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用于克服焊接大型结构时遇到的障碍的技术乐动体育网站10.0

在电弧焊接的主题上,当然,焊接金属板和焊乐动体育网站10.0接板钢之间的差异和相似性。汽车和消费家电行业是焊接薄金属产品的机器人自动化的大型用户。乐动体育网站10.0在另一端,建筑和采矿设备制造商以及造船厂使用机器人处理厚板。无论何种频谱的结束如何,焊接操作都在下降,几个工具是帮助那些负责制造质量零件的人。乐动体育网站10.0

双弧机器人焊接管道用于石油和天然乐动体育网站10.0气行业。

虽然实际工厂的规模可能是相似的,但它们的自动化设备每天的容量和物理尺寸可能有很大的不同。例如,在比较产量时,通常情况下,汽车零部件制造商有以秒为单位的循环时间;对于建筑设备制造商来说,这个时间框架通常以分钟和小时来衡量。

设备规格

规模上的差异可以在机器人焊接单元周围的所有组件中看到。乐动体育网站10.0从焊接电源开始,大多数钣金应用的电源乐动体育网站10.0通常运行在300至450安培的范围内。应用使用较厚的钢板开始在450安培范围内,可以一直到超过1000安培的次弧焊。乐动体育网站10.0当今基于逆变器的电源的许多技术和特点都应用于汽车和重型焊接行业。乐动体育网站10.0

比较焊接电池时的下一个视觉区分器是保持在机器人焊接器下方的零件和有时操纵部件的定位器的尺寸。在较薄的金属侧,这些定位器中的大多数小于2,000磅。并且通常沿单个轴旋转。

对于较大的焊接,这些机器人驱动的定位器可以处理大于100吨并且可以沿着多个轴旋转焊接,以便定位焊接接头以获得最佳可接近性和穿透。具有串联使用的多个伺服电机来运行这些大变速箱也不少见。

由于焊接设备的规模,对于建筑和采矿设备制造商来说,与汽车环境中的挑乐动体育网站10.0战相比,焊接设备带来了非常不同的挑战。其中之一是焊接间隙的大小——多块金属连接在一起的区域。乐动体育网站10.0

在汽车工业中,这些间隙通常小于1毫米。为了生产像挖掘机或推土机这样的大型设备,这些缝隙可以大到12毫米。虽然跨越空气焊接的挑战是普遍的,但用于弥补这些乐动体育网站10.0差距的工具各不相同。幸运的是,我们已经开发出了一些工具和策略来定位和填补更大的空白。

双顶装载机机器人拥有一个重型轴组件,由四个弧焊机器人焊接。乐动体育网站10.0

从哪里开始

对于较大的焊接来说,最大的挑战之一就是精确地定位实际的焊接接头,使焊丝可以在焊接开始时直接放置在接头的中间。这样做,最终的结果是最大的渗透和最好的可能的焊接。最古老的机器人软件之一就是触觉感应。正如它的名字所暗示的,目的是通过使用触觉装置来感知部件或焊接接头的位置。

最初,该功能部署了连接到机器人焊炬的探针或换能器。乐动体育网站10.0探头具有连接到其的电源的正极引线,并且负侧通过工具和焊接连接到共同的地面。机器人在编程方向上移动探针,直到它与金属板接触。

一旦设备与板接触,电路就完成,机器人使用该信号作为触发器存储其新的当前位置。当焊接时,机器人基于在触摸感应程序期间与该部件接触的位置,将机器人添加到焊接开始位置的偏移量。

虽然执行这一过程的软件变化不大,但工具和探针变化很大。今天,几乎所有的自动化焊接电源都内置了触摸感应电路,或者乐动体育网站10.0使用开路电压进行触摸感应。直流电压范围在30伏到80伏之间。

另外,通过将焊接炬上的气体杯激励探针和换能器,然后用实际的焊丝替换该方法。这适用于干净的部件,但对于具有表面锈或磨机规模的部件并不好。虽然由于较小的探测装置允许焊接焊丝更精确的位置,但下面的焊线必须是直的,并且不能长度变化。

如果出现这两种情况之一,通常会导致机器人与零件接触时的位置计算错误。为了克服钢的表面条件,一些制造商制造了直流电压在100 - 600伏之间的高压触摸感应电路。

M2000系列重量级工业机器人占据八弧焊机器人焊接的反向铲框架。乐动体育网站10.0

这种方法工作得很好,但是使用如此高的电压有一些明显的安全问题。因此,一种更安全的方法是使用激光高度传感器来确定非最佳钢表面条件。这允许焊缝的非接触位置。它没有相同的维护要求与使用焊丝的位置,可以搜索更快的旅行速度,因为没有担心弯曲的钢丝接触。乐动LOL

然而,由于使用机器视觉来定位零件,一项更快的技术已经获得了立足点。通过使用相机和激光条纹的组合,零件可以被定位多达6个自由度。额外的信息,如间隙宽度和深度可以从一个单一的图片收集,并用于使工艺变化更适合当前焊缝条件。

结束点

在精确定位焊缝的起始位置之后,下一个障碍正在定位末端。通常,挑战是焊缝的最终位置变化。虽然可以独立地触摸焊接和偏移的两端,但是在其被编程的同一位置处的长焊缝中间的场合。

为了适应焊缝开始和结束之间的变化,机器人软件选择称为通过电弧焊缝跟踪或TAST。TAST要求机器人在焊缝处以波状模式焊接,同时采集焊缝两侧和中间的电压和电流样本。

一种架空电弧机器人焊接采矿设备制造技术。乐动体育网站10.0

利用这些数据,机器人可以在焊接时调整路径轨迹,以跟踪新的焊缝位置。乐动体育网站10.0如果焊缝移动到机器人方向的左边,该边的当前值会发生变化,然后机器人会向该方向调整,以再次使两边的值相等。如果焊接接头上下移动,电压会根据焊丝的粘出量而变化。

当焊枪尖端到焊缝的导线长度增加时,电压降低。使用TAST,可以使用参考电压设置理想的导线距离,机器人可以通过改变焊接路径的高度来保持参考电压。

最后的障碍是克服焊接关节几何形状不与焊缝的一端不一致的情况。例如,如果是圆形V-Groove焊缝,圆形V-Groove焊缝,在另一侧的一侧为25 mm的宽度宽度为15毫米?

用焊丝或相机系统触摸感应可用于测量这些差异并计算新的旅行速度和焊接参数应该是什么。但这需要在焊接之前进行各种搜索和计算,这增加了循环时间。乐动体育网站10.0

三臂弧机器人焊接消声器组件。乐动体育网站10.0

幸运的是,现在有激光传感器安装在机器人手臂末端的焊枪前面,可以实时解决这个问题。这些激光跟踪器能够定位焊缝的开始,就像触摸感应,可以跟踪接头,就像TAST -所有从激光条的反馈获得的数据。这类传感器的上端还提供关节的几何数据,允许机器人在焊接时根据实时反馈条件改变焊接参数和行驶速度。乐动体育网站10.0

总的来说,最好的情况是设计精确切割和配合在一起没有间隙的焊接。然而,当由于焊缝的尺寸或结构而无法实现时,有几种选择可以帮助制造美观、功能齐全的焊缝。

Fanuc America Corp.

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