有关松下焊接机器人在汽车车桥中的使用情况

第一篇：有关松下焊接机器人在汽车车桥中的使用情况

有关松下焊接机器人在汽车车桥中的使用情况

经过百度 汉德车桥+焊接机器人，可以看到相关报道： 一．2010年9月

唐山松下为陕西汉德车桥有限公司设计制造的重卡车桥焊接生产线已经交付使用，并成为该公司西安新厂一道亮丽的风景。此生产线包括15台焊接机器人、7套机器人焊接系统、3套焊接专机（开元装备提供）及其它物流、点焊工装等设备。唐山松下从接受订单，到技术设计，到制造生产再到用户现场安装调试，历时半年。机器人事业部本着一切以用户为中心的原则，精心设计、专心制造、用心调试，投入了精兵强将，尤其在用户现场，唐山松下员工所表现出的高度敬业精神和非常强的专业素质给用户留下了深刻印象，车桥焊接生产线顺利通过试生产验收。在众多设备供应商中，唐山松下受到最高评价。

该公司王总经理及有关专家评价唐山松下设计制造的车桥焊接生产线为中国目前自动化程度及现代化程度最高的流水线。此焊接生产线实现了自动移载、自动上下料、自动焊接与切割，而且还实现了软件系统的远程控制。通过计算机网络就能对远在西安的生产线进行编程、系统调试、故障检修等相关工作，这在国内尚属首创。

汉德公司生产的重卡车桥已获国家名牌，并首开中国汽车制造业技术输出的先例。唐山松下设计制造的车桥焊接生产线为中国汽车制造业的技术输出发挥了重要作用。柳宝诚董事长受陕西汉德车桥有限公司的邀请，参加了该公司西安新厂开业的剪彩仪式。在西安新厂开业剪彩仪式上，该公司领导向柳宝诚董事长所领导的唐山松下表示感谢。二．桥壳焊接生产线中的机器人系统 发布时间：2010-12-16 随着汽车制造技术的发展，焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化成为必然的发展趋势。焊接机器人由于具有通用性强、工作可靠的优点，越来越受到人们的重视，目前，机器人系统已在轿车生产中得到广泛应用。某汽车生产集团与唐山松下产业机器有限公司共同开发的桥壳生产线，完全替代了其原有的手工生产线，成为目前国内自动化程度最高的桥壳生产线之一。生产线机器人系统的构成

该生产线主要用于轻型卡车车桥桥壳的生产，在选择生产线设备时，需要考虑的主要内容包括：

1、提高生产效率，满足用户生产要求，达到预期产量。

2、生产线柔性化，可实现短时间内在多个产品类型之间快速切换。

3、以高度自动化降低工人劳动强度，改善工作环境。

4、提升产品品质，增加用户产品在同行业内的市场竞争力。在生产线中主要采用了“Y”形焊缝/三角板内焊缝焊接机器人工作站、机器人等离子切割工作站和弹簧座/减震器支架/法兰盘焊接机器人工作站。机器人工作站：

根据桥壳“Y”形焊缝/三角板内焊缝的分布特点，采用三机器人同时施焊，这样可以有效控制焊接变形，并在很大程度上提高生产效率。该机器人工作站采用自动上、下料。作业时，待焊工件由自动输送线流入相应的位置，装卸工件处自动对中定位装置将其定位、举升分中装置分中并举升、电动卡盘夹紧，分中装置放松、举升装置落下，水平回转工位变换装置180°变位，将工件送入到焊接工位(同时将已焊接完成的工件送出到装卸位置)，三台机器人系统开始自动焊接，上面 “Y”形焊缝焊接完成后，气动翻转180°，三台机器人系统开始自动焊接另一面“Y”形焊缝。焊接结束后，水平回转工位变换装置再次180°变位，将工件送入到焊接工位轴向定位及举升装置举升并分中、电动卡盘松开，轴向定位及举升装置落下并退回，工件落在动力滚道上，由动力辊道后段将其送出工作站。同时，待焊工件由自动输送线流入相应的位置，开始进入下一循环。

