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焊接机器人的应用技术分析

2020-01-14

机器人与焊接设备共同发展

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。以安川电机的MOTOMAN机器人为例,过去几代机器人的发展都是围绕焊接设备完成多项焊接专用功能的开发,如焊接参数的渐变调节功能、TIG焊接时利用摆焊同步技术进行的断续填丝焊接功能、弧焊传感器(电弧跟踪)功能及焊接实时监控功能等,都是焊接工艺的需求促使下的开发。

同样地,焊接机设备制造商为了实现机器人自动化焊接,在焊接电源的设计上也做了许多改进,如、机器人可检出焊缝位置使用的高电压,焊接电源做到了内置;与机器人的通信接口方面,现在许多焊机制造商都采用了方便快捷的通信接口。

焊接机器人在提高生产效率方面的应用

(1)提高精度,保高速焊接:企业在生产中应用机器人意味着追求高效率、高焊接质量,因此各机器人厂家都在焊接速度上寻求突破,而机器人在轨迹控制上的高精度是高速焊接的可靠保证。

MOTOMAN机器人在新的一代控制器NX100中,应用ARM(AdvancedRobotMotion)控制技术将各轴的惯性矩、重力矩、机器人安装位置等因素纳入运动控制计算,大大提高了运动轨迹的精度。如,在焊接工作站中,我们会遇到各种机器人安装形式(如图1a),在每种安装方式中,机器人各轴所受的重力矩各不相同,我们只要在ARM控制中正确地设置机器人对地面的角度,就会克服多种安装方式对轨迹精度造成的不利影响。

双机协调焊接功能:有时我们会遇到长形工件,焊缝分布在工件的两端,若采用1台机器人进行焊接,会出现因两端不同时焊接而造成焊接变形不一样,从而使工件在长度方向上扭转变形,焊接后的工件难以符合尺寸要求。焊接操作机针对这种类型的工件,我们常采用2台机器人同时协调焊接的方式,这就促生了两台机器人双机协调焊接技术。在汽车后桥和消声器的焊接中,经常会使用到该项技术。

焊接机器人

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