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浅析焊接机器人


  焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的冲压机械手。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适应不同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。


   随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展,自动焊接机器人, 从60年代开始用于生产以来,其技术已日益成熟,主要有以下优点:
 
  1)稳定和提高焊接质量,能将焊接质量以数值的形式反映出来;
 
  2)提高劳动生产率;
 
  3)改善工人劳动强度,可在有害环境下工作;
 
  4)降低了对工人操作技术的要求;
 
  5)缩短了产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资。
 

  因此,在各行各业已得到了广泛的应用。

 

弧焊特点
 
焊接机器人基本功能
 
  弧焊过程比点焊过程要复杂得多,工具中心点(TCP)
 
  弧焊机器人,也就是焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。所以,弧焊用机器人除了前面所述的一般功能外,还必须具备一些适合弧焊要求的功能。
 
  虽然从理论上讲,有5个轴的机器人就可以用于电弧焊,但是对复杂形状的焊缝,用5个轴的机器人会有困难。因此,除非焊缝比较简单,否则应尽量选用6轴机器人。
 
  弧焊机器人除前面图2提及的在作“之”字形拐角焊或小直径圆焊缝焊接时,其轨迹应能贴近示教的轨迹之外,还应具备不同摆动样式的软件功能,供编程时选用,以便作摆动焊,而且摆动在每一周期中的停顿点处,机器人也应自动停止向前运动,以满足工艺要求。此外,还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。
 
 
焊接机器人焊接设备
 
  弧焊机器人多采用气体保护焊方法(MAG、MIG、TIG),通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制,而焊接电源多为模拟控制,所以需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。近年来,国外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备,这些焊接设备内已经播人相应的接口板、所以在图1a中的弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。应该指出,在弧焊机器人工作周期中电弧时间所占的比例较大,因此在选择焊接电源时,一般应按持续率100%来确定电源的容量。
 

  送丝机构可以装在机器人的上臂上,也可以放在机器人之外,前者焊枪到送丝机之间的软管较短,有利于保持送丝的稳定性,而后者软管校长,当机器人把焊枪送到某些位置,使软管处于多弯曲状态,会严重影响送丝的质量。所以送丝机的安装方式一定要考虑保证送丝稳定性的问题。 




来源:中国机器人网



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