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焊接機器人在引用配套設備的應用
與焊接機器人應用相配套的質量控制設備也在不斷發(fā)展,主要體現在以下幾個方面:
(1)機器人自身的質量控制及焊接管理的功能已經非常完善,如,焊接保護氣流量的監(jiān)控、導電嘴更換時間間隔的管理等。
(2)焊接夾具上,工件的檢測、判斷等傳感器的使用在很大程度上保證了工件安裝定位的準確性。
?。?)專用控制設備的使用更進一步加強了焊接過程的質量控制。如,弧機器人焊接過程中的電流電壓監(jiān)控、送絲速度監(jiān)控,點焊機器人的實時打點電流及時長的監(jiān)控等。
焊接機器人在機器人的用途中一直占據著主導地位,盡管近年來在國內得到了迅速發(fā)展,但在世界范圍內來看,它的應用還處于發(fā)展上升期,我們要做的工作還很多。如何引進國外成熟的機器人應用技術為我們所用,如何在焊接質量控制上與國外接軌,如何培養(yǎng)國內的焊接機器人市場等一系列問題都等待著我們進一步努力。先進的激光焊縫跟蹤傳感器不僅能夠感知被測點的三維位置,還能夠擬合出工件的曲率,從而不僅調節(jié)焊槍位置,還可以幫助調節(jié)焊槍姿態(tài),如圖4所示。
焊接機器人的焊槍編程
要想焊接機器人得到好的焊接效果,除了硬件設施,像是配套機器人焊槍 ,清槍裝置等設備外,好的編程也是必不可少的,好的編程需要注意以下這么步驟。
1. 選擇合理的焊接順序。以減小焊接變形、焊走路徑長度來制定焊接順序。2. 焊槍空間過渡要求移動軌跡較短、平滑、安全。3. 優(yōu)化焊接參數。為了獲得的焊接參數,制作工作試件進行焊接實驗和工藝評定。4. 合理的變位機位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對接頭的位置。工件在變位機上固定之后,若焊縫不是理想的位置與角度,就要求編程時不斷調整變位機,使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達到水平位置,同時要不斷調整機器人各軸的位置,合理的確定焊槍相對接頭的位置、角度與焊絲伸出長度。工件的位置確定之后,焊槍相對接頭的位置通過編程者的雙眼觀察,難度較大。這就要求編程者善于總結積累經驗??梢钥吹剑敼ぜ恢貌煌瑫r,激光光斑成像在CCD上的位置是不同的。5. 及時插入清槍程序。編寫一定長度的焊接程序后,應及時插入清槍程序。可以防止焊接飛濺堵塞焊接火口和導電嘴,保證焊槍的清潔,提高火口的使用壽命。6. 編制程序一般不能一步到位,要在機器人焊接過程中不斷檢驗和修改,調整焊接參數及焊槍姿態(tài)等,才會形成一個好程序。
供電裝置
主電力電路由電阻焊變壓器、可控硅單元、主電力開關、焊接回路等組成。目前,我們采用的焊接設備是功率200kVA、次級輸出電壓20V的單相工頻交流電阻焊機。對于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流,而對于容量較大的變壓器,工業(yè)上已經開始采用逆變技術把50Hz工頻交流變?yōu)?00~700Hz交流,使變壓器的體積減少、減輕。由于多種車型共線生產,焊鉗要焊接高強度鋼板和低碳鋼薄板,焊鉗槍臂要傳遞較大的機械力和焊接電流,因此焊鉗的強度、剛度、發(fā)熱要滿足一定要求,并且要具有良好的導電和導熱性,同時要求焊鉗采用通水冷卻,所以選擇焊鉗電極臂能夠承受400kg壓力的新型焊鉗。
激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束加以實現,激光焊接的原理可分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于10~10 W/cm為熱傳導焊,此時熔深淺、焊接速度慢;功率密度大于10~10 W/cm時,金屬表面受熱作用下凹成"孔穴",形成深熔焊,具有焊接速度快、深寬比大的特點。目前在我國雖然已經具有自主知識產權的焊接機器人系列產品,但卻不能批量生產,形成規(guī)模,有以下幾個主要原因:國內機器人價格沒有優(yōu)勢。
激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精制造領域,給人們的生活質量帶來了重大提升,更是家電行業(yè)進入了精工時代。