一、 被焊对象基础资料及焊接工艺质量要求
1.1 用户要求
1.1.1 工件信息
工件材质： Q345、Q460、Q550、Q690、Q800、Q890 、Q960
钢板厚度：10--50mm
单连杆：长1.2m-3.2m（外形尺寸），宽0.3m-0.5m
双连杆：长1.2m-3.2m（外形尺寸），宽1.0m-1.9m
连杆最大重量（2个）：5t
连杆的典型结构如下图所示（具体尺寸根据用户提供的蓝图为准）
1.1.2 产线功能要求
连杆线布置位置：1号厂房南侧垮：长66m（11垮），宽19m；1号厂房高度：7.8m（实际尺寸），行车吊装极限位置距立柱尺寸：1.6m，行车轨道中心距：18.5m，行程15.3m。
连杆线产能：月产800-1000件（按长3.2m×宽0.5m计算）
基本配置：包括7套连杆焊接工作站；1套车间物流小车系统
功能概述：连杆焊接生产线可自动完成对连杆内焊缝及外焊缝的焊接，配备有智能物流小车系统，可实现连杆自动焊接及智能运输，各联系动作由搬运台车实现自动化无人转运，并且与机器人工作站配合实现工件的自动定位装卸；通过集中控制，实现加工生产信息的实时传递与监控及与用户生产管理软件的对接。（工艺特点是两次拼装、加热，两次焊接成型）
1.2 自动化焊接对工件质量、精度及其他要求
1.2.1工件焊缝周围10mm内不得有影响焊接质量的油锈、水份,氧化皮等；
1.2.2工件上不得有影响定位的流挂和毛刺等缺陷因素；
1.2.3工件的尺寸偏差不超过±1mm；
1.2.4不同工件在组对夹具上定位后焊缝位置度重复定位偏差不超过±1mm；
二、焊接生产线及焊接工艺概述
2.1焊接工艺
2.1.1焊接方法：MAG;
2.1.2保护气成分及焊丝直径：80%Ar+20%CO2, Ф1.2;
2.1.3焊接方式：机器人自动焊接
2.1.4工件装卸方式：通过RGV物流小车实现工件在产线内的自动流转，RGV小车的上下料由人工完成。
2.2焊接生产线概述:
根据连杆的结构特点，将整个焊接过程分为两部分。
第一序：如下图
通过组对工装（用户自备）组对，达到上图的结构。装入随行工装，进行预热后，装入RGV物流小车，送入连杆智能焊接工作站，完成内部焊缝的自动焊接。
第二序：如下图
完成第一序后，进行变形矫正，然后进行第二次组对，然后装入随行工装，进行预热后，装入RGV物流小车，送入连杆智能焊接工作站，完成全部外焊缝的自动焊接。
产线总体布局图
机器人滑台最高位置5681mm，完全符合车间行车的工作要求。
产线立体布局示意图
2.3 连杆智能焊接产线操作流程及节拍分析（蓝色字描述的内容为本产线的工作内容）
完成第一次组对-----装入随行工装-----进入加热炉预热----装入RGV物流小车----RGV与变位机实现自动上料----机器人自动识别工件并选择工序一的焊接程序进行自动焊接---内焊缝焊接完成---RGV与变位机实现自动下料----RGV物流小车将第一序焊接完成的工件送往卸料区-----人工卸料----焊缝处理----矫正变形----第二次组对----装入随行工装-----进入加热炉预热----装入RGV物流小车----RGV与变位机实现自动上料----机器人自动识别工件并选择工序一的焊接程序进行自动焊接---内焊缝焊接完成---RGV与变位机实现自动下料----RGV物流小车将第一序焊接完成的工件送往卸料区-----人工卸料----焊缝处理----矫正变形
先加固各主筋，焊缝打底焊，焊角高度6-8mm。焊接顺序：先焊接中间筋板焊缝，先焊立缝，再焊横缝及其他焊缝，自中间向两边分段退焊，对称施焊。机器人打底焊接时采用电弧跟踪，自动跟踪焊缝，焊缝多层焊接时采用机器人多层多道功能。多层焊缝焊接时应控制焊缝起收弧点，避免上一道焊缝与下一道焊缝起收弧点的重合。
焊接时间节拍
工序
工步
形式
