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焊接機器人的性能要求與系統構成簡介



焊接機器人最早只在點焊中得到應用,80年初,隨著計算機技術、傳感器技術的發展,弧焊機器人逐漸得到普及,特別是近十幾年來由于世界范圍內經濟的高速發展,市場的激烈競爭使那些用于中、大批量生產的焊接自動化專機已不能適應小規模、多品種的生產模式逐漸被具有柔性的焊接機器人代替,焊接機器人得到了巨大的發展,焊接已成為工業機器人應用最大的領域之一,焊接機器人在汽車、摩托車、工程機械等領域都得到了廣泛的應用。目前世界擁有的80余萬臺工業機器人中,用于焊接的機器人可達40%以上。
機器人焊接時的主要注意事項
1.必須進行示教作業
在機器人進行自動焊接前,操作人員必須示教機器人焊槍的軌跡和設定焊接條件等。
由于必須示教,所以機器人不面向多品種少量生產的產品焊接。
2.必須確保工件的精度
機器人沒有眼睛,只能重復相同的動作。
機器人軌跡精度為±0.1mm,以此精度重復相同的動作。
焊接偏差大于焊絲半徑時,有可能焊接不好,所以工件精度應保持在焊絲半徑之內。
3.焊接條件的設定取決于示教作業人員的技術水平
操作人員進行示教時必須輸入焊接程序,焊槍姿態和角度,電流、電壓、速度等焊接條件。
示教操作人員必須充分掌握焊接知識和焊接技巧。
4.必須充分注意安全
機器人是一種高速的運動設備,在其進行自動運行時絕對不允許人靠近機器人(必須設置安全護欄)。
操作人員必須接受勞動安全方面的專門教育,否則不準操作。
弧焊機器人的性能要求
在弧焊作業中,要求焊槍跟蹤工件焊道運動,并不斷填充金屬形成焊縫,因此運動過程中速度的穩定性和軌道精度是兩項重要的指標。
一般情況下,焊接速度可取5~50mm/s,軌道精度可取±0·2~0·5mm。由于焊槍的姿態對焊縫質量也有一定的影響,因此希望在根蹤焊道的同時,焊槍姿態的可調范圍盡量大,還有其它一些性能要求,如擺動功能、焊接傳感器(起始點檢測、焊縫跟蹤)的接口功能、焊槍防碰功能等。
焊接規范的設定。起弧、收弧參數。
擺動功能。擺動頻率、擺幅、擺動類型的設定。
焊接傳感器。起始點檢測、焊縫跟蹤傳感器的接口功能。
焊槍防碰功能。當焊槍受到不正常的阻力時,機器人停機,避免操作者和工具受到損壞。
多層焊功能。應用該功能可以在第一層焊接示教完成后,實現其余各層的自動編程。
再引弧功能。引弧失敗后,自動重試。因此消除了焊接異常(引弧失敗)發生時引起的作業中斷,最大限度避免了因此而引起的全線停車。
焊槍校正功能。焊槍與工件發生碰撞時,可通過簡單操作進行校正。
粘絲自動解除功能。焊接終了時如果檢測出焊絲粘絲,則自動再通電解除粘絲,因此不必手工剪斷焊絲。
斷弧再啟動功能。出現斷弧時,機器人會按照指定的搭接量返回重新引弧焊接。因此無須補焊作業。
點焊機器人的性能要求
對于點焊機器人運動速度是一個重要指標,要求能夠快速完成小節距的多點定位(例如每0.3-0.4秒移動30-50mm節距后定位);為確保焊接質量,定位精度要求較高(一般為±0·25mm);并具有較大的持重(50~100Kg),以便攜帶內裝變壓器的焊鉗。


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