焊接机器人组成结构
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。4、经常检查各距离开关的移动性和可靠性,检查机器盖块是否松动或损坏。
世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人,绝大部分有6个轴。其中,1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置,而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构,如图2a、b所示。侧置式(摆式)结构的主要优点是上、下臂的活动范围大,使机器人的工作空间几乎能达一个球体。因此,这种机器人可倒挂在机架上工作,以节省占地面积,方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人,2、3轴为悬臂结构,降低机器人的刚度,一般适用于负载较小的机器人,用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前部),难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人(平行机器人),已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部,又没有测置式机器人的刚度问题,从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。考虑到机器人要有足够的负载能力,能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接,一般都选用100~150kg负载的重型机器人。近年来点焊用机器人(负载100~150kg)大多选用平行四边形结构形式的机器人。
焊接应用
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;由于焊接机器人的末端接口是一个连接法兰,这可以使焊接机器人适应不同的用途。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。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。
焊接机器人具有巨大的进口替代空间与手工焊接相比,焊接机器人具有的优势,操作简单,普通工人直接代替高科技焊工,从而为企业节省了高昂的人工成本。劳动力需要休息,但焊接机器人可以连续工作,生产效率是人类的三倍以上,可以降低劳动力的管理成本。工人的焊接工作强度大,工作环境恶劣,焊接粉尘、焊接飞溅物、焊接弧光等对人体危害很大,而焊接机器人操作相对简单,它有一个封闭的独立工作站,操作者可以在工作站外完成焊接工作,工人的健康也得到了很好的保护。因此,焊接机器人的市场应用空间巨大。焊接机器人的应用主要有两种方式:点焊和电弧焊。工业机器人在焊接领域的应用是从汽车装配线的电阻点焊开始的。原因是电阻点焊工艺相对简单,控制方便,不需要跟踪焊缝,所以对机器人的控制精度和重复精度要求相对较低。机器人电弧焊大的特点是灵活性,通过编程可以随时改变焊接轨迹和焊接顺序。因此,它适用于焊接件种类多、焊缝短、多、形状复杂的产品。这正符合汽车制造业的特点。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。特别是在现代社会,汽车款式的更新速度非常快,配备机器人的汽车生产线能够很好地适应这种变化。
焊接机器人运用过程中焊接问题的解决方法
虽然焊接机器人为实际焊接作业带来了很多的便利,但是焊接方式没有设置合理的话,同样也会影响着焊接质量。从以往的工作经验来看,焊接机器人在焊接的时候还有很多问题需要解决。
比如说,当焊接机器人面对的是尺寸小于8mm的焊缝时,通常采用单层焊,也就是一层一道焊缝来完成,而焊条直径根据钢板厚度不同来选择。而如果焊缝的尺寸小于5mm的话,需要使焊接机器人已直线形运条法和短弧进行焊接。
为了减少在焊接过程中出现不必要的缺陷,焊接机器人的焊接速度要均匀;而且焊条角度与水平板成45°,与焊接方向成65°-80°的夹角。这个角度的问题一定要严格,否则焊条角度过小会造成根部熔深不足;角度过大又会使得熔渣容易跑到前面造成夹渣。
当焊接机器人在使用直线形运条法焊接尺寸不大的焊缝时,应该将焊条端头的套管边缘靠在焊缝上,并轻轻地压住它;当焊条熔化时,会逐渐沿着焊接方向移动。这样不但便于操作,而且熔深较大,焊缝外表也美观。
如果焊脚尺寸在5-8mm时,可采用斜圆圈形或反锯齿形运条法进行焊接,但运条速度不同。关于焊接机器人焊接过程中运条速度的控制,快慢必须掌握得到,否则容易产生咬边、夹渣、边缘熔合不良等现象。
以上信息由专业从事工业机器人发展现状的领诚电子于2025/7/24 5:50:13发布
转载请注明来源:http://zhengzhou.mf1288.com/lingcheng-2877663535.html