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关于焊接机器人的系统构成你都了解吗
发布时间:2018-07-28 16:21
        我们最早知道焊接机器人是其在点焊中得以应用,随着世界范围内经济的高速发展,市场的激烈竞争,用于中、大批量生产的焊接自动化专机已逐渐不能适应小规模、多品种的生产模式,具有柔性的焊接机器人逐渐取代了焊接自动化专机,焊接机器人得到了迅速的发展,焊接俨然成为工业机器人的应用最大的领域之一,不管是在汽车、摩托车还是工程机械领域都得到了相当广泛的应用,据统计,目前来说世界上每80万台工业机器人中,月40%以上均用于焊接的机器人,其市场可见一斑。
 


        机器人焊接时的主要注意事项
 
        1.必须进行示教作业
 
        在机器人进行自动焊接前,操作人员必须示教机器人焊枪的轨迹和设定焊接条件等。
 
        由于必须示教,所以机器人不面向多品种少量生产的产品焊接。
 
         2.必须确保工件的精度
 
        机器人没有眼睛,只能重复相同的动作。
 
        机器人轨迹精度为±0.1mm,以此精度重复相同的动作。
 
        焊接偏差大于焊丝半径时,有可能焊接不好,所以工件精度应保持在焊丝半径之内。
 
        3.焊接条件的设定取决于示教作业人员的技术水平
 
        操作人员进行示教时必须输入焊接程序,焊枪姿态和角度,电流、电压、速度等焊接条件。
 
        示教操作人员必须充分掌握焊接知识和焊接技巧。
 
        4.必须充分注意安全
 
        机器人是一种高速的运动设备,在其进行自动运行时绝对不允许人靠近机器人(必须设置安全护栏)。
 
        操作人员必须接受劳动安全方面的专门教育,否则不准操作。
 
        弧焊机器人的性能要求
 
        在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件焊道运动,并不断填充金属形成焊缝,因此运动过程中速度的稳定性和轨道精度是两项重要的指标。
 
        一般情况下,焊接速度可取5~50mm/s,轨道精度可取±0·2~0·5mm。由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定的影响,因此希望在根踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大,还有其它一些性能要求,如摆动功能、焊接传感器(起始点检测、焊缝跟踪)的接口功能、焊枪防碰功能等。
 
       焊接规范的设定。起弧、收弧参数。
 
       摆动功能。摆动频率、摆幅、摆动类型的设定。
 
        焊接传感器。起始点检测、焊缝跟踪传感器的接口功能。
 
        焊枪防碰功能。当焊枪受到不正常的阻力时,机器人停机,避免操作者和工具受到损坏。
 
        多层焊功能。应用该功能可以在第一层焊接示教完成后,实现其余各层的自动编程。
 
        再引弧功能。引弧失败后,自动重试。因此消除了焊接异常(引弧失败)发生时引起的作业中断,最大限度避免了因此而引起的全线停车。
 
        焊枪校正功能。焊枪与工件发生碰撞时,可通过简单操作进行校正。
 
        粘丝自动解除功能。焊接终了时如果检测出焊丝粘丝,则自动再通电解除粘丝,因此不必手工剪断焊丝。
 
        断弧再启动功能。出现断弧时,机器人会按照指定的搭接量返回重新引弧焊接。因此无须补焊作业。
 
        点焊机器人的性能要求
 
        对于点焊机器人运动速度是一个重要指标,要求能够快速完成小节距的多点定位(例如每0.3-0.4秒移动30-50mm节距后定位);为确保焊接质量,定位精度要求较高(一般为±0·25mm);并具有较大的持重(50~100Kg),以便携带内装变压器的焊钳。

        焊接机器人的系统构成
 
        完整的焊接机器人系统一般有如下几部分组成:机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊枪和焊钳等)、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等。
 
        根据用途,将工业机器人配置不同的焊接系统,将组成不同的焊接机器人系统。
 
        弧焊机器人
 
        弧焊机器人在通用机械、金属结构等许多行业中得到广泛运用。弧焊机器人是包括电弧焊附属装置在内的柔性焊接系统,而性能有特殊的要求。在弧焊作业中,焊枪应跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊缝。因此运动过程中的速度稳定性和轨迹精度是两项重要指标。一般情况下,焊接速度约为5~50㎜/s,轨迹精度约为±(0.2~0.5)㎜。由于焊枪的姿态对焊缝质量有一定的影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大,其一些基本性能要求如下所示:
 
          设定焊接条件(电流、电压、速度等);
 
          摆动功能;
 
          坡口填充功能;
 
          焊接异常功能检测;
 
          焊接传感器(起始点检测、焊道跟踪)的接口功能。
 
         点焊机器人
 
         汽车工业是点焊机器人系统一个典型的应用领域。最初,点焊机器人只用于增强焊作业(往已拼接好的工件上增加焊点),后来为了保证拼接精度,又让机器人完成定位焊作业性能,具体来说有:
 
         安装面积小,工作空间大;
 
         快速完成小节距的多点定位(例如每0.3~0.4s移动30~50㎜节距后定位);
 
         定位精度高(±0.25㎜),以确保焊接质量;
 
         持重大(50~100㎏),以便携带内装变压器的焊钳;
 
         内存容量大,示教简单,节省工时;
 
         点焊速度已生产线相匹配,同时按全可靠性好。
 
         焊接机器人的示教编程
 

        用机器人代替人进行作业时,必须预先对机器人发出指令,规定机器人应该完成的动作和作业的具体内容,这个指示过程称之为对机器人的示教(teaching),或者称之为对机器人的编程(programming)。对机器人的示教内容通常存储在机器人的控制装置内,通过存储内容的再现(playback),机器人就能实现人们所要求的动作和要求人们赋予的作业内容。
 
        示教内容主要由两部分组成,一是机器人运动轨迹的示教,二是机器人作业条件的示教。机器人运动轨迹的示教主要是对为了完成某一作业,焊丝端部所要运动的轨迹,包括运动类型和运动速度的示教。机器人作业条件的示教主要是为了获得好的焊接质量,对焊接条件进行示教,包括被焊金属的材质、板厚、对应焊缝形状的焊枪姿势、焊接参数、焊接电源的控制方法等。

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