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焊接机器人-凯沃智造推进焊接领域进步

2019-05-15 16:42:25来源:中国金融商报网  

提起焊接机器人大家再也不用像以前那样感到神奇了,因为机器人已经来到人们的生活中,工业机器人是由不同用途的机器人参与制造,为企业发展...
提起焊接机器人大家再也不用像以前那样感到神奇了,因为机器人已经来到人们的生活中,工业机器人是由不同用途的机器人参与制造,为企业发展带来更多的财富。

根据国际化标准定义的焊接机器人是一种多用途的、可重复编程的自动焊接机,焊接机器人主要包括四轴、五轴、六轴关节的机器人。焊接机器人就是在工业机器人末端装上焊枪或者焊钳进行焊接。

凯沃智造焊接机器人主要有一下几个优点:

提高焊接质量,可以把焊接质量用数值反应出来;

提高劳动生产率;

改善人工的劳动程度,避免人工在有害程度下工作;

缩短了生产周期,减少人员工资的投入。

降低了对工人的技术要求

因此,在行业中得到了人们广泛的应用。

同样伴随着人们的还有焊接生产线。焊接生产线比较简单的就是把多台工作站用工件输送连接起来组成一条生产线。这种生产线仍然保持单站的特点,即每个站智能用选定的工装夹具及焊接机器人的程序来焊接预定的工件,在更改夹具及程序时间内,这条线是不可以焊接其他工件的。还有一种是难一点的,所有的设备都是循环渐进而设计的,这种生产线一般是非标定做的。不同的工件放到托盘上,而托盘可以与任何形式的变位机相配合,这种焊接生产线一般是有一条主干道,其他的分干道将固定好的工件从存放位置取出,焊接成品之后在输送出生产线。整条生产线是完美配合的,只要人检查一下就可以,大大节省了人力。

焊接机器人在生产中的应用

焊接机器人应用中最普通的主要有两种方式,点焊和电弧焊。凯沃智造焊接机器人最早是从汽车领域的点焊开始的。原因在于点焊的过程相对简单,控制方便,并且不需要焊缝跟踪,对机器人的精度比较低。

电弧焊,是指以电弧作为热源,利用空气放电的物理现象,将电能转换为焊接所需的热能和机械能,从而达到连接金属的目的。主要方法有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等,它是目前应用最广泛、最重要的熔焊方法,占焊接生产总量的60%以上。

机器人电弧焊的最大的特点是柔性,即可通过编程随时改变焊接轨迹和焊接顺序,因此最适用于被焊工件品种变化大、焊缝短而多、形状复杂的产品。

结构设计

由于所设计的焊接机器人是在准平面、空间狭窄的环境下工作,为了保证机器人能根据电弧传感器的偏差信息,跟踪焊缝自动焊接,要求所设计的机器人应该结构紧凑、移动灵活且工作稳定.文中针对狭窄空间特点,开发了一种小型移动焊接机器人,根据机器人各结构的运动特点,运用模块化设计方法,把机器人机构分为轮式移动平台、焊炬调节机构和电弧传感器三部分。其中,轮式移动平台由于其惯性大,响应慢,主要对焊缝进行粗跟踪,焊炬调节机构负责焊缝精确跟踪,电弧传感器完成焊缝偏差实时识别.另外,机器人控制器和电机驱动器集成安装于机器人移动平台上,使其体积更小。同时,为了减少恶劣焊接环境下粉尘对运动部件影响,采用全封闭式结构,提高其系统可靠性。

点焊机器人在汽车装配生产线上的大量应用大大提高了汽车装配焊接的生产率和焊接质量,同时又具有柔性焊接的特点,即只要改变程序,就可在同一条生产线上对不同的车型进行装配焊接。

数据统计,在我国,点焊机器人约占焊接机器人总数的46%,主要应用在汽车、农机、摩托车等行业。通常,装配一辆轿车的白车身要焊接4000~6000个焊点,只有以机器人为核心组成柔性焊装生产线,才能完成大批量的生产和适应未来新产品开发与多品种生产的发展要求。

焊接机器人分为5个轴与6个轴,虽然从理论上讲,有5个轴的机器人就可以用于电弧焊,但是对复杂形状的焊缝,用5个轴的机器人会有困难。因此,除非焊缝比较简单,否则应尽量选用6轴机器人。

关于6轴机器人可以分析为1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置,而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构。侧置式(摆式)结构的主要优点是上、下臂的活动范围大,使机器人的工作空间几乎能达一个球体。因此,这种机器人可倒挂在机架上工作,以节省占地面积,方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人,2、3轴为悬臂结构,降低机器人的刚度,一般适用于负载较小的机器人,用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前部),难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人,已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部,又没有测置式机器人的刚度问题,从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。近年来点焊用机器人(负载100~150kg)大多选用平行四边形结构形式的机器人。

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责任编辑:hnmd003