Роботизированный источник сварочного тока

Сварочные роботы — это промышленные роботы, занимающиеся сваркой (включая резку и напыление).Согласно Международной организации по стандартизации (ISO) промышленные машины человека определяются как стандартный сварочный робот, промышленный робот представляет собой универсальный программируемый оператор автоматического управления (манипулятор) с тремя или более программируемыми осями для промышленной автоматизации.Для различных целей последний вал робота имеет механический интерфейс, обычно соединительный фланец, который может быть оснащен различными инструментами или концевыми приводами.Сварочные роботы — это промышленные роботы, фланцы последней оси которых оснащены сварочными клещами или сварочными (режущими) пистолетами, чтобы их можно было сваривать, резать или наносить горячим напылением.

С развитием электронных технологий, компьютерных технологий, числового программного управления и робототехники, автоматических сварочных роботов, начиная с 1960-х годов, которые стали использоваться в производстве, его технология становится все более зрелой, в основном имеет следующиепреимущества:

1) стабилизировать и улучшить качество сварки, может отображать качество сварки в числовой форме;

2) повысить производительность труда;

3) повысить трудоемкость рабочих, способных работать во вредных условиях;

4) снизить требования к рабочим навыкам работников;

5) Сократите цикл подготовки модификации и изменения продукта, уменьшите соответствующие инвестиции в оборудование.

Поэтому во всех сферах жизни нашла широкое применение.

Сварочный робот в основном состоит из двух частей: робота и сварочного оборудования.Робот состоит из корпуса робота и шкафа управления (аппаратного и программного обеспечения).Сварочное оборудование, например дуговая сварка и точечная сварка, состоит из источника сварочного тока (включая его систему управления), механизма подачи проволоки (дуговая сварка), сварочного пистолета (зажим) и так далее.Для интеллектуальных роботов также должны быть сенсорные системы, такие как лазерные датчики или камеры и их элементы управления.

Схема сварочного робота

Сварочные роботы, производимые во всем мире, в основном представляют собой шарнирные роботы, подавляющее большинство из которых имеют шесть осей.Среди них оси 1, 2, 3 могут направлять концевой инструмент в различные пространственные положения, а оси 4, 5, 6 удовлетворяют различные требования к положению инструмента.Существует две основные формы механической конструкции корпуса сварочного робота: одна представляет собой параллелограммную конструкцию, а другая - боковую (качающуюся) конструкцию.Основным преимуществом боковой (поворотной) конструкции является большой диапазон действий верхних и нижних рук, что позволяет рабочему пространству робота достигать почти сферы.В результате робот может работать вверх ногами на стеллажах, чтобы сэкономить место на полу и облегчить перемещение объектов по земле.Однако этот робот с боковым креплением, 2 и 3 оси для консольной конструкции уменьшают жесткость робота, как правило, подходят для роботов с меньшей нагрузкой, для дуговой сварки, резки или распыления.Верхняя рука параллелограммного робота приводится в движение рычагом.Рычаг образует две стороны параллелограмма с нижним плечом.Так он назван.Раннее развитие рабочего пространства робота-параллелограмма относительно невелико (ограничено передней частью робота), трудно повесить работу вверх ногами.Тем не менее, новый параллелограммный робот (параллельный робот), разработанный с конца 1980-х годов, смог расширить рабочее пространство до верхней, задней и нижней части робота без жесткости измерительного робота, поэтому на него было широко обращено внимание.Эта структура подходит не только для легких, но и для тяжелых роботов.В последние годы роботы для точечной сварки (нагрузка от 100 до 150 кг) в основном выбирают роботов в форме параллелограмма.

Каждый из валов вышеупомянутых двух роботов используется для поворотного движения, поэтому серводвигатель приводится в действие редуктором поворотного игольчатого колеса (RV) (от 1 до 3 осей) и гармоническим редуктором (от 1 до 6 осей).До середины 1980-х годов роботы с электрическим приводом приводились в действие серводвигателями постоянного тока, а с конца 1980-х годов страны перешли на серводвигатели переменного тока.Поскольку двигатели переменного тока не имеют угольных щеток, хорошие динамические характеристики, так что новый робот не только низкий уровень аварийности, но и значительно увеличилось время без обслуживания, плюс (минус) скорость также быстро.Некоторые новые легкие роботы с нагрузкой менее 16 кг имеют максимальную скорость движения более 3 м/с в центральной точке инструмента (TCP), точное позиционирование и низкую вибрацию.В то же время в шкафу управления роботом также использовался 32-битный микрокомпьютер и новый алгоритм, так что он имеет функцию оптимизации самого пути, приближая траекторию к траектории обучения.

