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焊接機(jī)器人的選用原則有哪些
焊接機(jī)器人的使用不僅可以穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,而且還降低了對(duì)工人焊接技術(shù)的要求,從而縮短了產(chǎn)品升級(jí)的準(zhǔn)備周期,減少了相應(yīng)的設(shè)備投資。
選擇自動(dòng)生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)相匹配、適合的焊接機(jī)器人焊接;根據(jù)保證接頭焊點(diǎn)焊接質(zhì)量和生產(chǎn)的焊接工藝,選擇不同的焊接機(jī)器人末端軸承載力;要選擇相應(yīng)的操作范圍和技術(shù)性能參數(shù)能滿足工件施焊位置的焊接機(jī)器人。
在滿足生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)節(jié)拍、保證機(jī)器人焊接質(zhì)量前提下,工藝設(shè)計(jì)方案既要優(yōu)異可行、又要經(jīng)濟(jì)合理。在重要部件、部位、還有重要的工序位,按需選配焊接機(jī)器人數(shù)量。由于焊接機(jī)器人的末端接口是一個(gè)連接法蘭,這可以使焊接機(jī)器人適應(yīng)不同的用途。
雖然機(jī)器人確實(shí)會(huì)給工人群體帶來的沖擊,但事實(shí)上,焊接機(jī)器人并不能消滅工作崗位,反而能產(chǎn)生更多的工作崗位。由于工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高,焊接機(jī)器人變得十分普遍,當(dāng)然與一些發(fā)達(dá)之間仍然存在一定的差距。
多數(shù)情況下,焊接機(jī)器人帶給工人都是有利的一面,但也有一些影響。如果想要必被很快的取代,所能做的是提升自己的價(jià)值。未來肯定是一個(gè)機(jī)器人生產(chǎn)的時(shí)代,所以機(jī)器人技術(shù)的提升也是我們所要努力的方向,技術(shù)提高、成本降低之后,這樣的目標(biāo)才能得以實(shí)現(xiàn)。
焊接機(jī)器人運(yùn)用過程中焊接問題的解決方法
雖然焊接機(jī)器人為實(shí)際焊接作業(yè)帶來了很多的便利,但是焊接方式?jīng)]有設(shè)置合理的話,同樣也會(huì)影響著焊接質(zhì)量。從以往的工作經(jīng)驗(yàn)來看,焊接機(jī)器人在焊接的時(shí)候還有很多問題需要解決。
比如說,當(dāng)焊接機(jī)器人面對(duì)的是尺寸小于8mm的焊縫時(shí),通常采用單層焊,也就是一層一道焊縫來完成,而焊條直徑根據(jù)鋼板厚度不同來選擇。而如果焊縫的尺寸小于5mm的話,需要使焊接機(jī)器人已直線形運(yùn)條法和短弧進(jìn)行焊接。
為了減少在焊接過程中出現(xiàn)不必要的缺陷,焊接機(jī)器人的焊接速度要均勻;而且焊條角度與水平板成45°,與焊接方向成65°-80°的夾角。這個(gè)角度的問題一定要嚴(yán)格,否則焊條角度過小會(huì)造成根部熔深不足;角度過大又會(huì)使得熔渣容易跑到前面造成夾渣。
當(dāng)焊接機(jī)器人在使用直線形運(yùn)條法焊接尺寸不大的焊縫時(shí),應(yīng)該將焊條端頭的套管邊緣靠在焊縫上,并輕輕地壓住它;當(dāng)焊條熔化時(shí),會(huì)逐漸沿著焊接方向移動(dòng)。這樣不但便于操作,而且熔深較大,焊縫外表也美觀。
如果焊腳尺寸在5-8mm時(shí),可采用斜圓圈形或反鋸齒形運(yùn)條法進(jìn)行焊接,但運(yùn)條速度不同。關(guān)于焊接機(jī)器人焊接過程中運(yùn)條速度的控制,快慢必須掌握得到,否則容易產(chǎn)生咬邊、夾渣、邊緣熔合不良等現(xiàn)象。
哪些方面反映出焊接機(jī)器人智能化、多樣化發(fā)展趨勢?
隨著科研力度的不斷加強(qiáng),機(jī)器人的技術(shù)水平也變得越來越來,從機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢看,焊接機(jī)器人和其它工業(yè)機(jī)器人一樣,同樣都是朝著智能化和多樣化方向發(fā)展??梢詮哪男┓矫婵闯龊附訖C(jī)器人有這樣的發(fā)展趨勢呢?