2、机器人等离子切割工作站。

采用机器人空气等离子切割机代替传统的手工火焰切割，切割速度快、切口表面光滑、垂直度好，切割效率有大幅度提高。该机器人工作站采用自动上、下料。作业时，待割工件由自动输送线流入相应的位置，自动对中定位装置将其定位、举升分中装置分中并举升、电动卡盘夹紧，分中装置放松、举升装置落下，机器人切割系统开始自动切割，上面切割完成后，气动翻转180°，机器人切割系统开始自动切割另一面。切割结束后，轴向定位及举升装置举升并分中、电动卡盘松开，举升分中装置退回并落下，壳体落在固定滚道上，由人工将壳体从固定滚道滚入线外，一个循环结束。

3、弹簧座/减震器支架/法兰盘焊接机器人工作站。

根据该工件焊缝布局，采用双机器人同时焊接，可有效提高焊接效率、保证焊接质量。该机器人工作站采用自动上、下料。作业时，待焊工件由工装板自动输送线流入相应的位置，移载机将工装板上壳体夹持住并移到焊接夹具上，夹具自动分中并两端定位，夹紧两端，双机器人系统开始自动焊接。焊接结束后，夹具松开，分中装置退回，移载机夹持住壳体并移载到工装板自动输送线相应的位置，经检测开关确认后，工装板自动输送线移动并输送至下一工序，一个循环结束。电器控制系统

1、采用日本三菱FX2N系列作为控制核心;

2、系统配有人机交互界面(触摸屏为PRO FACE)，能够完成工作类型选择、运行状态显示、系统信息显示、手动控制系统、紧急停止、报警解除等操作;

3、具有保护气压力异常、PLC异常等异常情况的声光报警功能;

4、主要由系统控制柜、操作盘(触摸屏)等构成。

为了保证系统稳定可靠，PLC采用I/O与机器人进行信号交互和对系统夹具的控制，避免了外界干扰带来的影响。机器人焊接与切割系统

机器人型号为Pana-Robot VR-006GⅡ，该型号具有6轴独立关节，运动平滑灵活，效率高、可靠性好，动作范围更广泛。在业内最先采用装载Windows CE系统的控制器：大型液晶显示画面更加清晰，中英文显示，配备IT通信接口，可联网，使用64位CPU处理速度更快，通过选装最多可控制27轴，标准存储容量更大(可达40000点)，并可以与先进的数字焊机通信，数字化设定焊接条件。高性能、数字化的机器人焊接系统具有焊接品质监测功能(CO2/MAG焊接时)、焊接摆动功能(6种类型)、再引弧功能(CO2/MAG焊接时)、粘丝自动解除功能(CO2/MAG焊接时)、搭接功能、焊枪校正功能及其它扩展功能。“Y”形焊缝/三角板内焊缝焊接机器人工作站中，三台机器人全部采用天吊安装模式，大大节省了工作站的空间，使得整个系统更加紧凑。

焊接电源的型号为YD-500RF2。唐山松下引进日本先进的控制技术，开发生产的微机控制逆变式CO2/MAG半自动焊机采用了IGBT逆变整流电路，控制精度高、焊接稳定性强，适合碳钢、低合金钢、不锈钢等金属材料的CO2/MAG气体保护焊工艺。

切割机的型号为YP-100PS。唐山松下引进日本松下的YP-100PS空气等离子切割机采用S.C.R(晶闸管)控制高性能的空气等离子切割电源，额定负载持续率高达60%。其性能特点包括：

1、改进的新型割炬延长了割咀、电极等易耗品的使用寿命;

2、切割口窄小，切断面光洁美观、无挂渣，切割速度快、效率高;

3、加有引导电弧电路，由非转移到转移弧的瞬间引弧性能优异;

4、可采用接触式或非接触式切割方式，可手工切割和沿着轨道进行自动化切割，操作简便、性能稳定，且切割精度高(非接触式切割优于接触式切割);

