凯沃智造分析自动化焊接设备的具体应用

随着自动化焊接技术的发展，在实际工程中机器人工作站的使用越来越多在一个焊接机器人工作站中，控制器和机器人本体是其核心组成部分，本体一般采用6轴关节形式，具有较高的结构刚性和负载能力，所使用的材料不具有放射性和腐蚀性，使用年限一般在10年以上。关节轴一般采用交流伺服电动机提供驱动力，具备先进的数字化路径测量系统，能够提供位置信息，使其具有较高的焊接精度，重复定位精度误差可以控制在0.1mm以内。此外，系统中还包含断电刹车装置，能够为使用安全提供数字化控制技术为基础，由数字总线连接各个部分，采用计算机进行统一控制，可以有效抵抗配电系统电磁场干保障。整个系统以全扰，确保焊接的在再现。其中央处理单元采用多处理器设计方案，稳定性强，具有可扩展功能，能够保证高速运行状态下的轨迹精度。系统中包含有示教器，具有友好的操作界面，能够方便操作者学习使用。在操作界面中显示焊接工艺的关键参数，能够实现可视化控制。此外，电控柜和操作系统等均有防尘处理措施，或设置有专门的控制室，能够保证系统的可靠运行。

    2、焊接电源的应用

    焊接电源的应用要优先选用国际先进品牌，比如OTC焊机等，提高工艺的配套性。在选择焊接电源时，要注意与控制系统接口的匹配性。一般较为先进的产品带有焊接专家参数系统，能够对焊接参数进行数字化显示。主要数据通过示教器输入，在焊接生产过程中，可以随时对其进行在线修正。先进的技术产品收弧成功率较高，可以确保焊质量，收弧能够填满弧坑，而且没有凸起。焊接中断点的覆盖与重熔、外观焊缝、焊滴脱离的准确度都较高。利用其平行摆动功能能够快速、有效的识别出焊缝并进行填充。使用的焊枪无漏电、漏油等现象。一般使用盘装或桶装焊丝，其送丝速度可以达到0~24m/min。由于焊接机器人的焊丝规格较大，在选择电源规格时，应确保其暂载率能够达到*。

    3、龙门架的应用

    龙门架即自动化焊接机器人的外部轴行走部分，该部分结构是扩大机器人工作范围的关键，目前在工程中应用的机器人工作站均为机器人本体配备的外部行走框架。该部分控制功能由控制系统统一负责，采取一体化控制方式，能够确保外部轴运动与本体运动协调一致。在系统中，机器人本体通常倒挂在龙门架上，使焊枪具有较高的可达性。为了确保在外部轴行走状态下的焊接精度，应采用国际先进品牌的导轨、轴承和齿轮等构件，并配备性能优越的服务电动机和减速机，同时做好导轨的润滑、防尘和防飞溅保护措施。在外部轴运行状态下，机器人本体要保持平稳，避免发生较大幅度的摇晃和抖动，平均重复精度误差应控制在0.2mm以内。

    4、软件和传感系统应用

    在软件和传感系统应用方面，自动化焊接机器人工作站使用的操作软件及弧焊软件包功能较为复杂，具体包括以下几个方面：（1）示教编程功能；（2）离线编程功能；（3）数据库存储功能；（4）数据处理和调用功能；（5）自诊断功能；（6）断点续焊功能；（7）多层多道焊接功能；（8）参数实时调整功能；（9）纵向与横向摆动功能；（10）机器人与外部轴的联动控制功能；（11）传感和跟踪功能。为使系统具有较高的可扩展性，系统中应包含多种功能接口，包括焊机串行控制接口、模拟接口、数字接口、打印机接口、局域网接口和域总线系统接口等。其中，传感系统的功能主要包括电弧跟踪、焊丝接触寻位和激光跟踪等。在系统运行过程中，电弧跟踪功能通过对焊接电压和电流变化情况的检测，自动修正焊缝编程位置与实际位置的偏差。焊丝接触寻位功能可以找出焊缝起始点。激光跟踪功能同时具备上述两项功能，而且具有较高的抗干扰能力，但激光跟踪的成本较高，可以根据工程实际情况进行合理选择。

    5、自动化焊接设备的应用发展趋势

    总体来看，在工程机械制造过程中，自动化焊接设备的应用主要受机器人本体、控制器、传感系统、焊接电源和外部机具的影响。由于工程机械制造对工件制作精度有严格要求，在应用自动化设备的过程中，应确保设备与工艺的匹配性，根据工程实际情况合理设置焊接参数，并充分利用其自诊断功能进行参数调整和修复。目前自动化焊接设备还有较大的提升空间，在未来的应用发展过程中，要集中解决焊缝实时跟踪、寻位效率低、焊缝间隙大时需要人工打底、经过自动化焊接后还要进行补焊等问题，从而进一步提升设备的自动化和智能化程度。