7. 机器人焊接夹具的制造
7.1 设计机器人夹具时的基本条件
利用机器人进行焊接时,不是利用人的五官感觉来进行的,而是机器人重复同一轨迹自动运行进行焊接的,所以设计机器人夹具时要确认如下几点。

(1) 明确用机器人进行焊接的各种要求
• 最终目标是什么? • 对自动化的要求及其规模? • 提高多少生产效率及其生产节拍?
• 提高质量的关键在哪里?工件的精确定位是否可能?
(2) 工件本身的精度是否高?
• 必须使定位误差小于焊丝直径的一半。

(3) 工件焊接部位有无定位基准?
• 在参照定位基准的基础上设置工件。

(4) 机器人是以示教再现方式进行工件时,不能象操作人员那样根据不同情况随机应
变。

(5) 机器人的动作区域是有限制的,在动作区域内焊枪的角度也有限制,所以存在不能进
行焊接的部位。

(6) 在焊接过程中会产生焊道歪斜和飞溅,所以夹具要有一定的强度,要采取遮挡飞溅或
减少飞溅的对策。

(7) 焊接结束后,必须有“取下工件,安装下一个工件”的工序。

(8) 机器人的动作既高速又危险,设计时必须对安全给予足够的重视,应参照劳动安全法
和劳动安全守则进行设计。

机器人是以±0.1mm 的重复再现精度自动运行的,所以固定工件的夹具不牢固的话是得不到好的焊接结果的,本章介绍制造机器人夹具时的要点。

7.2 在设计机器人夹具前的准备工作
(1) 收集关于工件的信息
•材质、板厚、表面处理、重量和有关图纸等。

•前一道工序的制造工艺。

•生产量等情况。

(2) 了解目前的施工方法
•有否半自动焊接的夹具,改造后能否用作机器人夹具?
•有什么焊接条件?
(3) 过去有无相同的加工例子供参考?
•调查类似的工件
(4) 预算规模有多大?
7.3 制造夹具时的注意事项
(1) 决定把工件固定,或让其旋转,或移动机器人。

(2) 选择最稳定的固定工件的方法,选择最佳姿势焊接工件。

(3) 关于夹具的设计
•有的工件需要定位焊,有的则不需要,其夹紧方法各不相同。

•夹紧的方法有手动直接夹紧,通过切换阀的手动夹紧和电控夹紧等,可根据成本、使用目标和规模加以选择。

•夹具安装在靠近焊接部位。

•若采用手动夹紧方法要考虑其大小和操作的灵活性,以方便操作人员使用。

•要考虑焊接时产生的飞油对夹具的影响,据此来决定夹具的位置。

(4) 如果同一个工件需要焊接多处,应该统一定位基准。

(5) 要考虑工件的装入、取出、工具的传送。

(6) 夹具所用的零件最好使用市面容易买得以到的标准品。

(7) 如在一个工件台上进行多品种生产时,可考虑在工作台人工更换夹具,因为自动切换
方法精度低,动作不稳定,故障多。

(8) 机器人与工作台最好共用一个台基,这样易于搬运安装,又不改动机器人与夹具间的
相对关系。

(9) 应采取足够的防止飞溅的措施
•可动部分会附着上飞溅吗?
•飞溅会影响定位基准吗?
•飞溅过多,积累起来会影响机器人和夹具的动作吗?
•周围环境有无可燃物品?
(10) 应考虑能方便地对夹具进行维修
•在有定位基准的时候,维修时间要短。

•保持一定数量的零件备品。

•定期清扫飞溅等残渣。

夹具的结构越简单越好
用户最熟悉关于工件的加工方法
灵活应用用户积累的经验来制造夹具
前 言
机器人焊接是工业机器人最主要的应用领域，汽车制造业是焊接机器人的最大的用户，除此之外在电子封装、金属制造工业机器人都得到了广泛的应用。

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第五章 焊接机器人的安全使用与维护
买了机器人之后，如何用好它？ 在使用中要注意那些问题？出现了故障如何解决？在本章中将以日本OTC 公司和安川公司的机器人为例，来说明一些常见的故障处理方法。

5.1 焊接机器人的安全事项
5.1.1 机器人特有的危险性
机器人特有的危险性
与其他的工业机械相比较,机器人下述各种危险性。

机器人是一种非常有用的工业生产设备,但是由于机器人的动作快、力气大,不小心对其进行就会造成灾害,本章介绍机器人的安全事项。

(1) 机器人的机构与控制原理非常复杂,操作人员必须具备足够的知识,否则会出现误操
作,成为不安全的因素。

(2) 操作机能在上下、左右、前后等三维空间内进行高速运动,有时对其动作不能预测。

(3) 在控制装置中使用许式精密的IC零件,如受外部干扰,则会产生误动作,这样动作是
不能进行预测的。

(4) 进行示教作业时,操作人员必须进入机器人的可动区域内进行作业,这就有可能受到
操作机误动作的威胁。

因此,作为机器人生产工厂的操作人员和机器人用户的操作人员必须注意安全,生产工厂的操作人员……必须遵守“安全机器人”(日本工业标准:JIS-B-8433用户的操作人员……必须遵守劳动安全规则,接受机器人安全操作的专门教育,在现场设置安全护栏,和其他注意事项。

9.2 劳动安全规则
使用工业机器人的操作人员必须遵守劳动安全规则,其内容如下:
(1) 使用和维护工业机器人的操作人员,必须接受劳动安全规则的专门教育,JIS-8-8433
第36条31、32项。

(2) 在机器人的动作范围以外,设置安全护栏,以避免在机器人自动运行时不能接触机器
人(JIS-B-8433第150条之4项)。

(3) 制定操作方法等作业规程,在发生故障时必须使机器人停止工作(JIS-B-8433第150
条之3)。

(4) 在开始作业前必须检查机器人(JIS-B-8433第151条)。

表9.1 接受工业机器人安全专门教育的课时
9.3 自动运行中的安全事项
自动运行的机器人移动速度为100°/秒～430°/秒,是非常快的,
所以如果在自动运行时,操作人员接触操作机,那么后果是严重的,因此在劳动安全规划中规定,使用机器人时必须设置安全护栏,操作人员不得进入机器人的运动范围之内,此外,处于自动运行状态的机器人,即使停止工作,也绝对不要靠近它,因为不知道什么条件会触发它又高速地运动,表9.2表示处于停止状态的机器人再起动的可能性。

表9.2 机器人从停止到起动的可能性
8. 焊接故障及对策
8.1 起弧故障
机器人进行焊接时,焊接故障会使机器人停止工作,大多数的故障都是很容易排除的,现列举如下:
8.2 焊接过程的故障
8.3 焊接缺陷及对策
机器人篇
不理想。

故采用机器人焊接是理想的选择。

本文详细介绍了散热器单片机器人自动焊接工作站的设计。

安全教育
一、安全常识
1、当主电源接通时，应处于机器人的工作范围以外。

2、接近机器人时应保持警觉。

3、对机器人的状态和工作环境应了解。

4、在机器人附近时手中应有急停按钮。

5、对机器人的运动应了解。

6、不要背对机器人。

7、当有多个机器人工作站时不要站在中间工作。

8、除非特殊情况，不允许除操作者以外的其他工人进入机器人工作
区。

当示教时，应首先检查示教盒上的急停按钮。

9、示教时，机器人应以绝对安全的速度运动。

最好旁边的人手拿急
停按钮，以防止机器人的误动作。

10、执行程序前，应确保所有的人离开机器人的工作范围以外。

使用
块操作检查和确认程序的顺序。

检查所有的装焊夹具的运动是否正常。

11。