5、切割速度达10～330cm/min，钢板越薄，切割速度越快，当切割电流和切割速度达到最佳配合时，切割口质量最佳，效果最好。机器人工作站特点

作为整条生产线的核心工位，这三台机器人工作站的特点得到充分发挥，其主要包括：

1、机器人工作站的无人化操作。通过机器人系统与动力滚道和移载机配合，实现了上料、焊接和下料的自动化。系统故障自诊断可通过声光报警及故障代码显示。

2、机器人工作站的柔性化。

(1)工装夹具结构简单、适用范围广，在简单调整夹具后可以适应用户的所有工件。(2)工装夹具与安装支座连接标准化，以适应柔性生产的要求。

(3)更换生产工件种类时，只需在触摸屏上选择相应的工件号即可，系统会自动调用相应的程序。

3、机器人工作站的安全性。(1)采用全封闭式机器人防护房，配有烟尘净化装置。

(2)防护的安全门配有检测开关。在自动工作状态下，如果有人进入防护房内，机器人及变位机自动停止运转。

在桥壳生产过程中，松下机器人的应用于克服了以往手工焊接/切割中的不确定性因素对焊接/切割质量的影响，提高了产品质量和可靠性，降低了工人劳动强度，改善了工作环境，并且实现了焊接参数的在线调整和焊缝质量的实时控制。由于采用了三机器人、双机器人协调同时焊接，焊接效率大幅提高，焊接变形也得到有效控制。

综上所述，机器人系统的应用为汽车制造业大批量、高效率、高质量进行流水线汽车制造提供了有利保障。近年来，随着中国汽车制造产业自动化流水线作业方式逐渐普及，松下机器人系统在国内汽车制造业的应用得到推广，尤其在机器人焊接领域，为国内汽车制造业提供了强有力的技术支持。未来，我们将不断学习先进技术，不断推出新产品，为中国汽车制造业的快速发展贡献自己的力量。

第二篇：测量机器人在变形监测中的应用

测量机器人在变形监测中的应用

四川永鸿测绘有限公司 刘有胜

【摘要】近些年来，随着科技的快速发展，测量机器人的应用也越来越多。其技术发展也越来越先进。测量机器人具有全时工作、偶然误差影响小的特点。在危险的环境里面应用广泛。随着市政建设发展加速、大型基础设施建设、精密安装工程的快速发展。测量机器人将会产生更广的应用。这其中就主要体现在变形监测方面。1.测量机器人

现在的测量机器人实际上是一台自动全站仪。它主要包括坐标系统、操纵器、换能器、计算机和控制器、闭路控制传感器、决定制作、目标捕获和集成传感器等几大部分。这其中最关键的技术应该属于操纵器。操纵器主要实现控制机器人的自动获取数据以及获取数据是的设备状态。

测量机器人的坐标系统为球面的坐标系统，在水平面上可以实现360度、纵坐标范围内180度的范围内寻找目标。这个只是理想的状态。除去机器人基座部分以及观测距离内的倾角范围。实际纵向一般在130度左右。

操纵器控制机器人的旋转。包括水平的和垂直的旋转。由计算机控制器和闭路控制传感器来传达指令给操纵器。操纵器按照指令完成旋转。

决定制作主要用于发现目标, 如采用模拟人识别图像的方法(称试探分析)或对目标局部特征分析的方法(称句法分析)进行影像匹配。现在大部分的做法是在目标上设置一定数量的棱镜。用棱镜替代观测目标。

目标获取用于精确地照准目标, 常采用开窗法、阀值法、区域分割法、回光信号最强法以及方形螺旋式扫描法等；集成传感器包括采用距离、角度、温度、气压等传感器获取各种观测值。由影像传感器构成的视频成像系统通过影像生成、影像获取和影像处理, 在计算机和控制器的操纵下实现自动跟踪和精确照准目标, 从而获取物体或物体某部分的长度、厚度、宽度、方位、2 维和3 维坐标等信息, 进而得到物体的形态及其随时间的变化。2.变形监测

变形监测主要涉及大型的水利工程、工程实施中的精密工程、地质灾害、水文变化等方面。最常见的主要为大型水利工程以及地址灾害监测。特别是近年来四川地质灾害、地震频发。这方面的应用较为广泛。

根据《工程测量规范GB 50026-2007》，变形监测是指对建构筑物及其地基、建筑基坑或一定范围内的岩体及土体的位移、沉降、倾斜、挠度、裂缝和相关影响因素（如地下水、温度、应力应变等）进行监测，并提供变形分析预报的过程。

变形监测的内容，应根据变形体的性质和地基情况决定。对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测，这些内容称为外部观测。为了了解建筑物(如大坝)内部结构的情况，还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测，这些内容常称为内部观测，在进行变形监测数据处理时，特别是对变形原因做物理解释时，必须将内、外观测资料结合起来进行分析。3.学习测量

