焊接机器人工作站上使用主要为了实现三类功能
目前, 这类激光传感器在焊接机器人工作站上使用主要为了实现三类功能:
( 1 ) 初始焊位引导, 也称为焊缝搜索或接头搜索。由于装配误差, 可能引起焊缝位置的变化。此时如果仍然按照原示教结果进行焊接, 可能会出现焊偏现象。焊缝搜索是利用一次或多次搜索定位焊缝, 在焊接前平移机器人的编程路径, 确保焊缝地熔敷在接头上的过程。用于焊接机器人的焊缝搜索
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焊接机器人工作站上使用主要为了实现三类功能
目前, 这类激光传感器在焊接机器人工作站上使用主要为了实现三类功能:
( 1 ) 初始焊位引导, 也称为焊缝搜索或接头搜索。由于装配误差, 可能引起焊缝位置的变化。此时如果仍然按照原示教结果进行焊接, 可能会出现焊偏现象。焊缝搜索是利用一次或多次搜索定位焊缝, 在焊接前平移机器人的编程路径, 确保焊缝地熔敷在接头上的过程。用于焊接机器人的焊缝搜索定位系统, 包括点式及条纹式的激光传感器,适用于不同项目需求。鉴于当时的国内外形势,“七五”攻关计划将工业机器人的开发列入了计划,对工业机器人进行了攻关,特别是把应用作为考核的重要内容,这样就把机器人技术和用户紧密结合起来,使机器人在起步阶段就瞄准了实用化的方向。
( 2 ) 焊接过程中对焊缝实时跟踪。焊缝跟踪也称为接头跟踪, 是指在焊接位置前方进行实时跟踪。这不仅可以校正机器人或专机的轨迹, 而且可以实现自适应控制, 例如通过调整电压、 送丝速度或行走速度来改变焊缝成形。利用激光焊缝跟踪传感器在焊枪之前实时地检测焊缝三维空间位置和曲面曲率, 并将此信息发送给机器人控制器, 引导焊枪移动。如果已知激光入射角度,通过图像上的光斑位置,就可以计算出工件上点的三维信息。
( 3 ) 焊后质量检测。利用激光传感器的三维信息获取能力, 可以对焊后的焊缝成形质量和缺陷进行检验, 发现成形不良、 咬边等缺陷。
值得注意的是, 目些机器人厂商, 如 OTC ,MOTOMAN 等, 已经开始着手研制用于所产机器人的激光焊缝跟踪传感器。将来焊缝跟踪激光传感器将与焊接机器人协同工作得更好。的激光焊缝跟踪传感器不仅能够感知被测点的三维位置, 还能够拟合出工件的曲率, 从而不仅调节焊枪位置, 还可以帮助调节焊枪姿态, 如图 4 所示。这样在激光焊缝跟踪传感器的帮助下, 有可能完全省去示教步骤, 从而大大提高工作效率。目前, 焊缝跟踪传感器还是非常活跃的领域之一, 多条纹激光光源、 锥形激光光源等都有研究和应用。本文在分析焊接机器人的发展现状基础上,给出其在高速列车制造行业中的应用前景。所适用的焊接过程也从原来的单道焊接扩展到多层多道焊的焊缝跟踪, 对于高反光的铝合金材料焊接, 也能够实现有效跟踪。
点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需点位控制,至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求,这也是机器人早只能用于点焊的原因。由激光二极管发射的激光束入射到工件表面,经金属表面反射,由CCD摄像机接收成像。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力,而且在点与点之间移位时速度要快捷,动作要平稳,定位要准确,以减少移位的时间,提
高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力,取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳,30~45kg负载的机器人就足够了。但是,这种焊钳一方面由于二次电缆线长,电能损耗大,也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接;另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动,电缆的损坏较快。因此,目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力,能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接,一般都选用100~150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。根据化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或更多可编程的轴,用于工业自动化领域。这对电机的性能,微机的运算速度和算法都提出更高的要求。

箱体焊接机器人工作站是专门针对箱柜行业中,生产量大,焊接质量及尺寸要求高的箱体焊接开发的机器人工作站装备。
箱体焊接机器人工作站由弧焊机器人、焊接电源、焊枪送丝机构、回转双工位变位机、工装夹具和控制系统组成。该工作站适用于各式箱体类工件的焊接,在同一工作站内通过使用不停的夹具可实现多品种的箱体自动焊接,焊接的相对位置高。由于采用双工位变位机,焊接的同时,其他工位可拆装工件,极大的提高了焊接效率。由于采用了MIG脉冲过渡或CMT冷金属过渡焊接工艺方式进行焊接,使焊接过程中热输入量大大减少,保证产品焊接后不变形,通过调整焊接规范和机器人焊接姿态,保证产品焊缝质量好,焊缝美观,特别对于密封性要求高的不锈钢气室,焊接后保证气室气体不泄露。通过设置控制系统中的品种选择参数并更换工作夹具,可实现多个品种箱体的自动焊接。我国焊接装备水平与国外还存在很大差距,这一点也间接影响了国内机器人的发展。

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