焊接,也稱作熔接。是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術(shù)。焊接加工方式是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的一道加工工序,但由于它的工作環(huán)境非常惡劣,人工成本的增加以及人們對(duì)焊接質(zhì)量的精益求精,焊接機(jī)器人得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
以下就分析
發(fā)那科焊接機(jī)器人在焊裝生產(chǎn)線中運(yùn)用的特點(diǎn):
1.性能穩(wěn)定、焊接質(zhì)量穩(wěn)定,具有均一性
焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長(zhǎng)度等對(duì)焊接結(jié)果起決定性作用。人工焊接時(shí),焊接速度、干伸長(zhǎng)等都是變化的,很難做到質(zhì)量的均一性;采用機(jī)器人焊接,每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的,焊縫質(zhì)量受人為因素影響較小,降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求,焊接質(zhì)量非常穩(wěn)定。
2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
機(jī)器人可一天24h連續(xù)生產(chǎn),隨著高速、高效焊接技術(shù)的應(yīng)用,使用機(jī)器人焊接,效率提高地更加明顯。
3.改善了工人的勞動(dòng)條件
采用機(jī)器人焊接后,工人只需要裝卸工件,遠(yuǎn)離了焊接弧光、煙霧和飛濺等;點(diǎn)焊時(shí),工人不再需要搬運(yùn)笨重的手工焊鉗,從大強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)。
4.產(chǎn)品周期明確,容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量
機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的,因此安排生產(chǎn)計(jì)劃非常明確。
5.可縮短產(chǎn)品改型換代的周期,降低相應(yīng)的設(shè)備投資
可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。機(jī)器人與專機(jī)的*大區(qū)別就是它可以通過(guò)修改程序以適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)。
發(fā)那科機(jī)器人
控制系統(tǒng)概述:
主要應(yīng)用在奇瑞公司乘用車一廠和乘用車三廠的焊裝車間,是奇瑞*早引進(jìn)的焊接機(jī)器人,也是奇瑞公司*先用到具有附加軸的焊接機(jī)器人。其控制系統(tǒng)采用32位CPU控制,以提高機(jī)器人運(yùn)動(dòng)插補(bǔ)運(yùn)算和坐標(biāo)變換的運(yùn)算速度。采用64位數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)單元,同步控制6軸運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)精度大大提高,*多可控制到21軸,進(jìn)一步改善了機(jī)器人動(dòng)態(tài)特性。支持離線編程技術(shù),技術(shù)人員可通過(guò)離線編程軟件設(shè)置參數(shù),優(yōu)化機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序??刂破鲀?nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)集成化,這種集成方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整機(jī)價(jià)格便宜、易維護(hù)保養(yǎng)等特點(diǎn)。
控制器是機(jī)器人的核心部分,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的動(dòng)作操作、信號(hào)通訊、狀態(tài)監(jiān)控等功能。下面以
FANUC-F-200iB為例,對(duì)其控制系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各部分的功能進(jìn)行分析:
1)電源供給單元
變壓器向電源分配單元輸入230V交流電,通過(guò)該單元的系統(tǒng)電源分配功能對(duì)控制箱內(nèi)部各工作板卡輸出210V交流電及±15V、+24V直流電。
2)安全保護(hù)回路
由變壓器直接向急停單元供電,并接入內(nèi)部各控制板卡形成保護(hù)回路,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行電路保護(hù)。
3)伺服放大器
不僅提供伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和抱閘電源,并且與絕對(duì)值編碼器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,與主控機(jī)間采用光纖傳輸數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)時(shí)信號(hào)循環(huán)反饋。4)輸入/輸出模塊
標(biāo)配為ModuleA/B,另外也可通過(guò)在擴(kuò)展槽安裝Profibus板、過(guò)程控制板與PLC及外圍設(shè)備進(jìn)行通訊。
5)主控單元
整個(gè)控制系統(tǒng)的中樞部分,包括主板、CPU、FROM/SRAM組件及伺服卡,負(fù)責(zé)控制器內(nèi)部及外圍設(shè)備的信號(hào)處理和交換。
6)急停電路板
用來(lái)對(duì)緊急停止系統(tǒng)、伺服放大器的電磁接觸器以及預(yù)備充電進(jìn)行控制。
7)示教器
包括機(jī)器人編程在內(nèi)的所有操作都能由該設(shè)備完成,控制器狀態(tài)和數(shù)據(jù)都顯示在示教盒的顯示器上。
我國(guó)焊接機(jī)器人技術(shù)的研究應(yīng)用雖然較晚,但借鑒于國(guó)外的成熟技術(shù),得到了迅速的發(fā)展。發(fā)那科做為日系機(jī)器人的主要品牌之一,其在控制原理上與其它品牌機(jī)器人大致相同,但焊接機(jī)器人是個(gè)機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品,需要政府對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)及使用國(guó)產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)的企業(yè)給予一定的政策和資金支持,加速我國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的發(fā)展。