機器人弧焊首要應用於各類汽車零部件、工程自動化機械、輕金屬生產加工業的自動化生產。
弧焊機器人首要有熔化極焊接作業和非熔化極焊接作業幾種型別,具有可長時刻進行焊接作業、作到焊接作業的高生產率、高品質和高穩定性性等特點。
隨著技術的發展,弧焊機器人正運用計算機視覺及雲資料向自動化化設計的方向發展。
應該的弧焊機器人系統是由下述部份組成:
2、自動送絲裝制
3、焊接電源
4、焊槍
5、過去分詞機
6、治具
系統組成還可根據焊接辦法的不同以及具體待焊工件焊接工序要求的不等同情況,選擇性最佳化下述裝制:
2、冷卻水發動機水箱
3、焊劑輸送和回收利用裝制(SAW時)
4、移動裝制
5、焊接過去分詞機
6、感測裝制
7、除灰裝制及焊縫測試裝置
下述是一個標準的機器人弧焊工作中管理系統
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2多種焊接辦法
運用氬氣用作焊接獨家經營氣體的氬弧焊、運用二硫化碳氣體用作焊接獨家經營氣體的二硫化碳氣體保護焊等,均屬於氣體保護電弧焊。
其主要原則是在以電弧為熱源進行焊接時,另外從噴霧器噴頭的噴嘴中接連噴出保護氣體把空氣與焊接地域中的熔化輕金屬隔離開來,以保護電弧和焊接熔池中的液態輕金屬不受大氣中的氧、氮、氫等汙染,以大於提升焊接質量的目地。
2、鎢極氬弧焊:
以高沸點的輕金屬鎢棒用作焊接時產生電弧的一個探針,並處在氬氣保護下的電弧焊,選擇於不鏽鋼、鎳基合金等要求嚴格的焊接。
3、鐳射機電弧焊:
由鎢極氬弧焊發展起來的一種焊接辦法,鐳射機弧是離子氣被雙水解產生高溫離子氣流,從噴嘴細孔中噴出,經再壓縮形成細長的弧柱,高於主要的自由電弧,如:氬弧焊僅達5000-8000K。由於鐳射機弧具有弧柱細長,比能量高的特點,以至於在焊接行業有著普遍的應用。
3多種氣體保護焊
弧焊機器人多進行氣體保護焊辦法(MAG、MIG、TIG),一般的閘流體式、逆變式、波形控制式、單脈衝並同單脈衝式等的焊接電源都可裝到機器人上作電弧焊。由於機器人控制櫃進行數子控制,而焊接電源多為模擬模擬控制,因此須要在焊接電源與控制櫃之間加二個介面。
近年來,外國機器人生產廠都有自己某個的配建液壓裝置,這些液壓裝置內已經播人相應的介面板、因此對圖的弧焊機器人系統中並沒有附加介面箱。
應該提出,在弧焊機器人工作中週期中電弧時刻所佔的佔比效大,因此在選擇焊接電源時,應該應按持續.300%來判定電源的儲存量。
這種焊接辦法是運用接連抓進的焊絲與工件之間點燃的電弧作熱源,由焊炬嘴噴出的氣體來保護電弧進行焊接的。稀有氣體應該為氬氣。
2、TIG焊(稀有氣體鎢極保護焊):
TIG焊的熱源為直流電弧,工作中瞬時電流.30.35伏,但瞬時電流達到300電流量,把工件用作正極,焊炬中的鎢極用作負極。稀有氣體應該為氬氣。
3、MAG焊(熔化極催化活富胺保護焊):
熔化極催化活富胺保護焊是進行在稀有氣體中加進足量的催化活富胺,如O2、CO2等用作保護氣體。
4弧焊系統說明
弧焊過程比點焊過程要複雜性得多,道具中心點(TCP),也就是焊絲端頭的健身運動健身運動軌跡、焊槍體態、焊接主要引數都要求準確度控制。因此,弧焊用機器人除了前面所述的應該功能模組外,還必需具備某些適合弧焊要求的功能模組。
從理論上講,5軸機器人就可以用於電弧焊,但是對複雜性形狀的焊縫,用5個軸的機器人要有艱難。因此,除非焊縫簡單,否則應儘量選擇6軸機器人。
