焊接机器人的技术应用
焊接机器人应用技术是机器人技术、焊接技术和系统工程技术的融合,焊接机器人能否在实际生产中得到应用,发挥其优越性,取决于这几方面技术的共同提高,而系统工程技术是机器人技术和焊接技术的粘合剂。目前,焊接工艺正以惊人的发展速度成为工业生产中的主流工艺,而焊接质量和焊接生产率是任何企业都不能忽视的问题,因而焊接机器人的广泛应用势在必行。过去,由于国内缺乏技术人才,对机器人的应用
库卡焊接机器人设备
焊接机器人的技术应用
焊接机器人应用技术是机器人技术、焊接技术和系统工程技术的融合,焊接机器人能否在实际生产中得到应用,发挥其优越性,取决于这几方面技术的共同提高,而系统工程技术是机器人技术和焊接技术的粘合剂。目前,焊接工艺正以惊人的发展速度成为工业生产中的主流工艺,而焊接质量和焊接生产率是任何企业都不能忽视的问题,因而焊接机器人的广泛应用势在必行。过去,由于国内缺乏技术人才,对机器人的应用缺乏深层次的开发和利用,使它的利用效率远没有很好地体现出来。如今,这种状况正在迅速地改变。基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术,实现机器人的虚拟遥操作和人机交互。
机器人的特点
1.柔性
机器人是数控立体作业机床,具有六个自由度,不仅可以实现焊枪位置的可达性,还可以实现焊枪的角度变化。虽然它的精度不能与传统的机床相比,但对于焊接生产而言,机器人的重复定位精度已完成能够胜任。
从经营角度看,设备的购入与产出平衡对企业来说非常重要,加之市场的影响,产品的更新换代周期相对缩短。如果采用焊接专机进行焊接生产,在产品换型时,焊接专机很难地适应产品的变化,从而阻碍了新产品的推出速度,这种延误极有可能严重影响企业的发展。采用机器人进行焊接生产,企业只需编制一个新程序即可实现新产品的投产,可使企业在市场上抢得先机。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构,如图2a、b所示。
2.人机对话
人机对话意味着自动化程度的提高,同时也给我们带来了效率和效益。人机对话是“指令”和“传感”的交流,它的发展依赖于传感技术的发展。目前在焊接机器人工作站上,已经有越来越多的各种传感器得到使用,比如,借助电流检出装置,可以实现焊接过程的跟踪;在高速列车生产中,北车集团已经采用多套机器人系统进行铝合金车体的焊接,其转向架的焊接已经可用焊接机器人来完成。利用视觉传感器,可以实现焊缝位置的检测。
以汽车为代表的下业景气度下行,各厂商面临成本与增长的双重压力,对于设备的投资呈观望状态,市场缺乏“确定性”的主基调,导致机器人需求放缓。
高工产研机器人研究所(GGII)数据显示,2019年工业机器人15.31万台,同比下滑2.11%,包括四大家族在内的大部分外资厂商增速均下滑明显。
多关节机器人作为占比本体类型,轻小负载产品(负载≤20kg)同质化严重,价格竞争愈演愈烈,成为内外资工业机器人厂商较量的主战场,同时也是增速下滑明显的细分产品之一。

随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展,自动焊接机器人, 从60年始用于生产以来,其技术已日益成熟,主要有以下优点:
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。
因此,在各行各业已得到了广泛的应用。
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。从经营角度看,设备的购入与产出平衡对企业来说非常重要,加之市场的影响,产品的更新换代周期相对缩短。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。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。机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置,它是机器人的心脏,决定了机器人性能的优劣。

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