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焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機器人。根據(jù)國際標準化組織(ISO)工業(yè)機器人術語標準焊接機器人的定義,工業(yè)機器人是一種多用途的、可重復編程的自動控制操作機(Manipulator),具有三個或更多可編程的軸,用于工業(yè)自動化領域。為了適應不同的用途,機器人后一個軸的機械接口,通常是一個連接法蘭,可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器。焊接機器人就是在工業(yè)機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的,使之能進行焊接,切割或熱噴涂。
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隨著電子技術、計算機技術、數(shù)控及機器人技術的發(fā)展,自動焊接機器人, 從60年代開始用于生產(chǎn)以來,其技術已日益成熟,主要有以下優(yōu)點:
1)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量;
2)提高勞動生產(chǎn)率;
3)改善工人勞動強度,可在有害環(huán)境下工作;
4)降低了對工人操作技術的要求;
5)縮短了產(chǎn)品改型換代的準備周期,減少相應的設備投資。
因此,在各行各業(yè)已得到了廣泛的應用。
點焊對焊接機器人的要求不是很高。因為點焊只需點位控制,至于焊鉗在點與點之間的移動軌跡沒有嚴格要求,這也是機器人早只能用于點焊的原因。點焊用機器人不僅要有足夠的負載能力,而且在點與點之間移位時速度要快捷,動作要平穩(wěn),定位要準確,以減少移位的時間,提高工作效率。點焊機器人需要有多大的負載能力,取決于所用的焊鉗形式。對于用與變壓器分離的焊鉗,30~45kg負載的機器人就足夠了。但是,這種焊鉗一方面由于二次電纜線長,電能損耗大,也不利于機器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接;另一方面電纜線隨機器人運動而不停擺動,電纜的損壞較快。因此,目前逐漸增多采用一體式焊鉗。這種焊鉗連同變壓器質(zhì)量在70kg左右。考慮到機器人要有足夠的負載能力,能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進行焊接,一般都選用100~150kg負載的重型機器人。為了適應連續(xù)點焊時焊鉗短距離快速移位的要求。新的重型機器人增加了可在0.3s內(nèi)完成50mm位移的功能。這對電機的性能,微機的運算速度和算法都提出更高的要求
點焊機器人的焊接裝備,由于采用了一體化焊鉗,焊接變壓器裝在焊鉗后面,所以變壓器必須盡量小型化。對于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流,而對于容量較大的變壓器,已經(jīng)開始采用逆變技術把50Hz工頻交流變?yōu)?00~700Hz交流,使變壓器的體積減少、減輕。變壓后可以直接用600~700Hz交流電焊接,也可以再進行二次整流,用直流電焊接。焊接參數(shù)由定時器調(diào)節(jié),參見圖1b。新型定時器已經(jīng)微機化,因此機器人控制柜可以直接控制定時器,無需另配接口。點焊機器人的焊鉗,通常用氣動的焊鉗,氣動焊鉗兩個電極之間的開口度一般只有兩級沖程。而且電極壓力一旦調(diào)定后是不能隨意變化的。近年來出現(xiàn)一種新的電伺服點焊鉗,如圖4所示。焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅(qū)動,碼盤反饋,使這種焊鉗的張開度可以根據(jù)實際需要任意選定并預置。而且電極間的壓緊力也可以無級調(diào)節(jié)。這種新的電伺服點焊鉗具有如下優(yōu)點:
1)每個焊點的焊接周期可大幅度降低,因為焊鉗的張開程度是由機器人控制的,機器人在點與點之間的移動過程、焊鉗就可以開始閉合;而焊完一點后,焊鉗一邊張開,機器人就可以一邊位移,不必等機器人到位后焊鉗才閉合或焊鉗*張開后機器人再移動;
2)焊鉗張開度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整,只要不發(fā)生碰撞或干涉盡可能減少張開度,以節(jié)省焊鉗開度,以節(jié)省焊鉗開合所占的時間。
3)焊鉗閉合加壓時,不僅壓力大小可以調(diào)節(jié),而且在閉合時兩電極是輕輕閉合,減少撞擊變形和噪聲。
一.日檢查及維護
1.送絲機構。包括送絲力距是否正常,送絲導管是否損壞,有無異常報警。2.氣體流量是否正常。3.焊槍安全保護系統(tǒng)是否正常。(禁止關閉焊槍安全保護工作)4.水循環(huán)系統(tǒng)工作是否正常。5.測試TCP(建議編制一個測試程序,每班交接后運行)
二.周檢查及維護
1.擦洗機器人各軸。2.檢查TCP的精度。3.檢查清渣油油位。4.檢查機器人各軸零位是否準確。5.清理焊機水箱后面的過濾網(wǎng)。6.清理壓縮空氣進氣口處的過濾網(wǎng)。7.清理焊槍噴嘴處雜質(zhì),以免堵塞水循環(huán)。8.清理送絲機構,包括送絲輪,壓絲輪,導絲管。9.檢查軟管束及導絲軟管有無破損及斷裂。(建議取下整個軟管束用壓縮空氣清理)10.檢查焊槍安全保護系統(tǒng)是否正常,以及外部急停按鈕是否正常。
三.月檢查及維護
1.潤滑機器人各軸。其中1—6軸加白色的潤滑油。油號86E006。2.RP變位機和RTS軌道上的紅色油嘴加黃油。油號:86K007 3.RP變位機上的藍色加油嘴加灰色的導電脂。油號:86K004 4.送絲輪滾針軸承加潤滑油。(少量黃油即可)5.清理清槍裝置,加注氣動馬達潤滑油。(普通機油即可)6.用壓縮空氣清理控制柜及焊機。7.檢查焊機水箱冷卻水水位,及時補充冷卻液(純凈水加少許工業(yè)酒精即可)8.完成1—8項的工作外,執(zhí)行周檢的所有項目。
四.焊接機器人的維護保養(yǎng)工作由操作者負責,其中人員分配如下:
每次保養(yǎng)必須添寫保養(yǎng)記錄,設備出現(xiàn)故障應及時匯報給維修,并詳細描述故障出現(xiàn)前設備的情況和所進行的操作,積極配合維修人員檢修,以便順利恢復生產(chǎn)!公司對設備保養(yǎng)情況將進行不定期抽查。建議操作者在每班交接時仔細檢查設備完好狀況,記錄`好各班設備運行情況。
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