王生栋，王吉洁，杨 扬，王 腾

(中国电子科技集团公司 第二十八研究所，江苏 南京 210001)

机器人的诞生是人类在20世纪取得的重大科学技术成就之一，是20世纪自动控制领域最有说服力的成就，代表了当代自动化行业的最高水平[1]。伴随着机器人技术的不断成熟，机器人的工业化应用越来越广泛，极大地提高了社会生产效率。随着《中国制造2025》的提出，中国传统的制造行业迎来了转型发展期[2]。如何提高资源利用率和生产效率也成为了传统制造业必须面对的重要课题[3]。

本文基于KUKA-KR60-3机器人和Fronius TPS4000CMT焊机，设计了一种可应用于新能源汽车铝合金电池围框的自动化焊接工作站。该机器人焊接工作站具有焊接效率高、自动化程度高和可连续不间断工作的特点，极大地提高了生产效率。

1 系统功能与组成

本文设计的机器人焊接工作站主要应用于铝合金电池围框的焊接，焊接材料包括但不限于6061-T6、6082-T6等各系铝合金。该工作站主要由KUKA-KR60-3工业机器人、Fronius TPS4000CMT焊机、焊接夹具、双工位变位机、排烟除尘系统和安全防护系统组成(见图1)。

图1 机器人焊接工作站

2 工装夹具设计

本文设计的工装夹具主要由Base板、自动夹紧气缸、手动夹紧气缸、定位单元、支承单元、传感器、阀岛及I/O箱组成(见图2)。由于该工装应将9个零部件焊接成型，在工件上装过程中应将部分气缸手动夹紧，以确保定位准确，并设计有防放错传感器。Base板采用25 mm厚钢板加工而成，阀岛及I/O箱放置在空旷处，避免影响上下工件和焊接。……