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焊接机器人专项知识指导(2)

发布日期:2019-09-02 作者:百度词条 点击:

  焊接机器人


焊接机器人

  由于所设计的焊接机器人是在准平面、空间狭窄的环境下工作,为了保证机器人能根据电弧传感器的偏差信息,跟踪焊缝自动焊接,要求所设计的机器人应该结构紧凑、移动灵活且工作稳定.文中针对狭窄空间特点,开发了一种小型移动焊接机器人,根据机器人各结构的运动特点,运用模块化设计方法,把机器人机构分为轮式移动平台、焊炬调节机构和电弧传感器三部分。其中,轮式移动平台由于其惯性大,响应慢,主要对焊缝进行粗跟踪,焊炬调节机构负责焊缝精确跟踪,电弧传感器完成焊缝偏差实时识别.另外,机器人控制器和电机驱动器集成安装于机器人移动平台上,使其体积更小。同时,为了减少恶劣焊接环境下粉尘对运动部件影响,采用全封闭式结构,提高其系统可靠性[1]。

5装备编辑

点焊机器人的焊接装备,由于采用了一体化焊钳,焊接变压器装在焊钳后面,所以变压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流,而对于容量较大的变压器,已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为600~700Hz交流,使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600~700Hz交流电焊接,也可以再进行二次整流,用直流电焊接。焊接参数由定时器调节,参见图1b。新型定时器已经微机化,因此机器人控制柜可以直接控制定时器,无需另配接口。点焊机器人的焊钳,通常用气动的焊钳,气动焊钳两个电极之间的开口度一般只有两级冲程。而且电极压力一旦调定后是不能随意变化的。近年来出现一种新的电伺服点焊钳,如图4所示。焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动,码盘反馈,使这种焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置。而且电极间的压紧力也可以无级调节。这种新的电伺服点焊钳具有如下优点:

1)每个焊点的焊接周期可大幅度降低,因为焊钳的张开程度是由机器人精确控制的,机器人在点与点之间的移动过程、焊钳就可以开始闭合;而焊完一点后,焊钳一边张开,机器人就可以一边位移,不必等机器人到位后焊钳才闭合或焊钳完全张开后机器人再移动;

2)焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整,只要不发生碰撞或干涉尽可能减少张开度,以节省焊钳开度,以节省焊钳开合所占的时间。

3)焊钳闭合加压时,不仅压力大小可以调节,而且在闭合时两电极是轻轻闭合,减少撞击变形和噪声。

6焊接应用编辑

工作站(单元)

如果工件在整个焊接过程中无需变位,就可以用夹具把工件定位在工作台面上,这种系统既是最简单不过的了。但在实际生产中,更多的工件在焊接时需要变位,使焊缝处在较好的位置(姿态)下焊接。对于这种情况,变位机与机器人可以是分别运动,即变位机变位后机器人再焊接;也可以是同时运动,即变位机一边变位,机器人一边焊接,也就是常说的变位机与机器人协调运动。这时变位机的运动及机器人的运动复合,使焊枪相对于工件的运动既能满足焊缝轨迹又能满足焊接速度及焊枪姿态的要求。实际上这时变位机的轴已成为机器人的组成部分,这种焊接机器人系统可以多达7-20个轴,或更多。最新的机器人控制柜可以是两台机器人的组合作12个轴协调运动。其中一台是焊接机器人、另一台是搬运机器人作变位机用。

对焊接机器人工作站进一步细分,可得以下四种:

1.1 箱体焊接机器人工作站是专门针对箱柜行业中,生产量大,焊接质量及尺寸要求高的箱体焊接开发的机器人工作站专用装备。

箱体焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站适用于各式箱体类工件的焊接,在同一工作站内通过使用不停的夹具可实现多品种的箱体自动焊接,焊接的相对位置高。由于采用双工位变位机,焊接的同时,其他工位可拆装工件,极大的提高了焊接效率。由于采用了MIG脉冲过渡或CMT冷金属过渡焊接工艺方式进行焊接,使焊接过程中热输入量大大减少,保证产品焊接后不变形,通过调整焊接规范和机器人焊接姿态,保证产品焊缝质量好,焊缝美观,特别对于密封性要求高的不锈钢气室,焊接后保证气室气体不泄露。通过设置控制系统中的品种选择参数并更换工作夹具,可实现多个品种箱体的自动焊接。

用不同工作范围的弧焊机器人和相应尺寸的变位机,工作站可以满足焊缝长度在2000mm左右的各类箱体的焊接要求。焊接速度3-10mm/s,根据箱体基本材料,焊接工艺采用不同类型的气体保护焊。该工作站还广泛用于电力、电气、机械、汽车等行业。

1.2 不锈钢气室机器人柔性激光焊接加工设备是针对不锈钢焊接变形量比较大,密封性要求高的箱体类工件焊接开发的的柔性机器人激光焊接加工设备。 该加工设备是由机器人、激光发生器机组、水冷却机组、激光扫描跟踪系统、柔性变位机、工装夹具、安全护栏、吸尘装置和控制系统等组成,通过设置控制系统中的品种选择参数并更换工装夹具,可实现多个品种的不锈钢气室类工件的自动焊接。

1.3 轴类焊接机器人工作站是专门针对低压电器行业中万能式断路器中的转轴焊接开发的专用设备,推出了一套专用的转轴焊接机器人工作站。

轴类焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站用于以转轴为基体(上置若干悬臂)的各类工件的焊接,在同一工作站内通过使用不同的夹具可实现多品种的转轴自动焊接。焊接的现对位置精度很高。由于采用双工位变位机,焊接的同时,其他工位可拆装工件,极大的提高了效率。

技术指标:转轴直径:Ф10-50mm,长度300-900mm,焊接速度3-5mm/s,焊接工艺采用MAG混合气体保护焊,变位机回转,变位精度达0.05mm。

广泛应用于高质量、高精度的以转轴的各类工件焊接,适用于电力、电气、机械、汽车等行业。如果采用手工电弧焊进行转轴焊接,工人劳动强度极大,产品的一致性差,生产效率低,仅为2-3件/小时。采用自动焊接工作站后,产量可达到15-20件/小时,焊接质量和产品的一致性也大幅度的提高。

轴类焊接机器人工作站 低压电器转轴

1.4 机器人焊接螺柱工作站

机器人焊接螺柱工作站针对复杂零件上具有不同规格螺柱采用机器人将螺柱焊接到工件上。该工作站主要由机器人、螺柱焊接电源、自动送钉机、机器人自动螺柱焊枪、变位机、工装夹具、自动换枪装置、自动检测软件、控制系统和安全护栏等组成,通过自动送钉机将螺柱送到机器人自动焊枪里面,通过编程将机器人在工件上示教的路径,将不同规格的螺柱焊接到工件上。可以采用储能焊接或拉弧焊接将螺柱牢牢的焊接到工件上,保证焊接精度和焊接强度。焊接效率大约3-10个/分钟,螺柱规格:直径3-8mm,长度:5-40mm。



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