弧焊機器人在作“之”工字形拐角焊或小外徑圓焊縫焊接時,其健身運動軌跡應能貼近示教的健身運動軌跡之外,還應具備不同搖擺樣式的軟體功能模組,供編寫程式時選擇,為了作搖擺焊,而且搖擺在每種週期中的斷句點處,機器人也應自動停止向前健身運動,以滿足需要工序要求。此外,還應當碰觸尋位、自動尋找焊縫起點位置、電弧追蹤及自動再引弧功能模組等。
5除錯中電弧焊瞬時電流
除錯中電弧焊瞬時電流大小的判別:
焊縫窄,熔深淺,易形成過高,未未焊,未焊透,夾渣,氣孔,焊條子宮粘連,斷弧,不引弧等等等等;
2、瞬時電流大:
焊縫寬,熔深大,咬邊,燒穿,夾渣,飛濺大,過燒,彎曲大,焊瘤等等等等。
6離線編寫程式
弧焊機器人系統多進行離線編寫程式
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離線編寫程式可減少大於40%的現場除錯時刻,如果再結合VirtualArc等虛擬弧焊軟體,可以根拒焊接瞬時電流,焊絲,焊接速度,單脈衝形式,機器人體態等模擬模擬出焊接熔深,延後預料焊接壯態,減少大批次的除錯工作中,提升另一機器人焊接系統的旋律及質量。
7系統的兩個技術
弧焊機器人系統兩個關鍵技術:
控制多機器人及過去分詞機溝通健身運動,既能保證焊槍和工件的相對體態以滿足需要焊接工序的要求,又能避免焊槍和工件的碰撞,還要控制各機器人焊接地域的彎曲不良影響。
2、準確度焊縫健身運動軌跡追蹤技術:
結合鐳射感測器和視覺感測器離線工作中方法的優點和缺點,進行鐳射感測器建立焊接過程中的焊縫追蹤,提升工業機器人對複雜性工件進行焊接的剛性和適應性,結合視覺感測器離線觀察獲得焊縫追蹤的殘留偏差,系統設計偏差資料分析獲得賠償金資料並進行機器人健身運動健身運動軌跡的調整,在各種工況下都能獲得最佳的焊接質量。
8焊接電源
熔化極氣體保護焊一般進行直流焊接電源,現在生產中使用較多的是弧焊鎮流器式直流電源。近年來,逆變式弧焊電源發展也速度快。焊接電源的額定功率關鍵在於各種用途所要求的瞬時電流範圍。熔化極氣體保護焊所要求的瞬時電流一般.300~500A之間,電源的負載持續率(也稱暫載率)在60%.300%範圍,負載瞬時電流在55~85V範圍。
2、焊接電源的外特性
熔化極氣體保護焊的焊接電源按外特性型別可包含多種:平特性(恆壓)、陡降特性(恆流)和自動剎車特性。
.3)平特性
當保護氣體為稀有氣體(如純Ar)、富Ar和硫化富胺(如CO2),焊絲外徑不大於.3.5mm時,在生產中普遍進行平特性電源。這是因為平特性電源配合等速運動送絲機具有許多優點和缺點,可進行更改電源負載瞬時電流調節電弧瞬時電流,進行更改送絲速度來調節焊接瞬時電流,故焊接標準化調節比效省事。使用這種外特性電源,當弧長改變時可以有很強的自負彙報調節;另外漏電瞬時電流較大,引弧比效容易。實際使用的平特性電源其外特性並不是都有真正筆直的,然而含有不一定的下傾,其下傾率應該不大於5V.300A,但仍具有據此優點和缺點。
(2)下滑特性
當焊絲外徑較粗(大於φ2mm),生產中應該進行下滑特性電源,配用調速迭絲系統。由於焊絲外徑較粗,電弧的自身負彙報調節較弱,弧長改變後復原速度過慢,只靠電弧的自身負彙報調節難於作到穩定性的焊接過程。因此也象應該埋弧焊那樣須要上加弧壓彙報電路設計,將弧壓(弧長)的改變及時彙報送去送絲控制電路設計,調節送絲速度,使弧長能及時復原。
3、電源輸出主要引數的調節
