工艺平面布置与工序内容分析

1.工位布置

某企业轻型车车身工业机器人焊接生产线工艺平面布置示意图如图5-7所示。

图5-7 工艺平面布置示意图

图5-7中，L1、R1分别为ST4工位左右两侧的机器人，L2、L3和R2、R3分别为ST5工位两侧的机器人，生产线共使用六台机器人。

通过电动摆臂式输送线、十个线上工位和线外工位完成对工件的输送、装夹、自动点焊、机器人点焊和人工点焊等车身的全部焊装工作，双排座轻型车白车身焊装线如图5-8所示（参见配套光盘视频-（18）点焊机器人协同作业）。

各工序内容如下：

1）ST1工位：人工装配，点焊前、后地板总成，左右各8点，共16点。

2）ST2工位：人工在前工位组合件上进行装配，点焊中竖板总成，左右各21点，共42点。

3）ST3工位：自动多点焊装配左／右侧围总成、前／后围总成，共47点，人工点焊定位左、右各2点，共4点。

4）ST4工位：机器人R1／L1补焊前工位合件，共138点。

5）ST5工位：机器人R2／L2、R3／L3补焊前工位合件，共162点。

6）ST6工位：人工装配，点焊顶盖前横梁总成，左右各2点，共4点；人工装配，点焊顶盖总成，左右各12点，共24点。

7）ST7工位：人工补焊前工位合件，共60点。

8）ST8工位：预留人工补焊工位。

9）ST9工位：预留人工补焊、弧焊工位。

10）ST10工位：预留工位；白车身下线，人工吊运至调整线。

图5-8 双排座轻型车白车身焊装线

轻型卡车白车身生产线现场（参考）如图5-9所示（参见配套光盘视频-（2）机器人生产应用）。

图5-9 轻型卡车白车身生产线现场（参考）

2.ST4工位机器人R1／L1的焊接任务及焊钳选择

（1）焊接任务

1）前围与前支柱搭接焊点左右各8点。

2）底板、脚踏板和轮罩合件搭接焊点左右各18点。

3）底板与后门槛搭接焊点左右各14点。

4）后堵板与后连接梁焊点左右各12点。

5）后侧围与后围搭接焊点左右各17点。(www.xing528.com)

小计：左侧共69点，右侧共69点。

（2）焊钳选择 选用X型焊钳，工艺尺寸（略）、技术说明如下：焊接压力2500N；焊接电流8～15kV·A；辅助行程240mm；焊接边宽20～25mm；电板帽直径16mm；通电时间0.3～0.5s。

3.ST5工位机器人R2／L2、R3／L3的焊接任务及焊钳选择

（1）机器人R2／L2工作过程 首先，各持一把C型焊钳，补焊。

1）中支柱、中竖板与后门洞搭接焊点左右各11点。

2）后围与底板搭接焊点左右各11点。

3）后竖板与后侧围搭接焊点左侧7点、右侧11点；然后，各自快换一把X型焊钳补焊。

4）中竖板与中支柱下堵板搭接焊点左右各10点。

5）左后堵板与左后竖板搭接焊点6点。

小计：左侧共45点，右侧共43点。

（2）机器人R3／L3工作过程 各持一把C型焊钳，补焊。

1）前围与底板前横梁搭接焊点左右各9点。

2）前支柱与前竖板搭接焊点左右各13点。

3）中支柱、中竖板与前门洞搭接焊点左右各8点。

4）中支柱、中竖板与后门洞搭接焊点左右各7点。

小计：左侧共37点，右侧共37点。

（3）焊钳选择

1）机器人R2／L2采用一把C型焊钳和一把X焊钳交替使用。

2）机器人R3／L3采用一把C型焊钳。

3）工艺参数：焊接压力3000N；焊接电流8～15kA；焊接边尺寸20mm宽；电极帽直径13mm；下电极活动范围54～100mm。

4.机器人点焊时间预设

1）预压时间（t₁）：0.08～0.25s。

2）通电时间（t₂）：料厚（0.8＋0.8）mm时，t₂＝0.1～0.3s；料厚（1.0＋1.0）mm时，t₂＝0.2～0.5s；料厚（1.2＋1.2）mm时，t₂＝0.2～0.7s。

3）锻压时间（t₃）：0.08～0.15s。

4）休止时间（t₄）：0.05～0.1s。

5.操作要求

机器人工位无人操作，焊枪更换、电极修磨由机器人完成。机器人给出信号，人工更换电极。当操作人员进入机器人工作区间时，本区域的机器人驱动器自动断电，以保证人员安全。