焊高
焊缝长度mm
数量
焊接电流
焊接电压
焊接速度S/mm
层/道数
空走时间
清渣时间
焊接时间分
一序
侧筋板
角焊
14
244
4
300-320
32-34
5.5
3
5
30
10.37
角焊
14
264
4
5.5
3
5
30
11.10
角焊
14
244
4
5.5
3
5
30
10.37
中筋板
角焊
14
244
2
5.5
3
5
30
5.44
角焊
14
314
2
5.5
3
5
30
6.71
角焊
14
244
2
5.5
3
5
30
5.44
耳板
角焊
16
434
4
5.3
4
5
30
23.67
角焊
16
80
4
5.3
4
5
30
5.86
角焊
16
300
4
5.3
4
5
30
16.93
侧板
角焊
16
648
4
5.3
4
5
30
34.44
二序
耳板
单坡口
20
1114
4
5.3
4
5
30
57.88
侧板
单坡口
20
3774
2
5.3
4
5
30
96.11
物流
10
空转
5
总和
300
上表描述的是孔距2000的连杆单机器人的焊接完成时间，实际生产中，采用双机器人，同时对两个连杆进行焊接作业。效率可达到单机器人焊接的1.7倍，
2.4 设备配置总表
序号
名称
型号及配置
生产厂家
数量
备注
一、弧焊机器人
1
弧焊机器人本体及控制器
型号：KUKA Robot KR5
德国KUKA
14套
主要配置：标准配置机器人本体，有效负载 5kg；KRC2控制柜、示教器、附电缆；机器人标准操作系统；
2
弧焊软件包
德国KUKA
14套
3
辅助功能
接触传感、电弧跟踪、多层多道
德国KUKA
14套
二、焊接设备
1
焊接电源
型号：福尼斯 TPS5000
奥地利 福尼斯
14套
主要配置：焊接电源、专用送丝机、送丝轮组、通讯电缆
2
水冷焊枪
奥地利 福尼斯
14套
3
水冷箱
奥地利 福尼斯
14套
4
清枪站
HLQ-1
14套
三、周边设备
1
二维龙门滑台
套
2
单轴协调变位机
7套
3
RGV物流小车
1套
4
随行工装
14套
四、系统控制设备
1
外部控制系统
配置：控制柜、操作盒、分线盒，
1套
2
主控系统
工控机、触摸屏、PLC及电气控制系统
1套
3
车间管理主控制室网络系统
1台网络服务器、1台数据服务器、1台主控终端、4台控制显示器及相关配套设备）
1套
五、辅助装置
1
随机工具
1套
2
配套资料
设备整机说明书\机器人操作说明书\操作手册 \编程手册 \维修手册
各1本
六、安全防护装置
1
安全围栏、遮光屏
配置：简易围栏，具体尺寸另定
1套
三、连杆生产过程的关键问题及解决方案
3.1 自动装夹解决方案（随行工装）
连杆的长度变化、孔距差异、重量差异都很大，实际生产中，进行过预热处理，温度达到200摄氏度，工人作业环境非常恶劣，再加上工件重达2.5吨，很难找正。同时为了提高效率，需要采用自动装夹的措施。因此，需要采用了一种随行工装，一方面解决了各种连杆的兼容性问题，一方面解决了自动装夹问题。
本方案中采用的随行工装，有针对性地解决了上述问题。
3.1.1随行工装的结构与特点
如上图，所示，采用锥体对连杆的孔进行定位，并穿入芯轴，两端采用螺母进行锁紧。从而实现对两个连杆的组装。
芯轴的直径、螺母的外径均小于锥体的内孔，如此设计，可以方便地进行组装，并且缩短紧固的时间。同时可以消除连杆孔距差异、孔径差异对装夹造成的影响。
采用锥体，可以适应不同孔径的系列连杆。
根据连杆宽度的不同，可以制作不同宽度的自动装夹杆，实现兼容性和装夹接口统一性。
两端可安装吊环，便于进一步减轻工装管理过程中的劳动强度。
3.1.2 随行工装与RGV物流小车的快速装夹
装夹方式：自重（连杆组的重量约3--5吨）
找正方式：V形工装，自动找正，解决连杆组的全部定位需要
