焊接機(jī)器人的性能要求與系統(tǒng)構(gòu)成
機(jī)器人焊接時(shí)的主要注意事項(xiàng)
1.必須進(jìn)行示教作業(yè)
在機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)焊接前,操作人員必須示教機(jī)器人焊槍的軌跡和設(shè)定焊接條件等。
由于必須示教,所以機(jī)器人不面向多品種少量生產(chǎn)的產(chǎn)品焊接。
2.必須確保工件的精度
機(jī)器人沒(méi)有眼睛,只能重復(fù)相同的動(dòng)作。
機(jī)器人軌跡精度為±0.1mm,以此精度重復(fù)相同的動(dòng)作。
焊接偏差大于焊絲半徑時(shí),有可能焊接不好,所以工件精度應(yīng)保持在焊絲半徑之內(nèi)。
3.焊接條件的設(shè)定取決于示教作業(yè)人員的技術(shù)水平
操作人員進(jìn)行示教時(shí)必須輸入焊接程序,焊槍姿態(tài)和角度,電流、電壓、速度等焊接條件。
示教操作人員必須充分掌握焊接知識(shí)和焊接技巧。
4.必須充分注意安全
機(jī)器人是一種高速的運(yùn)動(dòng)設(shè)備,在其進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行時(shí)絕不允許人靠近機(jī)器人(必須設(shè)置安全護(hù)欄)。
操作人員必須接受勞動(dòng)安全方面的專門(mén)教育,否則不準(zhǔn)操作。
弧焊機(jī)器人的性能要求
在弧焊作業(yè)中,要求焊槍跟蹤工件焊道運(yùn)動(dòng),并不斷填充金屬形成焊縫,因此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的穩(wěn)定性和軌道精度是兩項(xiàng)重要的指標(biāo)。
一般情況下,焊接速度可取5~50mm/s,軌道精度可取±0·2~0·5mm。由于焊槍的姿態(tài)對(duì)焊縫質(zhì)量也有一定的影響,因此希望在根蹤焊道的同時(shí),焊槍姿態(tài)的可調(diào)范圍盡量大,還有其它一些性能要求,如擺動(dòng)功能、焊接傳感器(起始點(diǎn)檢測(cè)、焊縫跟蹤)的接口功能、焊槍防碰功能等。
焊接規(guī)范的設(shè)定。起弧、收弧參數(shù)。
擺動(dòng)功能。擺動(dòng)頻率、擺幅、擺動(dòng)類型的設(shè)定。
焊接傳感器。起始點(diǎn)檢測(cè)、焊縫跟蹤傳感器的接口功能。
焊槍防碰功能。當(dāng)焊槍受到不正常的阻力時(shí),機(jī)器人停機(jī),避免操作者和工具受到損壞。
多層焊功能。應(yīng)用該功能可以在頭一層焊接示教完成后,實(shí)現(xiàn)其余各層的自動(dòng)編程。
再引弧功能。引弧失敗后,自動(dòng)重試。因此消除了焊接異常(引弧失?。┌l(fā)生時(shí)引起的作業(yè)中斷,很大限度避免了因此而引起的全線停車。
焊槍校正功能。焊槍與工件發(fā)生碰撞時(shí),可通過(guò)簡(jiǎn)單操作進(jìn)行校正。
粘絲自動(dòng)解除功能。焊接終了時(shí)如果檢測(cè)出焊絲粘絲,則自動(dòng)再通電解除粘絲,因此不必手工剪斷焊絲。
斷弧再啟動(dòng)功能。出現(xiàn)斷弧時(shí),機(jī)器人會(huì)按照指定的搭接量返回重新引弧焊接。因此無(wú)須補(bǔ)焊作業(yè)。
點(diǎn)焊機(jī)器人的性能要求
對(duì)于點(diǎn)焊機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度是一個(gè)重要指標(biāo),要求能夠快速完成小節(jié)距的多點(diǎn)定位(例如每0.3-0.4秒移動(dòng)30-50mm節(jié)距后定位);為確保焊接質(zhì)量,定位精度要求較高(一般為±0·25mm);并具有較大的持重(50~100Kg),以便攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗。
焊接機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)成
完整的焊接機(jī)器人系統(tǒng)一般有如下幾部分組成:機(jī)器人操作機(jī)、變位機(jī)、控制器、焊接系統(tǒng)(專用焊接電源、焊槍和焊鉗等)、焊接傳感器、中央控制計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的安全設(shè)備等。
根據(jù)用途,將工業(yè)機(jī)器人配置不同的焊接系統(tǒng),將組成不同的焊接機(jī)器人系統(tǒng)。
弧焊機(jī)器人
弧焊機(jī)器人在通用機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)等許多行業(yè)中得到廣泛運(yùn)用?;『笝C(jī)器人是包括電弧焊附屬裝置在內(nèi)的柔性焊接系統(tǒng),而性能有特殊的要求。在弧焊作業(yè)中,焊槍?xiě)?yīng)跟蹤工件的焊道運(yùn)動(dòng),并不斷填充金屬形成焊縫。因此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度穩(wěn)定性和軌跡精度是兩項(xiàng)重要指標(biāo)。一般情況下,焊接速度約為5~50㎜/s,軌跡精度約為±(0.2~0.5)㎜。由于焊槍的姿態(tài)對(duì)焊縫質(zhì)量有一定的影響,因此希望在跟蹤焊道的同時(shí),焊槍姿態(tài)的可調(diào)范圍盡量大,其一些基本性能要求如下所示:
設(shè)定焊接條件(電流、電壓、速度等);
擺動(dòng)功能;
坡口填充功能;
焊接異常功能檢測(cè);
焊接傳感器(起始點(diǎn)檢測(cè)、焊道跟蹤)的接口功能。
點(diǎn)焊機(jī)器人
汽車工業(yè)是點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)一個(gè)典型的應(yīng)用領(lǐng)域。很初,點(diǎn)焊機(jī)器人只用于增強(qiáng)焊作業(yè)(往已拼接好的工件上增加焊點(diǎn)),后來(lái)為了保障拼接精度,又讓機(jī)器人完成定位焊作業(yè)性能,具體來(lái)說(shuō)有:
安裝面積小,工作空間大;
快速完成小節(jié)距的多點(diǎn)定位(例如每0.3~0.4s移動(dòng)30~50㎜節(jié)距后定位);
定位精度高(±0.25㎜),以確保焊接質(zhì)量;
持重大(50~100㎏),以便攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗;
內(nèi)存容量大,示教簡(jiǎn)單,節(jié)省工時(shí);
點(diǎn)焊速度已生產(chǎn)線相匹配,同時(shí)按全可靠性好。