焊接机器人系统集成应用技术现状
目前,简单的焊接机器人系统集成单元相对比较成熟,应用案例也非常多,整线系统集成技术在汽车制造业车身点焊中也有广泛的应用。
从技术角度看,焊接机器人的系统集成,不仅是焊接机器人本体,承德哪家***做建筑铝模板焊接机器人,还需要焊接电源、焊缝跟踪系统、整线控制技术等各个功能单元都能满足日益发展的客户需求。弧焊机器人系统集成主要在焊接路径规划和自适应跟踪技术、专用数字化焊接电源技术及焊接参数自调节技术(***系统)、离线编程及遥控技术、多机器人协调控制技术、机器人控制系统和外部轴适应技术、自动化焊接过程的信息采集技术等方面都有较快的发展和应用。
机器人焊接可以提高产品质量
机器人焊接过程中,只要给出焊接参数,和运动轨迹,机器人就会重复此动作,焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的,焊缝质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,因此焊接质量是稳定的,保证了产品的质量。
气动点焊机器人系统
车身点焊的质量直接影响着汽车车身强度和使用安全性。点焊设备因易于机械化、成本较低廉、技术成熟且配套设施完善,在汽车车身的生产中应用得***为广泛。现在,点焊焊接过程完全自动化已成为趋势,机器人点焊系统已得到广泛应用,正逐步取代手工点焊。
1.气动点焊机器人系统
气动点焊机器人系统包括机器人本体、机器人控制器、点焊控制器、自动电极修磨机、气动点焊钳和水气供应的水气控制单元等,如图所示。
气动焊钳作为点焊机器人的执行机构,目前普遍采用了一体化焊钳,就是焊接变压器装在焊钳后面,减少了二次电缆的损失,提高焊接质量。由于采用一体化焊钳,变压器必须尽量小型化,提高机器人有效负载。对于容量较大的变压器,已开始采用中频逆变技术:把50Hz工频交流变为600~1000Hz交流再整流,使变压器体积减少、减轻。
气动焊钳电极组件形式上与手工焊接焊钳基本相似,完成与工件接触及通电焊接作用,为降低维护改造成本,焊钳组件有模块化的趋势。点焊机器人动作稳定可靠,重复精度高,可代替人的繁重体力劳动,并且提高了焊接质量,提高了生产线柔性。
伺服点焊机器人系统
伺服点焊机器人系统包括机器人本体、机器人控制器、中频点焊控制器、自动电极修磨机和伺服点焊钳等。伺服焊枪的优点是传统气动焊机无法比拟的,其特点是以伺服装置代替气动装置,按照预先编制的程序,由伺服控制器发出指令,控制伺服电动机按照既定速度、位移进给,形成对电极位移与速度的控制,脉冲数目与频率决定电极位移与速度,电动机转矩决定电极压力。
伺服焊枪有增强诊断及监控、简化焊钳设计、提高柔性、降低维修率、提高运行时间及减少生产成本(耗气/备件/省电)等特点,将是未来汽车装配生产线上应用的主要设备。其中频点焊的质量和效率均远高于工频焊接,主要表现在以下几方面:
(1)减少生产节拍机器人与焊钳同步协调运动,大大提高了生产节拍,使焊点间及障碍物的跳转路径变小;可随意缩短电极开口减小关闭焊钳时间;焊接开始信号发出后可更快、更好地控制加压;更快地更改焊接压力,其压力调节速度可达200kgf/cycle(98N/ms);能够很好地避免和***飞溅,有效保证和提高焊接质量;焊接完成信号发出后可更快打开焊钳;减少电极更换及修磨时间;换枪、电极修磨及更换后快速标定。
(2)提高焊接质量软接触可实现***的产品冲击,还可以减小噪声;可重复性加压;焊接中准确恒压控制;焊接过程中压力可实现调整;更稳定的电极管理及控制等。
相对气动焊枪,伺服焊枪的渐进和预压过程是影响焊接效率的两个关键阶段。可编程电极行程和速度可以缩短同一工位上多个焊点的渐进时间,也可以提高焊接生产率。
以预压为例进行分析,如下图所示为气动焊枪和伺服焊枪在焊接过程中电极力的变化,假定达到设定预压力,电极力将保持恒定。如表所示,伺服焊枪焊接的一个焊点可节省0.44s,以一台轿车约3500~5000个焊点为例,将节省26~37min的焊接时间,生产率得到极大提高,车身焊装线的生产能力大大提升。
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