任何智能的设备均需要有一定的规则，就比如说计算机的运行。必须有一个规范的操作系统。测量机器人也一样，在机器人正式开始工作之前。应该为机器人设计一套符合观测目标及目的的一套完整性较强的观测规则。这就需要进行学习测量。

学习测量字面上的意思就是学习如何对目标进行观测以及如何观测最省时省力、最科学、精度最高。就算是一个人也需要进行学习测量。

学习测量为以后的重复观测制定了一个全面的完善的观测规则。

按照学习测量取得的成果，对机器人进行相关的参数设置。按照相关的参数以及观测目的设置操纵器的旋转方案。比如观测间隔、观测方法、数据备份、主要的观测方向等。4.机器人配置

为了顺利的完成整个的观测任务，必须给机器人以后勤保障：

第一：电源问题，大部分的变形观测项目均为野外。要保证机器人有稳定持续的地理供应。在电力故障时应该有相应的保障机制，比如启动后备电源UPS或者是备用电力线路供应。

第二;由于变形观测是一项长期的数据观测，会产生较大的数据量。应该有完善的数据管理系统。最好提供无线方式的数据传输。实时对数据进行管理。或者是有备用硬盘。

第三：应该有完善的机器人安装环境。机器人安装台座应该是稳定的，其观测环境应该有避雷、避雨的相关设施。5.获取数据

主要有有线的无线方式获取机器人重复观测获取的数据。准确记录观测值的时间点。因为变形观测主要的目的就是对各个时间段的数据进行分析处理，建立相对应的模型，然后对变形值进行相关的分析。

有线方式：在较短的距离内可以采用有线方式进行数据传输，可以手动下载数据。也可以自动的按时间进行数据下载。这种方式获取数据效率比较高。但是受数据传输线长度的限制。

无线方式：可以采用CDMA、GSM、GPRS等方式进行数据传输。这种方式理论上来说没有距离的限制。但是受天气、信号干扰等的影响。数据传输效率不高。安全性能也不高。6.结论

测量机器人可以实现全天候、危险环境、测量数据误差一致等特性。在变形观测中具有重大的实际应用意义。能够获取大量的短时间内的重复数据。并且其获取的数据相对误差均一致。可以大大提升外业观测的精度及进度。测量机器人属于一个特定的装备。其装备本身的精度以及配套设备的质量将决定该设备的性能。比如：在外业观测中，因条件限制。机器人的电源解决方案，机器人本身存储数据的能力等都将制约机器人的测量工作。

第三篇：KLF―4型罐笼抓捕器使用中存在问题与改进措施

【摘 要】针对klf-4型罐笼抓捕器在本矿使用中存在的一些问题，阐述了对存在问题的改进措施，供同行参考。

【关键词】抓捕器；存在问题；改进措施

2002年以来，林西矿先后在4号井竖井、西6-8暗井滚笼上安装了klf-4型罐笼抓捕器。在有关部门指导下，林西矿业公司对bf-152型防坠器作了改进，并将改进后的设备更名为klf-4型罐笼抓捕器。klf-4型号的含义是：k―矿井，l―林西矿立井，f―防坠器，4―四号井。采用这种抓捕器后，当提升钢丝绳断绳或者连接装置出现断裂时，它能自动抓捕到制动绳，使罐笼平稳停住，不致坠入井底，保证了人员的安全和设备不受损坏。林西矿自投入使用以来，使用效果良好。但是，使用中也存在一些问题。

klf-4型抓捕器的结构特点与工作原理

见图1、2。

klf-4型抓捕器采用4条垂直布置的弹簧作为开动机构，并分别驱动两组抓捕机构。正常提升时，提升钢丝绳拉动主拉杆向上，通过横梁及连扳使两边两个拔叉的端部插入滑楔内，并处于最低位置。此时，拉力弹簧受拉。出现断绳或主拉杆断裂时，在拉力弹簧的作用下，原已插入滑楔内的拉杆端部被抬起，使滑楔与制动绳接触，实现定点抓捕。该抓捕机构采用背面带滚子的楔形抓捕器。滚柱的主要作用是使抓捕器容易释放和恢复。

