机械手自动焊接系统结构

机器人自动焊接设备包括：机器人系统、焊接电源、移动地轨、安全防护装置、电控系统、焊接平台、SCADA (上位设备)等。机器人带有定位和焊缝跟踪系统。电气控制柜是机器人主要控制单元，内置西门子控制模块、输入输出模块、电源模块、继电器、接线端子等电气元件。电气系统保护等级为IP54。SCADA用于本地显示操作与远程控制，系统结构图如下图。

机械手自动焊接系统工作流程

• 将待焊接物料在变位台上按设计位置安放并夹紧。
• 在触摸屏上选择该物料的焊接编号，按确认键后系统发出指令控制变位台工作，变位台动作到位后，系统发出控制信号，通过PLC锁定变位台动作，同时控制地轨电机转动。机器人平台到位后，通过PLC锁定地轨动作。
• 机器人根据传感器检测并判断物料位置，如满足条件，机器人动作继续，不满足条件，系统发出报警需人工处理确认；
• 机器人带动焊接头贴近物料表面，根据设定焊缝路径完成焊接（期间会微调路径）。
• 将该区域焊接完成后后，机器人回到初始位置，同时解除锁定信号，允许变位台和地轨进行下一个运动周期。完成全部焊接后，系统提示完成工作，进行其他物料的焊接。

工作模式和安全防护措施

1）自动模式——通过操作屏或操作箱上的“自动启动”来触发全自动程序，自动模式下机器人系统会按照预先设计好的时序依次执行动作，中间不需要任何人工参与。

2）半自动模式——对机器人系统所负责的操作功能进行几个区域的划分，通过人工对区域设备进行选择，然后选择“半自动启动”来触发选定区域的运行程序，进行一个周期循环动作。

3）手动模式——对机器人系统进行回零位操作。利用机械手自带的示教盒对机械手初始位置进行标定，对系统进行回到初始位操作。这种模式用在单独的就地操作，尤其在试验和维护时使用。

4）紧急停止——急停是一种安全模式，以防止发生危险或者当设备故障或误动时给出安全反应。紧急停止状态下，设备动作被锁定。