工作站
如果工件在整個焊接過程中無需變位,就可以用夾具把工件定位在工作臺面上,這種系統(tǒng)既是最簡單不過的了。但在實際生產(chǎn)中,更多的工件在焊接時需要變位,使焊縫處在較好的位置(姿態(tài))下焊接。對于這種情況,變位機與機器人可以是分別運動,即變位機變位后機器人再焊接;也可以是同時運動,即變位機一邊變位,機器人一邊焊接,也就是常說的變位機與機器人協(xié)調(diào)運動。這時變位機的運動及機器人的運動復(fù)合,使焊槍相對于工件的運動既能滿足焊縫軌跡又能滿足焊接速度及焊槍姿態(tài)的要求。實際上這時變位機的軸已成為機器人的組成部分,這種焊接機器人系統(tǒng)可以多達7-20個軸,或更多。最新的機器人控制柜可以是兩臺機器人的組合作12個軸協(xié)調(diào)運動。其中一臺是焊接機器人、另一臺是搬運機器人作變位機用。
生產(chǎn)線:
焊接機器人生產(chǎn)線比較簡單的是把多臺工作站(單元)用工件輸送線連接起來組成一條生產(chǎn)線。這種生產(chǎn)線仍然保持單站的特點,即每個站只能用選定的工件夾具及焊接機器人的程序來焊接預(yù)定的工件,在更改夾具及程序之前的一段時間內(nèi),這條線是不能焊其他工件的。
在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用:
焊接機器人目前已廣泛應(yīng)用在汽車制造業(yè),汽車底盤、座椅骨架、導(dǎo)軌、消聲器以及液力變矩器等焊接,尤其在汽車底盤焊接生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。豐田公司已決定將點焊作為標(biāo)準來裝備其日本國內(nèi)和海外的所有點焊機器人。用這種技術(shù)可以提高焊接質(zhì)量,因而甚至試圖用它來代替某些弧焊作業(yè)。在短距離內(nèi)的運動時間也大為縮短。該公司最近推出一種高度低的點焊機器人,用它來焊接車體下部零件。這種矮小的點焊機器人還可以與較高的機器人組裝在一起,共同對車體上部進行加工,從而縮短了整個焊接生產(chǎn)線長度。國內(nèi)生產(chǎn)的桑塔納、帕薩特、別克、賽歐、波羅等后橋、副車架、搖臂、懸架、減振器等轎車底盤零件大都是以MIG焊接工藝為主的受力安全零件,主要構(gòu)件采用沖壓焊接,板厚平均為1.5~4mm,焊接主要以搭接、角接接頭形式為主,焊接質(zhì)量要求相當(dāng)高,其質(zhì)量的好壞直接影響到轎車的安全性能。應(yīng)用機器人焊接后,大大提高了焊接件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量,并保證了質(zhì)量的穩(wěn)定性和降低勞動強度,改善了勞動環(huán)境。
在水下的應(yīng)用:
作為海洋工程裝備技術(shù)的重要組成部分,海洋焊接如今已成為海洋資源開發(fā)和海洋工程建設(shè)不可缺少的基礎(chǔ)和支撐技術(shù)。經(jīng)過大量的工藝試驗和配方調(diào)整,研發(fā)的焊接材料以及水下焊接專用設(shè)備,已成功應(yīng)用于勝利油田海上采油平臺、港珠澳大橋等海洋工程。
焊接設(shè)備:
弧焊機器人多采用氣體保護焊方法(MAG、MIG、TIG),通常的晶閘管式、逆變式、波形、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機器人上作電弧焊。由于機器人控制柜采用數(shù)字控制,而焊接電源多為模擬控制,所以需要在焊接電源與控制柜之間加一個接口。近年來,國外機器人生產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設(shè)備,這些焊接設(shè)備內(nèi)已經(jīng)播人相應(yīng)的接口板、所以在圖1a中的弧焊機器人系統(tǒng)中并沒有附加接口箱。應(yīng)該指出,在弧焊機器人工作周期中電弧時間所占的比例較大,因此在選擇焊接電源時,一般應(yīng)按持續(xù)率100%來確定電源的容量。