车门铰链的结构比较简单，个体重量很轻，焊接后的车门总成人工搬运也比较灵活，因此在工艺设计上就采用了独立的焊接机器人工作站来完成。

　　1、焊接机器人工作站的构成

        焊接机器人工作站的设备构成包括焊接机器人本体及焊机、机器人控制器、机器人清枪系统（WID系统）、旋转焊接夹具、排烟除尘设备、水电气单元、安全防护网等。

 

　　工作站中焊接夹具的设计要点：

　　（1）机器人焊接夹具采用标准化、模块化设计，逻辑气路气动夹紧的定位方式。一边由人工装卸工件，一边由焊接机器人进行焊接操作。

　　（2）采用标准接口，水、电、气采用快换接头，满足柔性生产的要求；

　　（3）夹具要有锁紧功能，机器人在焊接操作中，夹具要在锁紧状态；旋转到位后，要能够自动发出信号以便焊接机器人识别转台型号

        人工操作与自动焊接示意图：如图

     

　　2、焊接工作站具体实现的功能

　　工作站设计时主要考虑到几个问题：

　　（1）、满足生产纲领；

　　（2）、工作站要有一定的柔性化；

　　（3）、焊接质量满足产品要求；

 

　　对于车门铰链的焊接，每一个车门带有上下两个铰链，每个铰链焊缝长度135mm，平均焊接速度为8mm/s，每辆份车门的工作循环周期为55s，机器人每4个工作循环后进行一次焊枪清理程序，清理焊枪时间为30s。焊接夹具带有旋转功能，故人工装件卸件与焊接可以同时进行，因此，焊接机器人工作站平均工作循环时间不超过70s，完全满足车门生产线的生产节拍。

　　焊接过程采用机器人来完成，对于焊接夹具不同的工作面旋转到工作区域里，机器人都能够通过程序判断出相应的焊接指令。整体的焊接过程中具有一定的柔性化。同时，如果工艺有所更改，只要修改焊接程序就能够满足相应的变化。工作站具有互换性和通用性，整个焊接区有一个公用底板，底板上设有标准5吨叉车搬运孔，易于搬运。工装夹具与安装支座标准化，水，电，气均采用标准快速连接，以满足柔性生产。

　　工作站配有焊接烟尘净化装置，该装置依靠焊接回路中的地线磁场感应启动和关闭，响应速度快。吸管安装在机器人的腕部，能够更直接的吸走烟尘和飞溅，吸力强，节约能源。有效的减少对环境的烟尘排放。

　　工作站四周安装有遮光帘，防止焊接弧光对人员的伤害。旋转夹具与机器人互锁，夹具旋转时，机器人会处在停止状态，能够有效防止人工的误操作。

 

　　3、焊接工作站的控制系统

　　该工作站的控制系统集成在焊接机器人的控制器中，完全在机器人控制器中实现，整体工作站的人机接口包括一个六按钮的控制盒，一个双按钮门盒。所有的传感器都与控制器中一块327IO板相连。

　　充分利用机器人控制器操作系统中的systemin，systemout，cross这三项功能，便能够实现同PLC相同的效果。所有的位置传感器信号通过cross功能经过与或逻辑运算和机器人的运动相互锁，从而能够保证夹具位置异常时，不满足机器人运动的条件，限制了机器人的运动。

 

　　控制盒与门盒上包含机器人上电，启动，停止，运行指示等信号，通过systemin，systemout功能直接对机器人进行控制。在机器人上电后，满足运行条件以后，程序会自动判断起始点，若正常运行时，每次机器人都会从主程序开始运行。当出现异常事故发生造成机器人停止后再次启动，程序会在上一次的停止点启动，能够保证异常事故前后机器人运行的连续性。同时在控制盒上安装有紧急停止按钮，当按下急停按钮后，机器人会以最快速度相应停止运行并断电，只有急停复位后才能再次上电运行程序，保证了运行的安全性。

　　工作站没有使用PLC控制器，看似结构简化，但能够满足使用要求，容易操作，没有控制上的缺陷，同时还能够减少设备的投资。