особенность

Редактировать голос

Точечная сварка не очень требовательна к сварочным роботам.Поскольку для точечной сварки требуется только точечный контроль, а для сварочных клещей между точкой и точкой траектории движения нет строгих требований, то есть робот может использоваться только для точечной сварки при первой же причине.Робот для точечной сварки не только имеет достаточную грузоподъемность, но и скорость переключения между точками высокая, действие должно быть плавным, позиционирование должно быть точным, чтобы сократить время смены, подъем

Высокая производительность.Требуемая грузоподъемность робота для точечной сварки зависит от формы используемого сварочного зажима.Для сварочных клещей, отделенных от трансформаторов, достаточно нагрузки роботов от 30 до 45 кг.Однако, с одной стороны, этот тип сварочного зажима связан с длинной вторичной кабельной линией, потери мощности велики, робот не может приваривать сварочные клещи к внутренней части заготовки, с другой стороны , кабельная линия раскачивается при движении робота, повреждение кабеля происходит быстрее.Поэтому использование встроенных сварочных клещей постепенно увеличивается.Этот сварочный зажим вместе с трансформатором имеет массу около 70 кг.Учитывая, что робот должен иметь достаточную грузоподъемность, клещи приваривают в космическое положение для сварки с большим ускорением, обычно выбирают большегрузных роботов с нагрузкой от 100 до 150 кг.Для того, чтобы удовлетворить требования быстрого перемещения сварочных зажимов на короткие расстояния при непрерывной точечной сварке.В новом сверхмощном роботе добавлена ​​возможность выполнять перемещение на 50 мм за 0,3 с.Это выдвигает более высокие требования к производительности двигателя, скорости вычислений и алгоритму работы микроЭВМ.

Структурный дизайн

Редактировать голос

Поскольку конструкция сварочного робота находится в квазиплоскостной узкой пространственной среде, чтобы гарантировать, что робот может отслеживать сварку сварного шва в соответствии с информацией об отклонении датчика дуги, робот должен быть спроектирован компактным и гибким. и стабильная работа.Учитывая характеристики узкого пространства, разработан небольшой мобильный сварочный робот, в соответствии с характеристиками движения каждой конструкции робота, с использованием метода модульного проектирования, механизм робота разделен на три части: колесная мобильная платформа, регулятор горелки и датчик дуги.Среди них колесная мобильная платформа из-за ее инерции, медленная реакция, в основном на грубое отслеживание сварного шва, механизм регулировки горелки отвечает за точное отслеживание сварного шва, датчик дуги для полной идентификации отклонения сварного шва в режиме реального времени.Кроме того, контроллер робота и драйвер двигателя интегрированы в мобильную платформу робота, что делает ее меньше.В то же время, чтобы уменьшить влияние пыли на движущиеся части в суровых условиях сварки, для повышения надежности используется полностью закрытая конструкция.ofего система.

оборудовать

Редактировать голос

Сварочное оборудование робота для точечной сварки из-за использования встроенных сварочных клещей, сварочные трансформаторы установлены за сварочными клещами, поэтому трансформатор должен быть как можно меньше.Для небольших трансформаторов можно использовать переменный ток с частотой 50 Гц, а для более крупных трансформаторов используется инверторная технология для преобразования переменного тока с частотой 50 Гц в переменный ток с частотой от 600 до 700 Гц, так что размер трансформатора уменьшается и уменьшается.После того, как переменное давление может быть непосредственно при сварке переменным током от 600 до 700 Гц, также может быть повторно выпрямлено при ПРЯМОЙ сварке.Параметры сварки регулируются таймером.Новый таймер был микрокомпьютерным, поэтому шкаф управления роботом может напрямую управлять таймером без необходимости в дополнительном интерфейсе.Плоскогубцы для точечной сварки роботов, обычно с пневматическими клещами для сварки, плоскогубцами для пневматической сварки между двумя электродами степени открытия, как правило, всего два удара.И после того, как давление электрода отрегулировано, его нельзя изменить по желанию.В последние годы появился новый тип зажимов для точечной сварки с электрическим сервоприводом.Открытие и закрытие сварочных клещей осуществляется серводвигателем, а обратная связь с кодовой табличкой позволяет произвольно выбирать и устанавливать открытие клещей в соответствии с фактическими потребностями.И сила давления между электродами также может быть отрегулирована без стадии.Этот новый электрический точечный сварочный аппарат с сервоприводом имеет следующие преимущества:

1) Цикл сварки каждой точки сварки может быть значительно сокращен, потому что степень открытия сварочных клещей точно контролируется роботом, робот между точкой и точкой процесса перемещения, сварочные клещи могут начать закрываться;

2) Степень открытия сварочного зажима можно регулировать в соответствии с состоянием заготовки, при условии отсутствия столкновений или помех, чтобы свести к минимуму степень открытия, чтобы сохранить степень открытия сварочного зажима, чтобы для экономии времени, затрачиваемого на открытие и закрытие сварочного зажима.

3) Когда сварочные зажимы закрыты и находятся под давлением, можно регулировать не только размер давления, но и когда они закрыты, электроды плавно закрываются, что снижает ударную деформацию и шум.

Робот для точечной сварки FANUC R-2000iB

Сварочные приложения

редактировать


Время публикации: 04 августа 2021 г.