如下图：
前支座采用十字交叉的V形槽结构，任意一根随行工装轴进入之后，X、Y两个平移自由度、X翻转自由度、Z翻转自由度立即得到限制。后支座是一个中间有V型槽的平台。任意一根随行工装轴进入之后，Y旋转自由度、Z平移自由度立即得到限制。
工人只需要将连杆组吊装至RGV物流小车的支座上，即可轻松完成吊装作业。
3.1.3 随行工装与变位机的自动找正与装夹
随行工装的装夹轴到达变位机的夹紧工装A（V形找正工装）和加紧工装B（自适应误差工装）之后，液压缸自动运行，推动锁紧楔块进行锁紧。从而实现整个连杆组的自动找正和夹紧。
变位机工装A、B同时作用，一方面自动找正，一方面自动适应连杆孔距的差异、同心度的差异等等，具有良好的兼容性和可靠性。是智能化生产的重要保证。
装夹过程是通过RGV小车的举升、横移、下降实现的。具体过程见RGV物流小车部分。
3.2 无人化物流解决方案（RGV物流小车）
RGV（Rail Guide Vehicle）轨道式自动导引小车，是自动化仓储、物流的重要设备。
成都环龙RGV物流小车采用滑触线供电、光通讯控制、液压举升、随行换轨板等先进技术，实现工件的无人化输送。
3.2.1 人工装卸连杆组
采用两个专用双爪吊钩，分别吊在图示的吊装位置上。可平稳地起吊连杆组。RGV上的通用工装采用V型槽定位，具有良好的导向性，工件可以方便准确地吊装至指定位置。
可以根据连杆产品的孔距系列，确定工装的安装位置。通用工装采用定位销定位、螺栓固定，调整方便快捷。
3.2.2 RGV物流小车与变位机之间的上下料过程。
如下图所示，RGV小车搭载连杆组运行到预定位置后，先举升起连杆组，然后行走到装料位置，缓缓降落，使连杆组上的随行工装到达变位机的装夹位置，同时实现RGV与连杆组的脱离。随后，变位机上的自动夹具启动，夹紧连杆组的随行工装，RGV物流车离开。即实现自动上料。自动下料过程与之相反。
3.3 不同工序一站兼容解决方案（智能焊接工作站）
3.3.1 连杆工序一和工序二的主要内容分析
工序一的主要内容是焊接内部焊缝，根据工艺要求，需要把焊缝变位至平焊位置。因此，需要变位机能够在0°、±90°三个位置精确停止，同时要求机器人能够升降，并且能够在工件的前后位置切换。
工序二的内容是焊接外侧的两条环焊缝和4条U形焊缝。需要变位机与机器人协调运动，整个焊接过程连续，不间断。
3.3.2 智能焊接工作站
根据两个工序的特点和要求，本方案配置了如下智能焊接工作站。龙门式二维滑台（X-Z），H形单轴协调变位机，高效地实现两个工序的工艺要求。
如下图
本工作站的特点：
1，龙门式滑台，把变位机布置在滑台下方，有效地保证机器人的可达性，同时节约场地面积。
3.3.2.1 龙门式二维滑台
龙门式二维滑台采用KUKA伺服电机驱动，传动件如精密减速机、精密直线导轨、精密齿轮齿条等均采用国内外知名品牌产品。
滑台体采用优质型钢等强度焊接而成，焊后去应力处理，刚性优良。
该二维滑台采用悬臂式结构，将两个固定两套升降轴，并分别悬挂机器人。悬臂具有很强的拓展性，安装清枪站、管线吊挂平衡器等等。
为方便用户对焊接设备进行维护。滑台设置有维护平台，操作人员可以通过爬梯上到平台上，对焊接电源、水冷箱、焊丝通等等设施进行维护，安全方便。
3.3.2.2 H型单轴协调变位机
变位机机架部分采用优质钢材焊接而成。主要外购件品牌如下；
伺服电机：KUKA
减速机：KUKA
回转支撑：方圆
变位机的L臂设置有自动夹具柔性安装孔，可以根据工连杆的孔距变化，实施夹具调整，方便准确。
四 控制系统组成
1. 控制系统总体结构
控制系统网络主要有三层结构：上位机数据处理，主控系统，动作执行系统。结构分布如下图所示：（举例）
上位机信号处理系统：
负责产品型号的录入，与主控系统的通信，生产数据的实时采集，产品质量数据的记录等。