熔化極氣體保護焊電源的首要技術主要引數有:
.3)讀取瞬時電流(相數、頻率、瞬時電流)
(2)額定焊接瞬時電流範圍
(3)額定負載持續率(%)
(4)負載瞬時電流
(5)負載瞬時電流範圍
(6)電源外特性曲線型別(平特性、自動剎車外特性、陡降外特性)
一般要根據焊接工序的須要判定對焊接電源技術主要引數的要求,隨後選擇能滿足需要要求的焊接電源。
.3)電弧瞬時電流
電弧瞬時電流就是指焊絲端頭和工件之間的瞬時電流降,不是電源瞬時電流表標識的瞬時電流(電源輸出端的瞬時電流)。電弧瞬時電流的預調節是進行調節電源的負載瞬時電流或電源外特性切線斜率來建立的。平特性電源首要進行調節負載瞬時電流來建立電弧瞬時電流調節。自動剎車或陡降特性電源首要進行調節外特性切線斜率來建立電弧瞬時電流調節。
(2)焊接瞬時電流
平特性電源的瞬時電流的大小首要進行調節送絲速度來建立,有時候也合理調節負載瞬時電流來進行瞬時電流的少量調節。對於自動剎車或陡降特性電源則首要進行調節電源外特性切線斜率來建立。
9送絲系統
送絲系統一般是由送絲機(包含三相電動機、減速器、校直輪、送絲輪、送絲聯接管、焊絲盤等)組成。盤繞在焊絲盤裡的焊絲經過校直輪和送絲輪送往焊槍。根據送絲方法的不同,可包含兩類型別:
.3)推絲式
推絲式是焊絲被送絲輪訊息推送經過聯接管而大於焊槍,是半自動熔化極氣保護焊的首要送絲方法。
這種送絲方法的焊槍結構特徵簡單、便攜、操作方法維修都比效省事,但焊絲抓進的壓力較大。隨著聯接管的加長,送絲穩定性性變差,應該送絲聯接管長為3.5~4m左右。
(2)磨砂式
磨砂式可包含多種形式:
2)將焊絲盤立即重新安裝在焊槍上;
3)焊絲盤與焊槍合在一起,送絲三相電動機也與焊槍合在一起。
前幾種都適用於頭髮絲半自動焊,但前一種操作方法比效省事,第多種送絲方法適用於自動熔化極氣體保護焊。
(3)推磨砂式
這種送絲方法的送絲聯接管最多可以加長.35m左右,增大了半自動焊的操作方法距離。焊絲前行時既靠後邊的扭力,又靠前邊的抗拉強度,運用兩個力的協力來避免焊絲在聯接管中的壓力。推磨砂兩個動力在除錯過程中要有不一定配合,儘量作到資料同步,但以拉為主。焊絲抓進過程中,一直要保證焊絲在聯接管中處於梳直壯態。
這種送絲方法常被用於半自動熔化極氣體保護焊。
(4)大行星式(線式)
大行星式送絲系統是根據“軸向固定的自動旋轉螺母能軸向抓進絲桿”的原理設計而成的。
3個互.320°的滾輪交叉式地重新安裝在一大塊基座上,組成一個驅動盤。驅動盤相當於螺母,進行3個滾輪中間的焊絲相當於絲桿,3個滾輪與焊絲之間有一個預先調定的螺旋角。
當三相電動機的刀盤帶動驅動盤自動旋轉才,3個滾輪即向焊絲施加二個軸向的扭力,將焊絲往前訊息推送。送絲過程中,3個滾輪一方面貫穿焊絲公轉,綜上所述又繞著自己的軸自轉。調節三相電動機的轉速比只能調節焊絲抓進速度。
這種送絲機構可一級一級串並聯起來而成為所謂線式送絲系統,使送絲距離長點(達到60m)。
若進行一級傳遞,可傳遞7~8m。這種線式送絲方法適合於輸送小外徑焊絲(φ0.8.3.2mm)和鋼焊絲,以及長距離送絲。
熔化極氣體保護焊的焊槍包含半自動焊焊槍(手握式)和自動焊焊槍(重新安裝在自動化機械裝制上)。
在焊槍內部裝有導電性嘴(紫銅或鉻銅等)。焊槍還有一個向焊接區輸送保護氣體的通道和噴嘴。噴嘴和導電性嘴根據須要都可省事地更換。