使用中存在的问题

klf-4型抓捕器，具有结构简单、动作灵敏可靠、释放恢复容易等优点，但在实际使用中也出现了一些问题。分析发现，有些问题是结构所致，有的则是维护不当造成的。

2.1 连杆与销轴的锈蚀

由于井筒淋水大，环境潮湿，而连杆与销轴处又无注油位置致使无法注油。如果该结构部分长期处于不经常活动，则会被严重锈蚀，增大连杆转动阻力，致使活动受限。

2.2 叉杆轴与轴套的锈蚀

叉杆作为抓捕器驱动机构的一个重要部件，其动作灵活可靠与否直接影响到抓捕器工作的安全性和可靠性。叉杆靠叉杆轴支撑在轴座上，叉杆轴长255 mm，直径50 mm，轴中心有一个φ5 mm的注油孔，但轴上没有油槽。轴套长166 mm，中间开有一个60 mm长的存油槽。轴与套的实际接触长度为106 mm，接触面积达166.4 cm?，轴与套的配合间隙在0.14～0.2 mm之间，两者之间靠油杯压油润滑。由于轴与轴套的接触长度和面积都较大，而在接触部位又无油槽，且间隙较小，在实际维护中，很难将油注到接合处。由于井筒环境潮湿，灰尘大，经过不长的时间，接合面处便会产生锈蚀。如长期得不到润滑，则锈蚀更加严重，使叉杆的转动阻力大大增加，甚至在弹簧的拉力下都很难转动，也就无法拔动滑楔抓住制动绳，使抓捕器失去作用。这种现象在以前进行抓捕试验时，曾经发生过，这对副井的安全提升是一个很大的隐患，具体结构图略。

2.3 拉力弹簧断裂

klf-4型抓捕器的驱动力来自4条拉力弹簧，每两条驱动一套抓捕机构。自林西矿采用这种抓捕器以来，已多次发现弹簧断裂，直接影响到抓捕器的抓捕性能，甚至丧失抓捕能力。拉力弹簧断裂主要有以下几方面的原因：（1）弹簧钢材料未按设计要求选用60si2mn，而选用了脆性更高的材料；（2）弹簧材料热处理不当（设计要求为hrc45），使弹簧经热处理后的脆性变得更高；（3）安装调试时，未按要求调整弹簧长度，使其拉伸过长。

改进措施

为了确保抓捕器的灵敏性和可靠性，针对此问题，拟采取以下措施：

（1）关于连杆与销轴的锈蚀问题，由于结构原因，开设注油孔注油很困难，从外部直接浇油又很难进入接触面。为此，拟采取零件表面处理的方法，即将连杆的内孔和销轴表面镀铬，可大大提高零件的抗腐蚀能力，接触面无需注油便能灵活转动。

（2）叉杆轴与轴套的锈蚀，主要是由设计结构不够合理造成的，维护工作不认真不细致也是一个原因。由于叉杆为结构件，体积较大，若能采取表面处理的方法进行局部电镀很困难。为此，拟在叉杆上进行改造，为使润滑油能注入接合面处，将叉杆轴上的注油孔由径向半通改为径向全通，并沿注油孔两侧开设8 mm宽，150 mm长的油槽（经验算，叉杆轴强度符合安全性能要求），使润滑油基本能穿过轴与轴套的接合部位。同时，为进一步提高轴的抗腐蚀能力，对轴表面进行镀铬处理，这样，就能解决因设备本身缺陷带来的问题。另外，维护上，应要求维修工每周周检时，必须注油一次，如油脂粘度过大，可用机油适当调配，以确保接合面润滑良好。

（3）为了解决弹簧断裂问题，首先，厂家必须严格按设计要求进行选料、加工、热处理和试验，提供有关试验报告，这样就可基本保证弹簧的出厂质量。另外，重新调整所有弹簧，使其拉伸长度达到工作拉力即可，不必拉伸过长（弹簧按历年试验数据，拉伸到260 mm长时，即可达到工作拉力600 kg），有效地避免了弹簧断裂事故的发生。

结论

通过对klf-4型罐笼抓捕器连杆与销轴、叉杆轴与轴套防腐处理，拉力弹簧出厂试验和安装调试，中滚柱栅架日常检修保养，最大限度延长了部件的使用寿命，降低了成本，也确保了klf-4型罐笼抓捕器使用过程中的安全可靠性。

作者简介：

张宏业（1972-），男，河北唐山人，毕业于中国矿业大学机械电子工程专业，本科学历，现于唐山开滦林西矿业有限公司安全管理部工作，助理工程师。