焊接机器人特点
点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需点位控制,至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求,这也是机器人早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力,而且在点与点之间移位时速度要快捷,动作要平稳,定位要准确,以减少移位的时间,提高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力,取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳,30~45kg负载的机器人就足够了。但是,这种焊钳一方面由于二次电缆线长,电能损耗大,也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接;另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动,电缆的损坏较快。因此,目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力,能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接,一般都选用100~150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能,微机的运算速度和算法都提出更高的要求。
对焊接机器人工作站进一步细分
箱体焊接机器人工作站是专门针对箱柜行业中,生产量大,焊接质量及尺寸要求高的箱体焊接开发的机器人工作站装备。
箱体焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站适用于各式箱体类工件的焊接,在同一工作站内通过使用不停的夹具可实现多品种的箱体自动焊接,焊接的相对位置高。由于采用双工位变位机,焊接的同时,机器人焊接生产线的用途,其他工位可拆装工件,极大的提高了焊接效率。由于采用了MIG脉冲过渡或CMT冷金属过渡焊接工艺方式进行焊接,使焊接过程中热输入量大大减少,保证产品焊接后不变形,通过调整焊接规范和机器人焊接姿态,保证产品焊缝质量好,焊缝美观,特别对于密封性要求高的不锈钢气室,焊接后保证气室气体不泄露。通过设置控制系统中的品种选择参数并更换工作夹具,可实现多个品种箱体的自动焊接。
用不同工作范围的弧焊机器人和相应尺寸的变位机,工作站可以满足焊缝长度在2000mm左右的各类箱体的焊接要求。焊接速度3-10mm/s,根据箱体基本材料,焊接工艺采用不同类型的气体保护焊。该工作站还广泛用于电力、电气、机械、汽车等行业。
管道焊接机器人的可视焊缝系统提出了一种基于可见光产生的焊缝跟踪系统,并将其应用于管道焊接机器人。首先,在分析激光在焊接表面反射、摄像机位置、激光平面和激光条纹图像影响的基础上,设计了视觉传感器。为了防止焊缝图像中严重的反扰,已经开发了用于图像处理和特征提取的算法。为了跟踪管道焊接的焊缝,人们刚刚采用了图像视觉控制系统。通过控制管道焊接机器人的焊缝跟踪实验,正式验证了系统的性能。焊缝跟踪是机器人焊接中的问题之一,也是自动焊接的基础。大多数工业焊接机器人用于教学,机器人重复这条路径以满足焊接中光束的位置要求。这种模式的焊接机器人存在焊接位置不准确、热扩散导致焊接处变形和变形等问题。这些问题导致梁偏离其理论焊接路径,因此有必要在焊接过程中控制梁的焊接轨迹。其次,管道焊接机器人不能预先定义焊缝,因为当管道改变方向时,焊缝可能偏离管道内的位置。焊缝的轨迹可以随着管子在轴向上的移动而改变。在这种情况下,这种模式不适合管道焊接,焊接机器人需要在焊接时及时校正横梁和焊缝之间的偏移。为了避免移动管道时焊缝的偏差,解决方法是使用三自由度多机械手来提升管道,调整管道的位置和矫直管道的方向。当管道改变方向时,焊缝将偏离其原始位置,因此焊接需要焊缝跟踪系统。
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