机器人焊接系统是什么? 常规的机器人焊接系统由工业机器人本体,控制柜,焊接电源系统,包括焊接电源、专用焊枪,传感系统,焊接工装及系统安全保护设施等组成。是企业提高焊接质量、降低成本、改善工作环境的重要手段。
工业自动化、智能化的大环境下,焊接工业机器人代替手工焊接作业是焊接制造业的发展趋势,是提高焊接质量、降低成本、改善工作环境的重要手段。工业机器人焊接作为现代制造技术发展的重要标志己被国内许多工厂所接受,并且越来越多的企业首选焊接焊接机器人作为技术改造的方案。所以了解机器人焊接系统也是必不可少的。
一、常规的机器人焊接系统的组成
1)工业机器人本体,一般是伺服电机驱动的6轴关节式操作机,它由驱动器、传动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。主要任务是精确地保证机械手末端(悍枪)所要求的位置、姿态和运动轨迹。
2)工业机器人控制柜,是工业机器人系统的神经中枢,包括计算机硬件、软件和一些专用电路,负责处理工业机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。
3)焊接电源系统,包括焊接电源、专用焊枪等;
4)智能机器人的还有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等;
5)焊接工装及系统安全保护设施。
二、机器人焊接系统工具快换装置
工具快换装置(Robotic Tool Changer)通过使机器人自动更换不同的末端执行器或外围设备,使机器人的应用更具柔性。这些末端执行器和外围设备包含点焊焊枪、抓手、气动和电动马达等。工具快换装置包括一个机器人侧用来安装在机器人手臂上,还包括一个工具侧用来安装在末端执行器上。工具快换装置能够让不同的介质例如气体、电信号、光信号、液体等从机器人手臂连通到末端执行器。机器人工具快换装置的优点在于:
1、工具更换可以在数秒内完成;
2、维护和修理可以快速更换,大大降低停工时间;
3、通过在应用使用1个以上的末端执行器,从而使柔性增加;
4、使用自动交换单一功能的末端执行器,代替原有笨重复杂的多工能工装执行器;
机器人工具快换装置,使单个机器人能够在制造和装备过程中交换使用不同的末端执行器增加柔性,被广泛应用于自动点焊、弧焊、材料抓举、冲压、检测、卷边、装配、材料去除、毛刺清理、包装等操作。
另外,工具快换装置在一些重要的应用中能够为工具提供备份工具,有效避免意外事件。相对人工需数小时更换工具,工具快换装置自动更换备用工具能够在数秒钟内就完成。同时,该装置还被广泛应用在一些非机器人领域,包括托台系统、柔性夹具、人工点焊和人工材料抓举。
三、机器人焊接系统快换装置介绍
1. 极高的重复精度。独特设计的双锥面锁紧活塞配合定位销保证了出色的重复精度,在满载荷情况下经过上百万次的循环测试结果表明一般的精度都更加优于标注的值。
2. 高硬度。工具快换装置因为锁紧机构活塞的高锁紧力和大半径提供极高的抗扭矩能力,锁紧后的工具快换装置在大惯性运动时不会出现松动而导致锁紧失效或精度问题。
3. 出色的可靠性。双锥面锁紧机构为内磨损而不是外磨损;长寿命的橡胶密封能够避免气压损失;机器人侧弹簧式电信号针与工具侧固定针保证了电信号的可靠连通;
4. 轻重量、集成化设计。质量和体积在不降低可靠性和性能的前提下尽可能的小。
5. 防止错误的锁紧机构。锁紧机构即使在锁紧气体压力瞬间丢失的情况下,也能使机器人侧和工具侧保持锁紧状态。
四、焊接机器人焊接时的主要注意事项
1.必须进行示教作业
在机器人进行自动焊接前,操作人员必须示教机器人焊枪的轨迹和设定焊接条件等。由于必须示教,所以机器人不面向多品种少量生产的产品焊接。
2.必须确保工件的精度
机器人没有眼睛,只能重复相同的动作。机器人轨迹精度为±0.1mm,以此精度重复相同的动作。焊接偏差大于焊丝半径时,有可能焊接不好,所以工件精度应保持在焊丝半径之内。
3.焊接条件的设定取决于示教作业人员的技术水平
操作人员进行示教时必须输入焊接程序,焊枪姿态和角度,电流、电压、速度等焊接条件。示教操作人员必须充分掌握焊接知识和焊接技巧。
4.必须充分注意安全
机器人是一种高速的运动设备,在其进行自动运行时绝对不允许人靠近机器人(必须设置安全护栏)。操作人员必须接受劳动安全方面的专门教育,否则不准操作。
五、机器人焊接系统的优点
1)稳定和提高焊接质量,能将焊接质量以数值的形式反映出来;
2)提高劳动生产率;
3)改善工人劳动强度,可在有害环境下工作;
4)降低了对工人操作技术的要求;
5)缩短了产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资。
六、机器人焊接系统的应用
机器人焊接系统在各行各业已得到了广泛的应用,目前成熟的应用比较多是在汽车制造业,如汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接。对于小批量多品种、体积或质量较大的产品,可根据其工件的焊缝空间分布情况,采用简易焊接工业机器人工作站或焊接变位机和工业机器人组合的工业机器人工作站。以适用于“多品种、小批量”的柔性化生产。对于工件体积小、易输送.且批量大、品种规格多的产品.将焊接工序细分,采用工业机器人与焊接专机组合的生产流水线,结合模块化的焊接夹具以及快速换模技术,以达到投资少、效率高的低成本自动化的目的。机器人焊接系统的应用更能突出其重要性