焊接机器人在提高生产效率方面的应用

2018年03月23日

(1)提高精度,确保高速焊接
   企业在生产中应用机器人意味着追求高效率、高焊接质量,因此各机器人厂家都在焊接速度上寻求突破,而机器人在轨迹控制上的高精度是高速焊接的可靠保证。
MOTOMAN机器人在新一代控制器NX100中,应用ARM(AdvancedRobotMotion)控制技术将各轴的惯性矩、重力矩、机器人安装位置等因素纳入运动控制计算,大大提高了运动轨迹的精度。如,在焊接工作站中,我们会遇到各种机器人安装形式(如图1a),在每种安装方式中,机器人各轴所受的重力矩各不相同,我们只要在ARM控制中正确地设置机器人对地面的角度(如图1b),就会克服各种安装方式对轨迹精度造成的不利影响。

(2)双机协调焊接功能
   有时我们会遇到长形工件,焊缝分布在工件的两端,若采用1台机器人进行焊接,会出现因两端不同时焊接而造成焊接变形不一致,从而使工件在长度方向上扭转变形,焊接后的工件难以符合尺寸要求。针对这种类型的工件,我们常采用2台机器人同时协调焊接的方式,这就促生了两台机器人双机协调焊接技术。在汽车后桥和消声器的焊接中,经常会使用到该项技术。
2台机器人对应1个由机器人外部轴驱动的变位机,在变位机顺长摆放的工件上有两个镜像对称的部件,两条相似的环焊缝需要两台机器人在变位机旋转的同时实现同步协调焊接,通过这种方式可以将焊接生产的效率提高1倍。

(3)点焊机器人的优势
   如果说弧焊机器人的使用大大提高了焊接质量的稳定性和焊接效率,点焊机器人则具有更多的优势,带来的经济效益也更加可观,主要体现在:
a.机器人点焊时,大多采用钳体与变压器一体化方式,变压器的容量可以减小到1/3~1/4,节约了能源,并且极大地减轻了操作者繁重的体力劳动。
b.点焊机器人有更多的控制方式控制焊钳压力和焊接条件的自动切换,针对不同打点位置可轻松实现独特的焊接时序,大大提高了打点质量,避免了焊点漏打、多打及位置不准确等问题。
c.点焊机器人在打点效率上的优势明显,可提高效率8~10倍。我们的一个上海的客户,设备临时出现故障,由于当时工期紧,他们临时采用手工来点焊同样的工件,结果4把手工焊钳在两个轮班只能生产40件,而机器人正常生产时,在一个轮班就能完成90件左右。
d.点焊机器人可以使用机器人的一些独有技术进一步对焊接时序进行精确控制,使焊接效率和焊接质量进一步提高。如,电动焊钳在机器人上的使用不仅仅是加压方式的改变,其优势更体现在机器人对它的行程的控制方面:①可以根据焊点的位置实现理想的行程;②焊接过程中可以分段控制焊钳压力;③可以控制焊接条件输出的时间节点;④可以运用间隙示教功能灵活选择上电极示教、下电极示教方式,大大缩短了示教时间。

  此外,焊接机器人的实用功能还有很多,并已经过实践的检验,为提高焊接生产效率和焊接质量带来了明显的效果。同时,每个机器人厂家对各种功能的开发也各有特点,可以说,在这个舞台上,各种各样的先进技术始终在不断涌现,异彩纷呈。

来源:山东浩霖机械有限公司
山东浩霖机械有限公司
宁方伟
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