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自動(dòng)焊接機(jī)器人

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河北順哲機(jī)電設(shè)備有限公司

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用機(jī)器人代替焊工進(jìn)行焊接，國(guó)外十多年前已經(jīng)成熟應(yīng)用

詳細(xì)介紹

用機(jī)器人代替焊工進(jìn)行焊接，國(guó)外十多年前已經(jīng)成熟應(yīng)用。

一、機(jī)器人自動(dòng)焊接對(duì)比人工焊接有如下優(yōu)勢(shì)：

穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均一性。

焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長(zhǎng)度等對(duì)焊接結(jié)果起決定作用。采用機(jī)器人焊接時(shí)，對(duì)于每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的，焊縫質(zhì)量受人的因素影響較小，降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求，焊接質(zhì)量是穩(wěn)定的。而人工焊接時(shí)，焊接速度、干伸長(zhǎng)等都是變化的，因此很難做到質(zhì)量的均一性。

改善了工人的勞動(dòng)條件。采用機(jī)器人焊接，工人只是用來裝卸工件，遠(yuǎn)離了焊接弧光、煙霧和飛濺等，使工人從大強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中解脫出來。
提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)器人沒有疲勞，一天可24h連續(xù)生產(chǎn)。另外隨著高速高效焊接技術(shù)的應(yīng)用，使用機(jī)器人焊接，效率提高的更加明顯。

據(jù)有關(guān)單位統(tǒng)計(jì)，一個(gè)獨(dú)立焊接系統(tǒng)可以完成十個(gè)左右焊工的工作量。

產(chǎn)品周期明確，容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量。機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的，因此安排生產(chǎn)計(jì)劃非常明確。
可縮短產(chǎn)品改型換代的周期,減小相應(yīng)的設(shè)備投資。可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。機(jī)器人與專機(jī)的區(qū)別就是他可以通過修改程序以適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)。
降低加工成本。據(jù)不統(tǒng)計(jì)，用機(jī)器人焊接系統(tǒng)后噸可節(jié)約焊接成本130多元。

二、機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)的主要形式：

機(jī)器人焊接系統(tǒng)要發(fā)揮出功效，需要給工件搭配移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

目前，國(guó)內(nèi)普遍用的焊機(jī)系統(tǒng)主要包括如下兩種：

機(jī)器人搭配相應(yīng)長(zhǎng)度的地軌，機(jī)器人可在軌道上前后移動(dòng)。

地軌的長(zhǎng)度跟大批量焊接工件的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。

微信圖片_20201115102121

圖一機(jī)器人成套系統(tǒng)

工件定位在固定的支架上，根據(jù)需求可以實(shí)現(xiàn)180度翻轉(zhuǎn)、90度翻轉(zhuǎn)。

圖2 工件180度自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

t019c7b6b68d243c8be 該工件翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是我公司自行設(shè)計(jì)，并申請(qǐng)?？梢砸淮窝b卡，實(shí)現(xiàn)全程焊接。具備成本低廉、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。成本是普通翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的1/10左右。

建立龍門支架和軌道的配合，可以實(shí)現(xiàn)全尺寸的工件焊接。機(jī)器人用一臺(tái)或幾臺(tái)懸掛在龍門支架上。

缺點(diǎn)是反面焊接仍然需要翻轉(zhuǎn)和建設(shè)成本較高。

圖3 龍門架焊接機(jī)構(gòu)

三、機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)構(gòu)成：

焊接系統(tǒng)包括如下構(gòu)成：

機(jī)器人：機(jī)器人本體有國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口兩類。

國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格較低，是同類國(guó)外品牌的60%左右。國(guó)外進(jìn)口品牌的優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)離線編程，提高編程效率

圖4 進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體

焊機(jī)：推薦使用國(guó)內(nèi)焊機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)和機(jī)器人的通信就好。

圖5 國(guó)產(chǎn)焊機(jī)

清槍站：實(shí)現(xiàn)清理焊槍頭的堵塞

圖6 清槍站

工件定位裝置：這個(gè)裝置需要根據(jù)工件具體情況設(shè)計(jì)；

圖7 工件定位翻轉(zhuǎn)裝置

軌道：軌道需要保持和機(jī)器人的通訊同時(shí)精度保證。

圖8 焊接軌道

5、焊縫追蹤儀

使用激光器、光學(xué)傳感器和處理器，利用光學(xué)傳播與成像原理，得到激光掃描區(qū)域內(nèi)各個(gè)點(diǎn)的位置信息，通過復(fù)雜的程序算法完成對(duì)常見焊縫的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。對(duì)于檢測(cè)范圍，檢測(cè)能力以及針對(duì)焊接過程中的常見問題都有相應(yīng)的功能設(shè)置。設(shè)備通過計(jì)算檢測(cè)到的焊縫與焊槍之間的偏差，輸出偏差數(shù)據(jù)，由運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)糾正偏差，精確引導(dǎo)焊槍自動(dòng)焊接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過程中焊縫的智能實(shí)時(shí)跟蹤。

光學(xué)焊縫跟蹤的優(yōu)點(diǎn)：確保安全焊接和焊縫；降低熱負(fù)荷；提高生產(chǎn)率；可以使焊槍處于理想位置；可補(bǔ)償生產(chǎn)、設(shè)備和操作公差；對(duì)于復(fù)雜的焊件，可減少編程工作；可實(shí)現(xiàn)一致的和可復(fù)現(xiàn)的連接。焊縫追蹤儀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)偏差6厘米以內(nèi)的焊縫進(jìn)行定位。