主控系统：
采用西门子S7-300或台达系列PLC，负责控制整个系统的运行。主要包含机器人焊接站7个单元、AGV无人小车信号传递，机器人起动命令传达，与上位机的数据传递等。
动作执行系统：
主要由气动电磁阀、传感器、焊机、机器人、AGV小车等构成。负责工件的输送及定位夹紧、焊接等工作。
整个系统主要有两种通信方式，其中PLC和上位机以及PLC和HMI采用以太网通信，优点是可以传输大量通信数据；PLC和执行元件之间采用DEVICENET或FROFIBUS DP通信方式，优点是通信稳定，可扩展性强。
2. 上位机部分
可以实时的监控整个系统的运行状态，查询历史数据，执行人工上线等操作。
例如下图：
3. 主控系统
可监测各个工作站当前状态及各主要设备当前状态，并以图形方式显示。监测画面为工作站级。工作站作为一个整体的当前状态；工作站画面以图形方式显示各个执行单元当前运行状态。
例如下图：
具有各种异常状态的自诊断功能，且所有异常现象能自动提示。包括位置软、硬限位、门开关、过流、欠压、控制异常、急停和压缩空气压力不足及冷却水水压不足等故障的自诊断、显示和报警功能。迅速诊断故障位置和原因，指导维修人员；
A）故障分类：故障要求分为停机类故障和非停机类故障，做停机信号。
B)故障显示：主控制柜装有报警和状态显示，采用三色柱状指示灯（红色代表停机类故障，黄色代表非停机类异常）,故障或异常发生时都要求有声光报警；在人机界面上显示故障信息。
C）故障的退出：非停机类故障，故障信号消失后，故障立即退出；停机类故障，手动排除故障后，按相应的故障复位按钮，故障退出。
系统某个工序发生故障，不能立即修复的，可对该工序或者故障设备进行离线处理，由人工接管其工作。整线继续运行。
例如下图：
4. 执行系统
执行系统主要由气动电磁阀、传感器、焊机、机器人、AGV小车等构成。负责工件的输送及定位夹紧、焊接。
一、 被焊对象基础资料及焊接工艺质量要求
1.1 用户要求
1.1.1 工件信息
工件材质： Q345、Q460、Q550、Q690、Q800、Q890 、Q960
钢板厚度：10--50mm
单连杆：长1.2m-3.2m（外形尺寸），宽0.3m-0.5m
双连杆：长1.2m-3.2m（外形尺寸），宽1.0m-1.9m
连杆最大重量（2个）：5t
连杆的典型结构如下图所示（具体尺寸根据用户提供的蓝图为准）
1.1.2 产线功能要求
连杆线布置位置：1号厂房南侧垮：长66m（11垮），宽19m；1号厂房高度：7.8m（实际尺寸），行车吊装极限位置距立柱尺寸：1.6m，行车轨道中心距：18.5m，行程15.3m。
连杆线产能：月产800-1000件（按长3.2m×宽0.5m计算）
基本配置：包括7套连杆焊接工作站；1套车间物流小车系统
功能概述：连杆焊接生产线可自动完成对连杆内焊缝及外焊缝的焊接，配备有智能物流小车系统，可实现连杆自动焊接及智能运输，各联系动作由搬运台车实现自动化无人转运，并且与机器人工作站配合实现工件的自动定位装卸；通过集中控制，实现加工生产信息的实时传递与监控及与用户生产管理软件的对接。（工艺特点是两次拼装、加热，两次焊接成型）
1.2 自动化焊接对工件质量、精度及其他要求
1.2.1工件焊缝周围10mm内不得有影响焊接质量的油锈、水份,氧化皮等；
1.2.2工件上不得有影响定位的流挂和毛刺等缺陷因素；
1.2.3工件的尺寸偏差不超过±1mm；
1.2.4不同工件在组对夹具上定位后焊缝位置度重复定位偏差不超过±1mm；
二、焊接生产线及焊接工艺概述
2.1焊接工艺
2.1.1焊接方法：MAG;
2.1.2保护气成分及焊丝直径：80%Ar+20%CO2, Ф1.2;
2.1.3焊接方式：机器人自动焊接
2.1.4工件装卸方式：通过RGV物流小车实现工件在产线内的自动流转，RGV小车的上下料由人工完成。
