現在電氣自動化已經運用到了機器人領域了，以下是小編整理好的電氣自動化機器人論文，歡迎大家閱讀參考！
摘要：隨著經濟全球化和現代化的發展趨勢，工業裝置也出現了越來越多的智慧化和自動化。自動化的工業就是要將焊接機器人普及應用。以提高焊接質量和工作效率，改善工人強度和工作環境，並積極降低了傳統操作技術，改變生產流程，縮短了產品生產週期，節省成本。
關鍵詞：電氣自動化；機器人；配套焊接；工作站
在應對工業現代化和廠間自動化發展的過程中，只有實現焊接變位機與焊接機器人的結合應用，才能保證焊接機器人的全自動化執行。與此同時在汽車和電子等領域的焊接工作，也能降低傳統人工操作所帶來的種種弊端。從而進一步提高產品的質量和生產的效率以及廠間的流水線運作水平。
1技術方案
焊接機器人屬於工業機器人中的現代化產品。它可以實現多用途運作。其中可重複程式設計的自動控制裝備促使了焊接機器人廣泛應用於工業自動化領域。而柔性化即說由由計算機系統或物料儲運系統等資訊科技，控制數控機床裝置的自動化運作。所謂機器人柔性焊接工作站就是由計算機資訊控制系統所控制，焊接機器人與焊接變位機相結合，實現自動化的流水線作業。這個小型運作流程可以焊接工件標準在在2.5米以下的各類產品。不僅將裝置運作中的自動上料和半自動定位裝卡、自動焊接和自動卸貨等應用功能集中為一體，而且還採用了統一的流水線技術方案，將工件定位工裝和智慧搬運器、變位機、構件週轉架和碼垛架以及送料機構等構成生產裝置，其中運用電氣及氣動系統作為生產程式。從裝置與程式的雙向革新實現生產效率的提高，工作強度的降低。
系統採用專用遮蔽電纜將西門子S7-300、S7-200、ET200、機器人適配卡、觸控式螢幕等控制裝置連線組成PROFIBUS-DP通訊鏈路的網路設計方案，在後期編制軟體時對網路通訊狀態進行實時監視和處理，避免出現通訊故障造成停機。
2變位機的設計
變位機是專用的.焊接輔助裝置。工作原理是應用於迴轉工作的焊接變位，實現加工位置和焊接速度的再次精確。它擁有迴轉和翻轉兩個系統，通過工作臺的升降、迴轉翻轉來完成角度裝配以及無級調速等自動化運作，可與焊機和操作機一起配套使用，進而組成自動化焊接中心。工作臺的焊接工作，要求精確度和時效率很高，所以這對於手工作業是個難題。變位機的迴轉應用為焊接裝置帶來了調速精度極高的變頻器無級調速以及可對工作臺完成遠端操作的遙控盒裝置。這些變位機的設計不僅將操作機和焊接機的作業系統聯絡起來，還實現了整個焊接工作的聯動操作，達到理想的焊接速度。
這裡說的變位機屬於機器人柔性焊接工作站的核心部件。其中包括鋼結構、旋轉軸、翻轉軸、導軌、快速卡環等工件裝置所組成，各自的功能迥異。變位機的精度決定著機器人柔性焊接工作站的焊接效果。譬如機器人柔性焊接工作站的焊接精度為0.5mm以內，所以這就要求變位機必須以直徑3.8米的轉盤為核心裝置，將其旋轉180度定位精度和翻轉定位精度都應該在0.5mm以內。
3智慧搬運器的設計
智慧搬運器即指借用電機裝置實現貨物的升降與橫移等動作的卸貨機器。其中包括
升降架，橫移架、導向套、橫移輪、伸縮叉臂等主要組成部分。它在機器人柔性焊接工作站的主要作用是提高碼垛效率，利用導軌把焊接變位機上裝卡完畢的工件，搬運到指定的碼貨架。智慧搬運器的使用組成了自動化流水線的運作，還大大降低了勞動強度，整體提高了工作生產效率。
4工件定位工裝的設計
工件定位工裝即指在應對不同工件的裝卡過程中為實現工件的快速定卡，利用氣缸的彈簧與拉鉤或變位機的快速卡環，同時實現工件的定位與卡緊兩個動作。借用定位架安裝在通用的工裝支座上，利用變位機實現變位機與工件定位工裝的快速連線。
