弧焊機器人的性能要求
在弧焊作業中,要求焊槍跟蹤工件焊道運動,并不斷填充金屬形成焊縫,因此運動過程中速度的穩定性和軌道精度是兩項重要的指標。
一般情況下,焊接速度可取5~50mm/s,軌道精度可取±0·2~0·5mm。由于焊槍的姿態對焊縫質量也有一定的影響,因此希望在根蹤焊道的同時,焊槍姿態的可調范圍盡量大,還有其它一些性能要求,如擺動功能、焊接傳感器(起始點檢測、焊縫跟蹤)的接口功能、焊槍防碰功能等。
焊接規范的設定。起弧、收弧參數。
擺動功能。擺動頻率、擺幅、擺動類型的設定。
焊接傳感器。起始點檢測、焊縫跟蹤傳感器的接口功能。
焊槍防碰功能。當焊槍受到不正常的阻力時,機器人停機,避免操作者和工具受到損壞。
多層焊功能。應用該功能可以在*層焊接示教完成后,實現其余各層的自動編程。
再引弧功能。引弧失敗后,自動重試。因此消除了焊接異常(引弧失敗)發生時引起的作業中斷,大限度避免了因此而引起的全線停車。
焊槍校正功能。焊槍與工件發生碰撞時,可通過簡單操作進行校正。
粘絲自動解除功能。焊接終了時如果檢測出焊絲粘絲,則自動再通電解除粘絲,因此不必手工剪斷焊絲。
斷弧再啟動功能。出現斷弧時,機器人會按照的搭接量返回重新引弧焊接。因此無須補焊作業。
點焊機器人的性能要求
對于點焊機器人運動速度是一個重要指標,要求能夠快速完成小節距的多點定位(例如每0.3-0.4秒移動30-50mm節距后定位);為確保焊接質量,定位精度要求較高(一般為±0·25mm);并具有較大的持重(50~100Kg),以便攜帶內裝變壓器的焊鉗。
弧焊機器人主要應用于各類汽車零部件的焊接生產。在該領域,大弧焊機器人型工業機器人生產企業主要以向成套裝備供應商提供單元產品為主。本公司主要從事弧焊機器人成套裝備的生產,根據各類項目的不同需求,自行生產成套裝備中的機器人單元產品,也可向大型工業機器人企業采購并組成各類弧焊機器人成套裝備。在該領域,本公司與大型工業機器人生產企業既是競爭亦是合作關系。
一般的弧焊機器人是由示教盒、控制盤、機器人本體及自動送絲裝置、焊接電源等部分組成。可以在計算機的控制下實現連續軌跡控制和點位控制。還可以利用直線插補和圓弧插補功能焊接由直線及圓弧所組成的空間焊縫。弧焊機器人主要有熔化極焊接作業和非熔化極焊接作業兩種類型,具有可*進行焊接作業、保證焊接作業的高生產率、高質量和高穩定性等特點。隨著技術的發展,弧焊機器人人正向著智能化的方向發展。
弧焊機器人系統基本組成如下:機器人本體、控制系統、示教器、焊接電源、焊槍、焊接夾具、安全防護設施。
系統組成還可根據焊接方法的不同以及具體待焊工件焊接工藝要求的不同等情況,選擇性擴展以下裝置:送絲機、清槍剪絲裝置、冷卻水箱、焊劑輸送和回收裝置(SAW時)、移動裝置、焊接變位機、傳感裝置、除塵裝置等。
特點
(1)穩定和提高焊接質量,保證其均一性。采用機器人焊接時,對于每條焊縫的焊接參數都是恒定的,焊縫質量受人的因素影響較小,降低了對工人操作技術的要求,因此焊接質量是穩定的。而人工焊接時,焊接速度、干伸長等都是變化的,因此很難做到質量的均一性。
(2)改善了工人的勞動條件。采用機器人焊接工人只是用來裝卸工件,遠離了焊接弧光、煙霧私飛濺等。
(3)提高勞動生產率。機器人沒有疲勞,一天可24h連續生產,另外隨著高速高效焊接技術的應用,使用機器人焊接,效率提高的更加明顯。
(4)產品周期明確,容易控制產品產量。機器人的生產節拍是固定的,因此安排生產計劃非常明確。
(5)可縮短產品換代的周期,減小相應的設備投資。可實現小批量產品的焊接自動化。機器人與專機的大區別就是他可以通過修改程序以適應不同工件的生產[1] 。
弧焊機器人關鍵技術
(1)弧焊機器人系統優化集成技術:弧焊機器人采用交流伺服驅動技術以及高精度、高剛性的RV減速機和諧波減速器,具有良好的低速穩定性和高速動態響應,并可實現免維護功能。
(2)協調控制技術:控制多機器人及變位機協調運動,既能保持焊槍和工件的相對姿態以滿足焊接工藝的要求,又能避免焊槍和工件的碰撞。
(3)精確焊縫軌跡跟蹤技術:結合激光傳感器和視覺傳感器離線工作方式的優點,采用激光傳感器實現焊接過程中的焊縫跟蹤,提升焊接機器人對復雜工件進行焊接的柔性和適應性,結合視覺傳感器離線觀察獲得焊縫跟蹤的殘余偏差,基于偏差統計獲得補償數據并進行機器人運動軌跡的修正,在各種工況下都能獲得很好的焊接
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