此外,焊接瞬時電流進行導電性嘴等部件時產生的電阻熱和電弧輻射熱一起,會使焊槍發熱的原因,故須要進行不一定的措施冷卻水焊槍。冷卻水方法空氣冷卻水、內部迴圈冷卻水水,或幾種方法相結合。對於空氣冷卻水焊槍,在CO2氣體保護焊時,斷續負載下應該可使用高達600A的瞬時電流。但是,在使用氬氣或氮氣保護焊時,一般只限於200A瞬時電流。
.3)半自動焊槍
半自動焊槍一般有幾種形式:鵝頸式和手槍式。
適合於小外徑焊絲,使用靈便省事,非常適合於緊湊型suv身體部位、難於大於的轉角處和某些受限地域的焊接;
2)手槍式焊槍
適合於較大外徑焊絲,它對於冷卻水效果要求較高,以至於常進行內部迴圈冷卻水水。半自動焊焊槍可與送絲機構裝在一起,也可分開。
(2)自動焊焊槍
自動焊焊槍的主要構造與半自動焊焊槍相同,但其載流儲存量較大,工作中時刻最長,有時候要進行內部迴圈冷卻水水。焊槍立即裝在焊接馬達的下部,焊絲進行送絲輪和導絲管抓進焊槍。
2、供氣系統和冷卻水水系統
.3)供氣系統
供氣系統與鎢極氬弧焊差不多,對於CO2氣體,一般還須要重新安裝柴油過濾器和乾燥塔,以消化氣體中的水分,防止焊縫中生成氣孔。對於熔化極催化活富胺保護焊還須要重新安裝氣體混和裝制,先將氣體混和均勻分佈,隨後再送入焊槍。
(2)冷卻水水系統
冷卻水水系統由發動機水箱、水泵和冷卻水水壓蘭水壓電源開關組成。發動機水箱裡的冷卻水水經水泵流經冷卻水軟管,經水壓電源開關後流入焊槍,隨後經冷卻水軟管再回流入發動機水箱,形成冷卻水迴圈水系統。水壓電源開關的功效是作到當冷卻水水未流經焊槍時,焊接系統不能起動焊接,以保護焊槍,避免由於未經許可冷卻水而燒壞。
3、焊槍服務中心
包含清槍剪絲裝制,擦油裝制,及TCP自動效正裝制。可提升8%的沒問題執行時刻。
?TCP自動界定
?TCP自動檢查/升級
?TCP重複率 /-0.3mm
?工件質量穩定性
更高系統可靠執行時刻
過去分詞機應該與機器人聯動機制,是機器人的一個附加軸,能配合機器人進行復雜性工件的焊接,高效能的過去分詞機重複精度能大於0.3mm。
2、自動尋找焊縫起點、起點及焊縫位置;
3、減少對治具的精確定位精度要求。;
4、可建立3D導引;
5、快速搜尋,搜尋速度20~50mm/s,雙點一方向搜尋時刻2~6s;
6、導引精度±0.25mm。
2、電弧用作感測裝制;
3、裝配、加工及焊接彎曲誤差可以得到調整;
4、焊縫追蹤精度±0.3mm。
機器人進行的是積極追蹤的方法,機器人控制感測器:
2、可以省事的和外軸進行整合化控制和資料同步
3、匯流排通訊方法,資料量豐富
因視覺技術的發展,現在出現了線鐳射、白藍光等技術,已能進行焊縫的質量檢驗,可以檢驗焊縫的起始點,焊縫高寬比,焊縫總寬,焊接疵點及焊縫接連性等,甚至還能進行飛濺檢驗來判別焊接主要引數的合理性。讓另一焊接自動化形成了一個生產加工閉環,為未來十年的機器學習打下了理論知識。
令人驚訝的弧焊3D印表機技術
廣州辰視自動化科技有限公司是一家集計算機視覺、工業自動化化設計於一體的高新技術企業,是由一支科學院計算機視覺技術研究的冠軍團隊在廣州創辦。
辰視自動化擁有系統設計深度神經網路的三維視覺引導、機器人健身運動控制、視覺檢驗、三維三維建模等方面的核心技術,並研發了機器人三維視覺引導系統、機器人立體影象視覺引導系統、三維檢驗系統、產品外表檢驗系統等可根據客戶體驗定做化的自動化產品。以高效率·控制成本·模組化的方法為自動化整合化商、自動化裝置廠商、機器人廠家提供計算機視覺的相關解決方法。