焊接機(jī)器人裝備
點(diǎn)焊機(jī)器人的焊接裝備,由于采用了一體化焊鉗,焊接變壓器裝在焊鉗后面,所以變壓器必須盡量小型化。對(duì)于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流,而對(duì)于容量較大的變壓器,已經(jīng)開(kāi)始采用逆變技術(shù)把50Hz工頻交流變?yōu)?00~700Hz交流,使變壓器的體積減少、減輕。變壓后可以直接用600~700Hz交流電焊接,自動(dòng)焊接機(jī)器人功率,也可以再進(jìn)行二次整流,用直流電焊接。焊接參數(shù)由定時(shí)器調(diào)節(jié),參見(jiàn)圖1b。新型定時(shí)器已經(jīng)微機(jī)化,因此機(jī)器人控制柜可以直接控制定時(shí)器,無(wú)需另配接口。點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗,通常用氣動(dòng)的焊鉗,氣動(dòng)焊鉗兩個(gè)電極之間的開(kāi)口度一般只有兩級(jí)沖程。而且電極壓力一旦調(diào)定后是不能隨意變化的。近年來(lái)出現(xiàn)一種新的電伺服點(diǎn)焊鉗,如圖4所示。焊鉗的張開(kāi)和閉合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),碼盤(pán)反饋,使這種焊鉗的張開(kāi)度可以根據(jù)實(shí)際需要任意選定并預(yù)置。而且電極間的壓緊力也可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。這種新的電伺服點(diǎn)焊鉗具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)每個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期可大幅度降低,因?yàn)楹搞Q的張開(kāi)程度是由機(jī)器人控制的,機(jī)器人在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)過(guò)程、焊鉗就可以開(kāi)始閉合;而焊完一點(diǎn)后,焊鉗一邊張開(kāi),機(jī)器人就可以一邊位移,不必等機(jī)器人到位后焊鉗才閉合或焊鉗完全張開(kāi)后機(jī)器人再移動(dòng);
2)焊鉗張開(kāi)度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整,只要不發(fā)生碰撞或干涉盡可能減少?gòu)堥_(kāi)度,以節(jié)省焊鉗開(kāi)度,以節(jié)省焊鉗開(kāi)合所占的時(shí)間。
3)焊鉗閉合加壓時(shí),不僅壓力大小可以調(diào)節(jié),而且在閉合時(shí)兩電極是輕輕閉合,減少撞擊變形和噪聲。
焊接機(jī)械人施工質(zhì)量的保障手段
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,焊接機(jī)械手也將朝著聯(lián)作進(jìn)一步發(fā)展,但若是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的話對(duì)焊接機(jī)械手自身的要求也會(huì)隨之提高,尤其是對(duì)于工件的裝配質(zhì)量和精度方面,一定要達(dá)到良好的一致性,提高其整體品質(zhì)。
但這一要求并不是那么容易做到的,需要從各方面一起努力,為了保障焊接機(jī)械人的施工方面的質(zhì)量,首先要編制焊接機(jī)器人的焊接工藝,并對(duì)零件尺寸、焊縫坡口、裝配尺寸等進(jìn)行嚴(yán)格的工藝規(guī)定。
關(guān)于工件的尺寸公差要控制在允許的范圍內(nèi),減少焊縫出現(xiàn)各種缺陷的幾率;其次,盡量采用精度較高的裝配工裝,以提高焊件的裝配精度;后,成型之后的焊縫應(yīng)進(jìn)行的清洗,防止有各種雜物的存在,否則將影響引弧成功率。
另外要提醒大家的是,不同的焊接技術(shù)所要注意的事項(xiàng)是不同的,一定要掌握。焊接機(jī)械手作為一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支,它的應(yīng)用自然備受關(guān)注。
焊接機(jī)械人可通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù),在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn),尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械人作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。
焊接機(jī)器人組成結(jié)構(gòu)
焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成。而焊接裝備,以弧焊及點(diǎn)焊為例,則由焊接電源,(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(jī)(弧焊)、焊(鉗)等部分組成。對(duì)于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng),如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。圖1a、b表示弧焊機(jī)器人和點(diǎn)焊機(jī)器人的基本組成。
生產(chǎn)的焊接用機(jī)器人基本上都屬關(guān)節(jié)機(jī)器人,絕大部分有6個(gè)軸。其中,1、2、3軸可將末端工具送到不同的空間位置,而4、5、6軸解決工具姿態(tài)的不同要求。焊接機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有兩種形式:一種為平行四邊形結(jié)構(gòu),一種為側(cè)置式(擺式)結(jié)構(gòu),如圖2a、b所示。側(cè)置式(擺式)結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是上、下臂的活動(dòng)范圍大,使機(jī)器人的工作空間幾乎能達(dá)一個(gè)球體。因此,這種機(jī)器人可倒掛在機(jī)架上工作,以節(jié)省占地面積,方便地面物件的流動(dòng)。但是這種側(cè)置式機(jī)器人,2、3軸為懸臂結(jié)構(gòu),降低機(jī)器人的剛度,一般適用于負(fù)載較小的機(jī)器人,用于電弧焊、切割或噴涂。平行四邊形機(jī)器人其上臂是通過(guò)一根拉桿驅(qū)動(dòng)的。拉桿與下臂組成一個(gè)平行四邊形的兩條邊。故而得名。早期開(kāi)發(fā)的平行四邊形機(jī)器人工作空間比較?。ň窒抻跈C(jī)器人的前部),難以倒掛工作。但80年代后期以來(lái)開(kāi)發(fā)的新型平行四邊形機(jī)器人(平行機(jī)器人),已能把工作空間擴(kuò)大到機(jī)器人的頂部、背部及底部,又沒(méi)有測(cè)置式機(jī)器人的剛度問(wèn)題,從而得到普遍的重視。這種結(jié)構(gòu)不僅適合于輕型也適合于重型機(jī)器人。近年來(lái)點(diǎn)焊用機(jī)器人(負(fù)載100~150kg)大多選用平行四邊形結(jié)構(gòu)形式的機(jī)器人。
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