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各类自动焊接机器人展现出的优缺点 

发布时间:2022/08/05

在人们的印象中,焊接应该具有火花、高温等特点,但自从焊接生产线推出并广泛使用以来,这些独特的术语似乎与之无关,焊接过程变得高效、灵活、自动化、智能等。

这是因为焊接机器人生产线相对简单,通过工件输送线将多个工作站连接成一条完整的生产线。虽然它是一个整体,但这条生产线仍然保持着单站的特点,每个站都可以使用选定的工件夹具和焊接机器人程序来焊接预定的工件。

也就是说,在更换夹具和程序之前的一段时间内,焊接机器人生产线不能焊接其他工件,具有明显的针对性。这样更有利于保证实际焊接效果。

相对而言,焊接柔性生产线是一条相对高端的生产线。虽然它也由多个站点组成,但它不同于焊接机器人的生产。焊接工件安装在统一形式的托盘上,托盘可与线路上任何站点的换位机配合,并自动卡紧。

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为了满足要求,焊接柔性生产线将有一个轨道母车,可以自动从存储站取出固定的上部件,然后送到焊接机器人工作站的空位置。同时,它还可以从工作站取出焊接的工作部件,并将其送到成品的流出位置。

虽然生产线上有许多设备,但整个柔性焊接生产线由调度计算机控制。因此,只要有足够的工作部件组装并放置在存储站,就可以很容易地实现无人或少的生产,提高工作效率。

无论是焊接机器人生产线还是焊接柔性生产线,都有自己的应用环境。前者一般适用于中小批量生产。焊接工件的焊多,形状复杂;后者特别适用于产品种类多、每批数量少的情况。

为了满足不同的焊接工艺,焊接机器人的类型越来越多。例如,电容储能焊接机器人由于其瞬时电流大,与大流量凸焊工艺相对应,如100KJ应用储能点焊机,其瞬时峰值电流可达800KA。

由于电容储能焊接机器人的放电时间较短,其热影响很小,放电能量为其所有储能,因此放电时间仅与二次电路的阻抗有关,只有几毫秒至十毫秒。

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如此短的放电时间,使焊接点的变形小,不易改变颜色,以满足一些对点焊接外观要求较高的场合。特别是小功率电容储能焊机器人,也可以取代逆变点焊机完成精密零件的点焊。

当然,并不是所有的电容储能焊接机器人都有优点,但也有一些缺点,如通电时间不可控,使焊接工艺参数难以调整。对于点焊,三个不可缺少的元素是焊接电流、焊接时间、焊接压力,如果其中一个不可调,则很难满足合适的工艺参数,以满足焊接要求。

此外,电容储能焊机器人在使用过程中需要一定的充电时间,因此不适合高速连续点焊操作,但这主要用于小功率储能点焊机的自动焊接。大功率储能焊机的预压和压力装卸工作部件的时间将超过充电时间。

此外,电容储能焊接机器人中的电容必须定期更换,这大大提高了维护成本。由于电容易老化,具有一定的使用寿命,经过一段时间后,其储能、充放电性能开始下降,不能满足要求,只能更换。

自动焊接机器人不仅是点焊机器人和电弧焊机械手的总称,还包括直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、全关节机器人和球坐标机器人。既然它们都是自动焊接机器人,我们应该如何区分它们?

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点焊机器人广泛应用于汽车行业。在组装每个车身时,大部分焊点由机器人完成。然而,当点焊机器人第一次出现时,它只用于加强焊接操作。后来,为了提高拼接精度,它开始完成定位焊接操作。

弧焊机械手作为一种自动焊接机器人,在通用机械、金属结构等行业中得到了广泛的应用。在电弧焊作业中,焊枪应跟踪工件的焊接运动,并不断填充金属,形成焊缝。因此,速度稳定性和轨道精度是运动过程中的两个重要指标。

自动焊接机器人的结构和控制方案与机床相似。到达空间位置的三个运动由直线运动组成。其优点是运动模型简单,控制精度容易提高;缺点是机构大,工作空间小,操作灵活性差。

圆柱形坐标自动焊接机器人在底座水平转盘上安装立柱,使水平臂沿立柱上下移动,并在水平方向上伸缩,从而获得更高的速度。然而,由于其末端操作员远离立柱轴,因此线位移分辨率较低。

与人类更相似的是全关节自动焊接机器人,其位置和姿都是通过旋转运动实现的。因此,它具有机构紧凑、灵活性好、占地面积小、工作空间大、终端操作员线速度高等优点,但难以控制高精度。


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