首先是焊接機(jī)器人的操作機(jī)構(gòu)方面的變化,通過有限元分析、模態(tài)分析及設(shè)計(jì)等現(xiàn)金設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用,逐步實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人操作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。較為明顯的就是高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的運(yùn)用,進(jìn)一步提高了焊接機(jī)器人操作機(jī)構(gòu)的負(fù)載和自重比。
同時(shí)在焊接機(jī)器人中采用了先進(jìn)的RV減速器及交流伺服電機(jī),使機(jī)器人操作機(jī)幾乎成為免維護(hù)系統(tǒng);并推動(dòng)其機(jī)構(gòu)向著模塊化、可重構(gòu)方向發(fā)展,使得焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)更加靈巧,控制系統(tǒng)愈來愈小。
其次就是以及的焊接機(jī)器人的控制系統(tǒng),為了便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化,重點(diǎn)開始研究開放式、模塊化控制系統(tǒng)。這樣的話,不僅可以大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性,還能實(shí)現(xiàn)了軟件伺服和全數(shù)字控制。
在焊接機(jī)器人傳感技術(shù)方面也體現(xiàn)出了智能化和多樣化,有些焊接機(jī)器人中除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外,還應(yīng)用了激光傳感器、視覺傳感器和力傳感器,并實(shí)現(xiàn)了焊縫自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)化生產(chǎn)線上物體的自動(dòng)定位以及精密裝配作業(yè)等,大大提高了機(jī)器人的作業(yè)性能和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。垂直焊縫和近垂直焊縫選用C型焊鉗,水平焊縫和傾斜焊縫選用K型焊鉗。
除此之外,焊接機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)通信功能、遙控和監(jiān)控技術(shù)、虛擬技術(shù)、多智能體調(diào)控技術(shù)以及性能價(jià)格比都在逐漸發(fā)生變化,已經(jīng)不再是原來的技術(shù)了,但都是為了越變越好,力求能夠使得焊接機(jī)器人滿足任何場合的需求。
焊接機(jī)器人自動(dòng)化應(yīng)用中的問題及解決方法
目前,應(yīng)用中的焊接機(jī)器人仍然是“示教再現(xiàn)型”,其焊接路徑和工藝參數(shù)是預(yù)先設(shè)定的,工作條件的一致性非常嚴(yán)格,焊接過程中缺乏傳感反饋和外部信息實(shí)時(shí)調(diào)整的功能。然而,實(shí)際焊接過程中環(huán)境和條件的變化是不可避免的。其中,輪式移動(dòng)平臺(tái)由于其慣性大,響應(yīng)慢,主要對(duì)焊縫進(jìn)行粗跟蹤,焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)焊縫跟蹤,電弧傳感器完成焊縫偏差實(shí)時(shí)識(shí)別.另外,機(jī)器人控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成安裝于機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上,使其體積更小。例如,焊接工件的加工和裝配誤差造成接頭位置、焊縫間隙和尺寸的分散,示教軌跡與實(shí)際焊縫的差異,熱變形、熔透和焊縫成形的不穩(wěn)定性等因素都會(huì)引起焊接質(zhì)量的波動(dòng)和焊接缺陷的產(chǎn)生。為了克服焊接過程中各種不確定因素對(duì)精密焊接質(zhì)量的影響,迫切需要采用信息反饋、智能控制等技術(shù)來提高現(xiàn)有焊接機(jī)器人的適應(yīng)性或智能水平,從而實(shí)現(xiàn)初始焊接位置識(shí)別和自主引導(dǎo)、實(shí)時(shí)焊縫修正和跟蹤、焊接熔池動(dòng)態(tài)特征信息的獲取、工藝參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整以及焊縫成形的實(shí)時(shí)控制。 即機(jī)器人焊接過程的自主智能控制,彌補(bǔ)了焊接機(jī)器人在自動(dòng)焊接中的不足。
焊接機(jī)器人在工業(yè)中的應(yīng)用
弧焊機(jī)器人行業(yè)的主要應(yīng)用分布在造船、汽車零部件、摩托車、自行車、鈑金等行業(yè)。此外,弧焊機(jī)器人在工程機(jī)械豐富的中厚板行業(yè)的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大。