王宗傑石魏雲高金強
介紹了雙弧焊接機器人在摩托車車架附件裝配焊接中的應用，焊接作業由主從協調控制完成，大大提高了焊接質量和焊接生產率。
機器人；焊接；摩托車
雙弧焊接機器人的協調焊接
王宗傑石魏雲高金強（山東理工大學，濟南，250061）
介紹了雙弧機器人在摩托車車架附件焊接中的應用。主從機器人的協調控制可以大大提高焊接質量和生產效率。
機器人；焊接；摩托車
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弧焊機器人已成功應用於我國摩托車焊接生產中。現代摩托車產量大、節奏快，對焊縫外觀要求高【1】，非常適合用焊接機器人進行焊接。摩托車車架附件的焊接主要包括後叉軸管、連桿、後支撐軸、襯管、主管總成和左右半總成的焊接。需要焊接的零件多，需要焊接的焊縫多，多為固定焊件的環焊縫，對焊接技術要求較高，附件的焊縫大多對稱。JL-70摩托車車架附件的具體焊接位置見圖1。利用雙弧焊接機器人實現了摩托車附件的焊接。
圖1 JL-70摩托車車架附件焊接位置
1.主管組件2。左右半組件3。後叉軸管4。連桿5。後支撐軸6。內襯管
1框架附件組合弧焊工作站的組成
摩托車車架附件組合式弧焊工作站由兩臺從日本OTC公司進口的V01六軸弧焊機器人、壹臺滑臺、兩臺可調夾具、兩臺操作臺、兩臺機器人控制臺、壹臺變頻控制櫃和兩臺焊機組成。具體布置見圖2。兩臺弧焊機器人用於同時在滑臺的兩側進行焊接。弧焊機器人分為主從結構:主機器人的控制器不僅控制主機器人的運動，還控制滑臺的前後運動和夾具的前後旋轉，而從機器人的控制器只控制從機器人的運動。
圖2工作站的組成布局
R1:機器人本體1 OP1:操作控制臺1 C1:機器人控制器1。
R2:機器人本體2 OP2:操作控制臺2 C2:機器人控制器2
T1: 380v/200v變壓器W1:焊接機1 S:滑臺。
T2: 380 v/200 v變壓器W2:焊機2 FR:變頻器。
主從式弧焊機器人的協調控制
摩托車車架附件組合工作站能否正常工作，直接關系到主從機器人、滑臺和夾具的動作是否協調，例如:只有從機器人準備就緒，兩臺機器人才能同時開始焊接；只有當兩個機器人完成焊接後，滑臺和夾具才能開始移動。
主機器人控制器可以從主機器人、從機器人、夾具、滑臺和工件接收信號，並協調它們的動作。在自動操作過程中，主機器人控制器首先檢測安裝了哪壹側（A或B）工件，然後將該側工件滑動到滑動臺上的焊接位置，以檢測主機器人和從機器人是否準備就緒。如果收到焊接準備信號，主機器人和從機器人將同時在滑動臺的兩側開始焊接。焊接完成後，工件滑動到裝卸工件的位置。最後，將另壹側的工件滑動到焊接位置進行焊接，這樣就完成了壹個工作循環。從機器人控制器僅控制從機器人的運動，在接收到就緒信號後開始焊接，並在焊接完成後向主機器人控制器發送焊接完成信號。部分信號處理反映在主機器人和從機器人的焊接過程中，如圖3和4所示。此外，還應註意焊接過程中各種信號的復位。在系統運行過程中，還有壹些pin-in/pin-out的檢測和協調信號，滑臺的加減速信號，夾具的加減速信號，這裏不做描述。
系統采用CO2氣體保護焊。根據摩托車車架附件焊縫多為固定焊件環焊縫的特點，在示教過程中可以通過弧焊機器人V01的指令調整角速度的功能，從而避免頻繁更改其他焊接規範【2】。該工作站必須有兩名工人，分別負責夾具A和夾具B兩側的工件裝卸。將滑臺滑動到焊接位置後，主從機器人同時動作，焊槍對準需要焊接的部位，同時依次焊接後支撐軸、後叉軸管、連桿等部件的上部，同時焊接主管與左右半組件之間的外環焊縫的上部。當主機器人焊接內襯時，從機器人焊接主管和左右半體之間的內環焊縫，此處間隙相對較大。為避免裝配誤差的影響，采用擺動弧焊接，擺動弧幅為隨後夾具在180處翻轉，主從機器人同時焊接剩余焊縫。為了防止焊接時飛濺產生的熔渣堵塞焊槍，在焊接幾個工件後，為了提高焊槍的使用壽命，主從機器人應同時清洗焊槍。
在整個過程中，操作人員的工作量很小，他們主要負責裝卸工件，並按下操作面板上的“A（或B）面就緒”按鈕。
圖3主機器人焊接程序框圖圖4從機器人焊接程序框圖
在協調焊接過程中，可以看出該系統具有以下優點:
（1）提高了效率，生產率比單個機器人焊接高壹倍。
（2）由於機器人大部分時間同時在工件兩側進行焊接，通過控制器的復制功能可以實現協調動作，減少了示教時間，大大簡化了操作步驟。
（3）主管與左右兩半之間的內外焊縫等封閉焊縫的焊接可壹次實現，既提高了焊接質量，又減少了工件裝夾時間。
（4）協調焊接可以減少焊接變形，避免焊接缺陷。
3結論理論
該雙弧焊接機器人工作站已在三水嘉陵摩托車有限公司成功應用，很好地解決了協調控制問題。該工作站的使用不僅提高了焊接質量，而且降低了工人的勞動強度，改善了勞動條件，提高了焊接生產率，具有較高的推廣價值。
王宗傑，男，1946年7月出生，1970年畢業於沈陽工業大學，現任沈陽工業大學材料科學與工程學院副院長、副教授。主要從事焊接材料、焊接自動化的研究。發表論文40余篇。
作者:王宗傑沈陽工業大學沈陽110023。
石高金強山東理工大學濟南250061
參加考試並投稿
【1】尹，邵青蓮編輯。CO2焊接技術及其應用。哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社，1992
【2】DAIHEN公司。型號:V01關節式弧焊機器人手冊。1995
收到修訂草案的日期:1998—07—08。
我不知道這是不是妳需要的。這個專業知識我壹竅不通。我偶爾會幫妳撿起來。