焊接機(jī)器人技術(shù)是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用,它能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序同時(shí)控制焊接端的動(dòng)作和焊接過(guò)程,在不同的場(chǎng)合可以進(jìn)行重新編程。其應(yīng)用目的在于提高焊接生產(chǎn)率,提高質(zhì)量穩(wěn)定性和降低成本。
焊接機(jī)器人幾個(gè)趨勢(shì)和技術(shù)
1、機(jī)器人性能價(jià)格比: 機(jī)器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修),而單機(jī)價(jià)格 不斷下降。由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用,使機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性有了很大提高。
2、多智能體調(diào)控技術(shù): 這是目前機(jī)器人研究的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的 通信與磋商機(jī)理,感知與學(xué)習(xí)方法,建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。
3、虛擬機(jī)器人技術(shù): 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過(guò)程控制,如使遙控機(jī)器 人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺(jué)來(lái)操縱機(jī)器人?;诙鄠鞲衅鳌⒍嗝襟w和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場(chǎng)感技 術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的虛擬遙操作和人機(jī)交互。
高效率,自動(dòng)化,靈活性和智能化是焊接機(jī)器人系統(tǒng)集成的發(fā)展趨勢(shì)。他們正在經(jīng)歷單機(jī)器人教學(xué)再生型向多感應(yīng),智能柔性機(jī)器人工作站或多機(jī)器人工作組甚至整個(gè)工廠生產(chǎn)線的發(fā)展。在機(jī)器人焊接進(jìn)程中,要確保焊接進(jìn)程的安穩(wěn)以及焊接的質(zhì)量,有必要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)程操控。機(jī)器人焊接進(jìn)程操控觸及的幾許量、物理量等多方面的參數(shù)。
為了丈量這些參數(shù)所需求傳感器不只數(shù)量大,并且品種多。從運(yùn)用意圖的視點(diǎn)能夠?qū)鞲衅鞣譃閮深?lèi):用于丈量焊接機(jī)器人本身狀態(tài)的內(nèi)傳感器和為進(jìn)行某種操作(如焊縫主動(dòng)盯梢)而安裝在機(jī)器人上的外傳感器。其中內(nèi)傳感器包含:方位、視點(diǎn)傳感器,速度、角速度傳感器,加速度傳感器等。外傳感器包含:視覺(jué)傳感器、力覺(jué)傳感器、觸覺(jué)傳感器、挨近覺(jué)傳感器等。
為了確保焊接質(zhì)量而采用的焊縫盯梢傳感器、熔透操控傳感器等也屬于外傳感器,其中焊接機(jī)器人焊縫跟蹤器我們重點(diǎn)講講。
焊縫跟蹤器的組成及工作原理
焊縫跟蹤器別名焊接跟蹤器,焊縫跟蹤系統(tǒng),焊縫跟蹤設(shè)備等。其功能是在焊接過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)并自動(dòng)調(diào)節(jié)焊槍的位置,以便于始終跟隨焊接位置進(jìn)行焊接,焊槍與工件之間的距離始終保持恒定,從而確保了焊接質(zhì)量,提高了焊接效率并降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。在焊接時(shí)如果沒(méi)有焊縫跟蹤器,焊工就要不斷的觀察焊槍的位置,查看焊槍有沒(méi)有偏離焊縫位置,兩者之間的距離有沒(méi)有變化,如果發(fā)現(xiàn)偏離焊縫或者焊槍與工件之間的距離發(fā)生變化,那么焊工就需要人工把焊槍再調(diào)節(jié)回去,這樣焊工勞動(dòng)強(qiáng)度就很大,尤其是在夏天天氣炎熱的情況下,又不能吹電風(fēng)扇,這些惡劣的條件更增加了焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度,另外需要焊工的責(zé)任心很強(qiáng),否則就會(huì)出現(xiàn)焊接質(zhì)量問(wèn)題。
焊縫跟蹤器的組成:焊縫跟蹤器主要由機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(滑板)、焊縫位置檢測(cè)傳感器和電氣控制(控制器)三部分組成。傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)焊縫位置,控制器用于接收傳感器的信號(hào),然后經(jīng)過(guò)分析處理后驅(qū)動(dòng)滑板來(lái)調(diào)節(jié)焊槍位置,滑板就是電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
焊縫跟蹤器的工作原理:由傳感器檢測(cè)焊縫位置有沒(méi)有偏差,然后把偏差信號(hào)送給控制器,控制器進(jìn)行分析處理后驅(qū)動(dòng)滑板調(diào)節(jié)焊槍位置。打個(gè)比喻,傳感器相當(dāng)于焊工的眼睛,控制器相當(dāng)于焊工的大腦,滑板相當(dāng)于焊工的手。
焊接機(jī)器人的焊槍編程
要想焊接機(jī)器人得到好的焊接效果,除了硬件設(shè)施,像是配套機(jī)器人焊槍 ,清槍裝置等設(shè)備外,好的編程也是必不可少的,好的編程需要注意以下這么步驟。
1. 選擇合理的焊接順序。以減小焊接變形、焊槍行走路徑長(zhǎng)度來(lái)制定焊接順序。
2. 焊槍空間過(guò)渡要求移動(dòng)軌跡較短、平滑、安全。
3. 優(yōu)化焊接參數(shù)。為了獲得最佳的焊接參數(shù),制作工作試件進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)和工藝評(píng)定。
4. 合理的變位機(jī)位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對(duì)接頭的位置。工件在變位機(jī)上固定之后,若焊縫不是理想的位置與角度,就要求編程時(shí)不斷調(diào)整變位機(jī),使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達(dá)到水平位置,同時(shí)要不斷調(diào)整機(jī)器人各軸的位置,合理的確定焊槍相對(duì)接頭的位置、角度與焊絲伸出長(zhǎng)度。工件的位置確定之后,焊槍相對(duì)接頭的位置通過(guò)編程者的雙眼觀察,難度較大。這就要求編程者善于總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)。
5. 及時(shí)插入清槍程序。編寫(xiě)一定長(zhǎng)度的焊接程序后,應(yīng)及時(shí)插入清槍程序。可以防止焊接飛濺堵塞焊接火口和導(dǎo)電嘴,保證焊槍的清潔,提高火口的使用壽命。
6. 編制程序一般不能一步到位,要在機(jī)器人焊接過(guò)程中不斷檢驗(yàn)和修改,調(diào)整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等,才會(huì)形成一個(gè)好程序。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)焊接質(zhì)量的要求越來(lái)越高。自動(dòng)化生產(chǎn)需要減少人力,提高產(chǎn)品一致性,提高產(chǎn)品質(zhì)量,更適合大規(guī)模生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。當(dāng)然,焊接機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不止于此。隨著焊接自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,焊接機(jī)器人替代人工操作將越來(lái)越明顯,這也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。使用焊接機(jī)器人完成焊接工作,可以大大的提高產(chǎn)品質(zhì)量以及企業(yè)形象,一定程度上降低了人工成本,對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),選擇焊接機(jī)器人來(lái)代替人工,無(wú)疑是正確的選擇!