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發(fā)布時間:2021-09-10 02:41  
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焊接機器人的應用技術(shù)分析
1.機器人與焊接設備共同發(fā)展
焊接機器人應用技術(shù)是機器人技術(shù)、焊接技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)的融合,焊接機器人能否在實際生產(chǎn)中得到應用,發(fā)揮其優(yōu)越性,取決于這幾方面技術(shù)的共同提高,而系統(tǒng)工程技術(shù)是機器人技術(shù)和焊接技術(shù)的粘合劑。以安川電機的MOTOMAN機器人為例,過去幾代機器人的發(fā)展都是圍繞焊接設備完成多項焊接功能的開發(fā),如焊接參數(shù)的漸變調(diào)節(jié)功能、TIG焊接時利用擺焊同步技術(shù)進行的斷續(xù)填絲焊接功能、弧焊傳感器(電弧跟蹤)功能及焊接實時監(jiān)控功能等,都是焊接工藝的需求促使下的開發(fā)。
同樣地,焊接設備制造商為了實現(xiàn)機器人自動化焊接,在焊接電源的設計上也做了許多改進,如、機器人可檢出焊縫位置使用的高電壓,焊接電源做到了內(nèi)置;與機器人的通信接口方面,現(xiàn)在許多焊機制造商都采用了方便快捷的通信接口。

焊接機器人在提高生產(chǎn)效率方面的應用
(1)提高精度,確保高速焊接
企業(yè)在生產(chǎn)中應用機器人意味著追求、高焊接質(zhì)量,因此各機器人廠家都在焊接速度上尋求突破,而機器人在軌跡控制上的高精度是高速焊接的可靠保證。
MOTOMAN機器人在新一代控制器NX100中,應用ARM(AdvancedRobotMotion)控制技術(shù)將各軸的慣性矩、重力矩、機器人安裝位置等因素納入運動控制計算,大大提高了運動軌跡的精度。如,在焊接工作站中,我們會遇到各種機器人安裝形式(如圖1a),在每種安裝方式中,機器人各軸所受的重力矩各不相同,我們只要在ARM控制中正確地設置機器人對地面的角度(如圖1b),就會克服各種安裝方式對軌跡精度造成的不利影響。

氣動焊鉗作為點焊機器人的執(zhí)行機構(gòu)
氣動焊鉗作為點焊機器人的執(zhí)行機構(gòu),目前普遍采用了一體化焊鉗,就是焊接變壓器裝在焊鉗后面,減少了二次電纜的損失,提高焊接質(zhì)量。由于采用一體化焊鉗,變壓器必須盡量小型化,提高機器人有效負載。對于容量較大的變壓器,已開始采用中頻逆變技術(shù):把50Hz工頻交流變?yōu)?00~1000Hz交流再整流,使變壓器體積減少、減輕。
氣動焊鉗電極組件形式上與手工焊接焊鉗基本相似,完成與工件接觸及通電焊接作用,為降低維護改造成本,焊鉗組件有模塊化的趨勢。點焊機器人動作,重復精度高,可代替人的繁重體力勞動,并且提高了焊接質(zhì)量,提高了生產(chǎn)線柔性。

伺服焊槍的漸進和預壓過程是影響焊接效率的兩個關(guān)鍵階段
提高焊接質(zhì)量軟接觸可實現(xiàn)的產(chǎn)品沖擊,還可以減小噪聲;高度的可重復性加壓;焊接中恒壓控制;焊接過程中壓力可實現(xiàn)調(diào)整;更穩(wěn)定的電極管理及控制等。
相對氣動焊槍,伺服焊槍的漸進和預壓過程是影響焊接效率的兩個關(guān)鍵階段。可編程電極行程和速度可以縮短同一工位上多個焊點的漸進時間,也可以提高焊接生產(chǎn)率。以預壓為例進行分析,氣動焊槍和伺服焊槍在焊接過程中電極力的變化,假定達到設定預壓力,電極力將保持恒定。如表所示,伺服焊槍焊接的一個焊點可節(jié)省0.44s,以一臺轎車約3500~5000個焊點為例,將節(jié)省26~37min的焊接時間,生產(chǎn)率得到極大提高,車身焊裝線的生產(chǎn)能力大大提升。