2.2焊接生产线概述:
根据连杆的结构特点，将整个焊接过程分为两部分。
第一序：如下图
通过组对工装（用户自备）组对，达到上图的结构。装入随行工装，进行预热后，装入RGV物流小车，送入连杆智能焊接工作站，完成内部焊缝的自动焊接。
第二序：如下图
完成第一序后，进行变形矫正，然后进行第二次组对，然后装入随行工装，进行预热后，装入RGV物流小车，送入连杆智能焊接工作站，完成全部外焊缝的自动焊接。
产线总体布局图
机器人滑台最高位置5681mm，完全符合车间行车的工作要求。
产线立体布局示意图
2.3 连杆智能焊接产线操作流程及节拍分析（蓝色字描述的内容为本产线的工作内容）
完成第一次组对-----装入随行工装-----进入加热炉预热----装入RGV物流小车----RGV与变位机实现自动上料----机器人自动识别工件并选择工序一的焊接程序进行自动焊接---内焊缝焊接完成---RGV与变位机实现自动下料----RGV物流小车将第一序焊接完成的工件送往卸料区-----人工卸料----焊缝处理----矫正变形----第二次组对----装入随行工装-----进入加热炉预热----装入RGV物流小车----RGV与变位机实现自动上料----机器人自动识别工件并选择工序一的焊接程序进行自动焊接---内焊缝焊接完成---RGV与变位机实现自动下料----RGV物流小车将第一序焊接完成的工件送往卸料区-----人工卸料----焊缝处理----矫正变形
先加固各主筋，焊缝打底焊，焊角高度6-8mm。焊接顺序：先焊接中间筋板焊缝，先焊立缝，再焊横缝及其他焊缝，自中间向两边分段退焊，对称施焊。机器人打底焊接时采用电弧跟踪，自动跟踪焊缝，焊缝多层焊接时采用机器人多层多道功能。多层焊缝焊接时应控制焊缝起收弧点，避免上一道焊缝与下一道焊缝起收弧点的重合。
焊接时间节拍
工序
工步
形式
焊高
焊缝长度mm
数量
焊接电流
焊接电压
焊接速度S/mm
层/道数
空走时间
清渣时间
焊接时间分
一序
侧筋板
角焊
14
244
4
300-320
32-34
5.5
3
5
30
10.37
角焊
14
264
4
5.5
3
5
30
11.10
角焊
14
244
4
5.5
3
5
30
10.37
中筋板
角焊
14
244
2
5.5
3
5
30
5.44
角焊
14
314
2
5.5
3
5
30
6.71
角焊
14
244
2
5.5
3
5
30
5.44
耳板
角焊
16
434
4
5.3
4
5
30
23.67
角焊
16
80
4
5.3
4
5
30
5.86
角焊
16
300
4
5.3
4
5
30
16.93
侧板
角焊
16
648
4
5.3
4
5
30
34.44
二序
耳板
单坡口
20
1114
4
5.3
4
5
30
57.88
侧板
单坡口
20
3774
2
5.3
4
5
30
96.11
物流
10
空转
5
总和
300
上表描述的是孔距2000的连杆单机器人的焊接完成时间，实际生产中，采用双机器人，同时对两个连杆进行焊接作业。效率可达到单机器人焊接的1.7倍，
2.4 设备配置总表
序号
名称
型号及配置
生产厂家
数量
备注
一、弧焊机器人
1
弧焊机器人本体及控制器
型号：KUKA Robot KR5
德国KUKA
14套
主要配置：标准配置机器人本体，有效负载 5kg；KRC2控制柜、示教器、附电缆；机器人标准操作系统；
2
弧焊软件包
德国KUKA
14套
3
辅助功能
接触传感、电弧跟踪、多层多道
德国KUKA
14套
二、焊接设备
1
焊接电源
型号：福尼斯 TPS5000
奥地利 福尼斯
14套
主要配置：焊接电源、专用送丝机、送丝轮组、通讯电缆
2
水冷焊枪
奥地利 福尼斯
14套
3
