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焊接机器人的应用分析

焊接机器人是从事焊接工业的机器人,它主要包括两部分:机器人和焊接设备。机器人由机器人本体和控制柜组成。焊接设备以电弧焊和点焊为例,由焊接电源、送丝机、焊枪等部件组成。智能机器人还应配备传感系统,如激光或摄像机传感器和控制装置。
 
点焊机器人的特点
由于采用了集成焊钳,点焊机器人的变压器必须尽可能小,焊接变压器安装在焊钳后面。小容量变压器可采用50赫兹工频交流,大容量变压器采用变频技术,将50赫兹工频交流改为600-700赫兹交流,以减少变压器体积。电压变化后,可直接与600~700Hz交流电焊接,也可通过直流焊接进一步整流。焊接参数由定时器调节。目前,新型定时器已经由微机控制,由于该机器人控制柜可以直接控制定时器,另外不需要匹配接口。点焊机器人的焊钳由电伺服焊钳驱动。焊钳的开闭由伺服电机驱动,码盘反馈,可根据实际需要任意选择和预置焊钳的开度,并可无级调节电极间的夹紧力。
 
电伺服点焊钳具有如下优点:
每一个焊点的焊接周期可以大大缩短,因为焊点夹持器的开度是由机器人精确控制的,机器人在点之间移动,焊点夹持器就可以开始闭合;稍微焊接一点,焊点夹持器一侧打开,机器人就可以在另一侧移动,不是必须等待机器人就位、电极架关闭或电极架完全打开后机器人才能移动。
焊钳的开度可根据工件的情况任意调整,只要不发生碰撞或干扰,可尽量减小开度,节省焊钳的开度,节省焊钳开闭所占用的时间。
当电极夹持器关闭加压时,不仅可以调节压力,而且两电极还可以轻微关闭,减少冲击变形和噪声。
 
弧焊机器人的特点
弧焊机器人大多采用气体保护焊的方法,通常可控硅、逆变器、波形控制、脉冲或非脉冲焊接电源都可以安装在机器人上进行弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制,焊接电源多为模拟控制,因此需要在焊接电源与控制柜之间增加一个接口。
近年来,国外机器人生产厂家都有自己的专用配套焊接设备,在这些焊接设备中已经插入了相应的接口板,因此在弧焊机器人系统中没有附加的接口盒。需要指出的是,电弧时间在弧焊机器人的工作周期中占有很大的比例,因此在选择焊接电源时,应按100%的持续率来确定电源的容量。送丝机构可以安装在机器人的上臂,也可以放置在机器人上,前者焊枪与送丝机之间的软管较短,有利于保持送丝的稳定性,而后者则以软管为主体,当机器人焊枪使软管处于弯曲状态时的某个位置,会严重影响送丝质量,因此送丝机安装时应考虑保证送丝稳定性的问题。

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