5機器人動作的設計
作為柔性焊接工作站的主角，機器人的安裝位置尤為重要，由計算機模擬後進行定位，而機器人的動作、姿態、軌跡、速度等根據實際工況和其它聯動裝置的配合，在現場經過反覆示教逐步達到高速協調統一， 最終滿足系統工作節拍和操作精度的設計要求。
6控制系統設計
控制系統不僅在運作過程中將人機介面和伺服閉環驅動以及PLC定位模組等主流自動化控制元件語義融合，還在操作過程中確保了精度和維護工作。
6. 1PLC總控與機器人控制器訊號
（1）機器人位置資訊
在回到原點或者進入非干涉區中位置時，焊接機器人會預警發出訊號來通知PLC總控。焊接機器人會在第一時間完成訊號互鎖和控制點用。譬如在焊接過程中為了規避焊接機器人由於意外轉檯而造成的撞機事故，PLC會將轉檯轉動和夾具動作進行嚴格的遮蔽。
（2）夾具控制指令
夾具控制指令即指由於焊接機器人在焊接工作中可能對某些焊點位置焊接不到，所以在設計夾具時要對某個夾緊單元進行補焊操作或控制夾具旋轉，促使焊接機器人全面焊接的控制指令。焊接機器人對對焊接中途的夾具控制發出指令，利用匯流排傳達給夾具控制單元，保持補焊操作時及時開啟夾緊單元的補焊工作，確保系統操作，規避失誤。
（3）系統訊號
系統訊號即指可通過PLC總控，在系統觸控式螢幕上完成顯示。如此有利於操作人員的監督和查詢行為。其中包括系統初始化資訊和故障資訊以及程式執行進度等等。
6．2PLC總控與焊裝夾具控制單元訊號
焊接夾具上都安有夾具控制單元。這個夾具單元由由ET200匯流排端子和I／O端子以及匯流排電源共同組成。工作原理為夾具上包括工件到位訊號、氣缸夾緊開啟訊號、夾具操作按鈕等輸入與輸出訊號都必須連線到I／0端子上，再通過ET200M匯流排端子將I／O訊號轉為匯流排訊號，以匯流排方式傳達給PLC總控系統完成對夾具的控制指令。
6．3PLC總控與觸控式螢幕訊號
生產產品的選擇與顯示
工作站都配有觸控式螢幕。觸控式螢幕顯示控制指令。產品需要更換時可在生產前於觸控式螢幕上選擇產品種類，在確定與系統識別夾具相一致時，確定系統執行按鈕。否則會有預警資訊以保證生產的準確率。其中生產產品的種類以及機器人工作狀態選擇等生產資訊都可在觸控式螢幕的主頁中根據顯示完成操作。
手動控制及其故障處理
觸控式螢幕操作顯示可實現對工作站所有輸入與輸出點的單獨控制。這種簡單易操的手動系統，實現了一體化的除錯、維護和故障處理。通過系統的自動查詢功能，可對有邏輯關係的控制點予以動作保障。當系統出現預警與故障，可根據彈出的視窗進行故障資訊排查，系統會提出處理意見。當故障消除後還需要人工操作完成復位行為以確保故障處理完畢。
7安全迴路設計
工作站安全配置尤為重要，實際設計中應將機器人安全迴路、區域光柵安全迴路、控制系統安全迴路、現場操作及其它裝置的安全迴路統籌整合，按照硬體和軟體雙重鎖定方式進行佈線和程式設計，可靠實現當安全監視點出現問題立即停止相關運動裝置、及時發出聲光報警並在觸控式螢幕上顯示安全報警原因。
結語
本文從機器人柔性焊接工作站的技術方案入手，對焊接機器人系統的關鍵部件變位機、智慧搬運器、機器人本體以及工件定位工作的具體設計進行了簡單地探討。不僅表明了本設計方案對於解決變位器精度、通訊問題、搬運器取物以及機器人動作等有著深遠影響，還對工件的迅速定位和卡緊的技術難題也予以了合理解釋。
參考文獻：
[1]吳志亞.機器人焊接智慧化技術淺析[J]廊坊師範學院學報(自然科學版),2008(10)
[2 ]李曉輝,汪蘇.焊接機器人智慧化的發展[J].電焊機,2005(06)
[3]霍文峰.基於PLC的焊接機器人柔性控制系統[J].農業網路資訊,2012(07)