在實際工作中使用，可以促使焊接的質量以及焊接的生產效率實現根本性的提升，目前工廠已經針對上述機器人進行大批量的生產，經濟效益以及社會效益非常的顯著。
作者：王魯非 單位：沈陽通用機器人技術股份有限公司
參考文獻:
［1］張華軍．大厚板高強鋼雙面雙弧焊新工藝及機器人自動化焊接技術［D］．哈爾濱工業大學，2012．1211．
［2］毛志偉．旋轉電弧傳感移動焊接機器人機構設計與仿真［D］．南昌大學，2013．21．
［3］張曉輝．焊接機器人控制系統的研究與設計［D］．東華大學，2012．33．