水冷箱
奥地利 福尼斯
14套
4
清枪站
HLQ-1
14套
三、周边设备
1
二维龙门滑台
套
2
单轴协调变位机
7套
3
RGV物流小车
1套
4
随行工装
14套
四、系统控制设备
1
外部控制系统
配置：控制柜、操作盒、分线盒，
1套
2
主控系统
工控机、触摸屏、PLC及电气控制系统
1套
3
车间管理主控制室网络系统
1台网络服务器、1台数据服务器、1台主控终端、4台控制显示器及相关配套设备）
1套
五、辅助装置
1
随机工具
1套
2
配套资料
设备整机说明书\机器人操作说明书\操作手册 \编程手册 \维修手册
各1本
六、安全防护装置
1
安全围栏、遮光屏
配置：简易围栏，具体尺寸另定
1套
三、连杆生产过程的关键问题及解决方案
3.1 自动装夹解决方案（随行工装）
连杆的长度变化、孔距差异、重量差异都很大，实际生产中，进行过预热处理，温度达到200摄氏度，工人作业环境非常恶劣，再加上工件重达2.5吨，很难找正。同时为了提高效率，需要采用自动装夹的措施。因此，需要采用了一种随行工装，一方面解决了各种连杆的兼容性问题，一方面解决了自动装夹问题。
本方案中采用的随行工装，有针对性地解决了上述问题。
3.1.1随行工装的结构与特点
如上图，所示，采用锥体对连杆的孔进行定位，并穿入芯轴，两端采用螺母进行锁紧。从而实现对两个连杆的组装。
芯轴的直径、螺母的外径均小于锥体的内孔，如此设计，可以方便地进行组装，并且缩短紧固的时间。同时可以消除连杆孔距差异、孔径差异对装夹造成的影响。
采用锥体，可以适应不同孔径的系列连杆。
根据连杆宽度的不同，可以制作不同宽度的自动装夹杆，实现兼容性和装夹接口统一性。
两端可安装吊环，便于进一步减轻工装管理过程中的劳动强度。
3.1.2 随行工装与RGV物流小车的快速装夹
装夹方式：自重（连杆组的重量约3--5吨）
找正方式：V形工装，自动找正，解决连杆组的全部定位需要
如下图：
前支座采用十字交叉的V形槽结构，任意一根随行工装轴进入之后，X、Y两个平移自由度、X翻转自由度、Z翻转自由度立即得到限制。后支座是一个中间有V型槽的平台。任意一根随行工装轴进入之后，Y旋转自由度、Z平移自由度立即得到限制。
工人只需要将连杆组吊装至RGV物流小车的支座上，即可轻松完成吊装作业。
3.1.3 随行工装与变位机的自动找正与装夹
随行工装的装夹轴到达变位机的夹紧工装A（V形找正工装）和加紧工装B（自适应误差工装）之后，液压缸自动运行，推动锁紧楔块进行锁紧。从而实现整个连杆组的自动找正和夹紧。
变位机工装A、B同时作用，一方面自动找正，一方面自动适应连杆孔距的差异、同心度的差异等等，具有良好的兼容性和可靠性。是智能化生产的重要保证。
装夹过程是通过RGV小车的举升、横移、下降实现的。具体过程见RGV物流小车部分。
3.2 无人化物流解决方案（RGV物流小车）
RGV（Rail Guide Vehicle）轨道式自动导引小车，是自动化仓储、物流的重要设备。
成都环龙RGV物流小车采用滑触线供电、光通讯控制、液压举升、随行换轨板等先进技术，实现工件的无人化输送。
3.2.1 人工装卸连杆组
采用两个专用双爪吊钩，分别吊在图示的吊装位置上。可平稳地起吊连杆组。RGV上的通用工装采用V型槽定位，具有良好的导向性，工件可以方便准确地吊装至指定位置。
可以根据连杆产品的孔距系列，确定工装的安装位置。通用工装采用定位销定位、螺栓固定，调整方便快捷。
3.2.2 RGV物流小车与变位机之间的上下料过程。
如下图所示，RGV小车搭载连杆组运行到预定位置后，先举升起连杆组，然后行走到装料位置，缓缓降落，使连杆组上的随行工装到达变位机的装夹位置，同时实现RGV与连杆组的脱离。随后，变位机上的自动夹具启动，夹紧连杆组的随行工装，RGV物流车离开。即实现自动上料。自动下料过程与之相反。
