工作站
如果工件在整個(gè)焊接過程中無需變位,就可以用夾具把工件定位在工作臺(tái)面上,這種系統(tǒng)既是最簡(jiǎn)單不過的了。但在實(shí)際生產(chǎn)中,更多的工件在焊接時(shí)需要變位,使焊縫處在較好的位置(姿態(tài))下焊接。對(duì)于這種情況,變位機(jī)與機(jī)器人可以是分別運(yùn)動(dòng),即變位機(jī)變位后機(jī)器人再焊接;也可以是同時(shí)運(yùn)動(dòng),即變位機(jī)一邊變位,機(jī)器人一邊焊接,也就是常說的變位機(jī)與機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)變位機(jī)的運(yùn)動(dòng)及機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)復(fù)合,使焊槍相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)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(shí)際上這時(shí)變位機(jī)的軸已成為機(jī)器人的組成部分,這種焊接機(jī)器人系統(tǒng)可以多達(dá)7-20個(gè)軸,或更多。最新的機(jī)器人控制柜可以是兩臺(tái)機(jī)器人的組合作12個(gè)軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。其中一臺(tái)是焊接機(jī)器人、另一臺(tái)是搬運(yùn)機(jī)器人作變位機(jī)用。
生產(chǎn)線:
焊接機(jī)器人生產(chǎn)線比較簡(jiǎn)單的是把多臺(tái)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(diǎn),即每個(gè)站只能用選定的工件夾具及焊接機(jī)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(shí)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(jī)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(diǎn)焊作為標(biāo)準(zhǔn)來裝備其日本國(guó)內(nèi)和海外的所有點(diǎn)焊機(jī)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(yùn)動(dòng)時(shí)間也大為縮短。該公司最近推出一種高度低的點(diǎn)焊機(jī)器人,用它來焊接車體下部零件。這種矮小的點(diǎn)焊機(jī)器人還可以與較高的機(jī)器人組裝在一起,共同對(duì)車體上部進(jìn)行加工,從而縮短了整個(gè)焊接生產(chǎn)線長(zhǎng)度。國(guó)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(jī)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(dòng)強(qiáng)度,改善了勞動(dòng)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(yàn)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(tái)、港珠澳大橋等海洋工程。
焊接設(shè)備:
弧焊機(jī)器人多采用氣體保護(hù)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(jī)器人上作電弧焊。由于機(jī)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(gè)接口。近年來,國(guó)外機(jī)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(jī)器人系統(tǒng)中并沒有附加接口箱。應(yīng)該指出,在弧焊機(jī)器人工作周期中電弧時(shí)間所占的比例較大,因此在選擇焊接電源時(shí),一般應(yīng)按持續(xù)率100%來確定電源的容量。