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智能化機(jī)器人焊接過程控制中的瓶頸問題
為了解決智能化機(jī)器人焊接過程控制中的瓶頸問題,國內(nèi)如上海交通大學(xué)智能化機(jī)器人焊接技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等單位近年來開展了電弧焊動(dòng)態(tài)過程的視覺信息獲取、知識(shí)建模、智能控制方法,以及機(jī)器人焊接系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化途徑的研究工作,提出了“智能化焊接制造技術(shù)”及“智能化焊接制造工程”的概念,以期推動(dòng)智能化科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代焊接制造業(yè)中的系統(tǒng)性研究與運(yùn)焊接機(jī)器人應(yīng)用的重要意義
焊接機(jī)器人應(yīng)用的重要意義
(1)焊縫質(zhì)量穩(wěn)定,保證其均一性。焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度和干伸長量等對(duì)焊接結(jié)果有著決定作用。采用機(jī)器人焊接時(shí),每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的,焊縫質(zhì)量受人為因素影響較小,降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求,因此焊接質(zhì)量穩(wěn)定。(3)控制系統(tǒng)自動(dòng)焊接設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包括控制箱和微型計(jì)算機(jī)。而人工焊接時(shí),焊接速度、干伸長量等都是變化的,很難做到質(zhì)量的均一性。
(2)改善了勞動(dòng)條件。采用機(jī)器人焊接,工人只需要做一些簡單的參數(shù)調(diào)節(jié)停開機(jī)操作,遠(yuǎn)離了焊接弧光、煙霧和飛濺等。對(duì)于點(diǎn)焊來說,工人無需搬運(yùn)笨重的手工焊鉗,使工人從高強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中解脫出來。
(3)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)器人可 24h 連續(xù)生產(chǎn)。隨著高速焊接技術(shù)的應(yīng)用,采用機(jī)器人焊接,效率提高得更為明顯
(4)產(chǎn)品周期明確,容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量。機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的,因此安排生產(chǎn)計(jì)劃非常明確。
(5)縮短產(chǎn)品改型換代的周期,減小相應(yīng)的設(shè)備投資。可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。機(jī)器人與專機(jī)的區(qū)別就是可以通過修改程序以適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)
焊接機(jī)器人的故障分析原則
焊接機(jī)器人的故障分析一般采用故障樹分析法,將系統(tǒng)故障原則從頂層總體到下層細(xì)分,逐個(gè)排查,找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),通過對(duì)于多個(gè)故障的分析實(shí)現(xiàn)解決問題的目的。故障樹分析法是把系統(tǒng)不希望發(fā)生的失效狀態(tài)作為頂事件,分析歸納出所有可能導(dǎo)致頂事件的中間事件,再找出所有可能導(dǎo)致這些中間故障事件的直接原因,以此逐層推導(dǎo),一直找到所有可能引起部件發(fā)生故障的底事件,并運(yùn)用對(duì)應(yīng)的邏輯門和符號(hào)把頂事件、中間事件及底事件串聯(lián)起來,形成一幅由上到下的樹狀邏輯關(guān)系圖,即故障樹。伺服的主要任務(wù)是按控制命令的要求,對(duì)功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理,使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩、速度和位置控制得非常靈活方便。焊接機(jī)器人廠家也以故障樹分析法為基本方法,在此基礎(chǔ)稍作改進(jìn),通過熟悉系統(tǒng)、調(diào)查事故、確定頂事件、分析原因、繪制事故樹、定性分析、計(jì)算頂事件概率、定量分析,結(jié)合模糊分析方法對(duì)焊接機(jī)器人故障進(jìn)行具體分析。焊接機(jī)器人的前景如何?值得推廣嗎?
目前,由于我國人口基數(shù)大的原因,我國焊接機(jī)器人的密度很低,與工業(yè)化程度較高國家(如德國,日本等)相比依然相差很大,但是,結(jié)合國家相關(guān)政策的傾斜,和目前國內(nèi)各行各業(yè)的發(fā)展情況,今后國內(nèi)的焊接機(jī)器人的市場需求潛力相當(dāng)巨大。
除此之外,在焊接機(jī)器人越來越普及的同時(shí),國內(nèi)的焊接機(jī)器人技術(shù)也在朝著理論更先進(jìn)、運(yùn)行更穩(wěn)定、生產(chǎn)更效率、操作更準(zhǔn)確的方向不斷發(fā)展,并在很多方面取得創(chuàng)新成果,揭示了無論是在國際還是國內(nèi),焊接機(jī)器人在未來的發(fā)展前景都是不可預(yù)計(jì)的。