3.3 不同工序一站兼容解决方案（智能焊接工作站）
3.3.1 连杆工序一和工序二的主要内容分析
工序一的主要内容是焊接内部焊缝，根据工艺要求，需要把焊缝变位至平焊位置。因此，需要变位机能够在0°、±90°三个位置精确停止，同时要求机器人能够升降，并且能够在工件的前后位置切换。
工序二的内容是焊接外侧的两条环焊缝和4条U形焊缝。需要变位机与机器人协调运动，整个焊接过程连续，不间断。
3.3.2 智能焊接工作站
根据两个工序的特点和要求，本方案配置了如下智能焊接工作站。龙门式二维滑台（X-Z），H形单轴协调变位机，高效地实现两个工序的工艺要求。
如下图
本工作站的特点：
1，龙门式滑台，把变位机布置在滑台下方，有效地保证机器人的可达性，同时节约场地面积。
3.3.2.1 龙门式二维滑台
龙门式二维滑台采用KUKA伺服电机驱动，传动件如精密减速机、精密直线导轨、精密齿轮齿条等均采用国内外知名品牌产品。
滑台体采用优质型钢等强度焊接而成，焊后去应力处理，刚性优良。
该二维滑台采用悬臂式结构，将两个固定两套升降轴，并分别悬挂机器人。悬臂具有很强的拓展性，安装清枪站、管线吊挂平衡器等等。
为方便用户对焊接设备进行维护。滑台设置有维护平台，操作人员可以通过爬梯上到平台上，对焊接电源、水冷箱、焊丝通等等设施进行维护，安全方便。
3.3.2.2 H型单轴协调变位机
变位机机架部分采用优质钢材焊接而成。主要外购件品牌如下；
伺服电机：KUKA
减速机：KUKA
回转支撑：方圆
变位机的L臂设置有自动夹具柔性安装孔，可以根据工连杆的孔距变化，实施夹具调整，方便准确。
四 控制系统组成
1. 控制系统总体结构
控制系统网络主要有三层结构：上位机数据处理，主控系统，动作执行系统。结构分布如下图所示：（举例）
上位机信号处理系统：
负责产品型号的录入，与主控系统的通信，生产数据的实时采集，产品质量数据的记录等。
主控系统：
采用西门子S7-300或台达系列PLC，负责控制整个系统的运行。主要包含机器人焊接站7个单元、AGV无人小车信号传递，机器人起动命令传达，与上位机的数据传递等。
动作执行系统：
主要由气动电磁阀、传感器、焊机、机器人、AGV小车等构成。负责工件的输送及定位夹紧、焊接等工作。
整个系统主要有两种通信方式，其中PLC和上位机以及PLC和HMI采用以太网通信，优点是可以传输大量通信数据；PLC和执行元件之间采用DEVICENET或FROFIBUS DP通信方式，优点是通信稳定，可扩展性强。
2. 上位机部分
可以实时的监控整个系统的运行状态，查询历史数据，执行人工上线等操作。
例如下图：
3. 主控系统
可监测各个工作站当前状态及各主要设备当前状态，并以图形方式显示。监测画面为工作站级。工作站作为一个整体的当前状态；工作站画面以图形方式显示各个执行单元当前运行状态。
例如下图：
具有各种异常状态的自诊断功能，且所有异常现象能自动提示。包括位置软、硬限位、门开关、过流、欠压、控制异常、急停和压缩空气压力不足及冷却水水压不足等故障的自诊断、显示和报警功能。迅速诊断故障位置和原因，指导维修人员；
A）故障分类：故障要求分为停机类故障和非停机类故障，做停机信号。
B)故障显示：主控制柜装有报警和状态显示，采用三色柱状指示灯（红色代表停机类故障，黄色代表非停机类异常）,故障或异常发生时都要求有声光报警；在人机界面上显示故障信息。
C）故障的退出：非停机类故障，故障信号消失后，故障立即退出；停机类故障，手动排除故障后，按相应的故障复位按钮，故障退出。
系统某个工序发生故障，不能立即修复的，可对该工序或者故障设备进行离线处理，由人工接管其工作。整线继续运行。
例如下图：
4. 执行系统
执行系统主要由气动电磁阀、传感器、焊机、机器人、AGV小车等构成。负责工件的输送及定位夹紧、焊接。