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自動焊是現(xiàn)代機械制造業(yè)中一種必要的工藝方法,在汽車制造中得到廣泛的應用。汽車的發(fā)動機、變速器、車橋、車架、車身、車廂六大總成都離不開自動焊技術的應用??捎糜跈C器人控制器之間和機器人控制器同上位機的通訊,便于對機器人生產(chǎn)線進行監(jiān)控、診斷和管理。在汽車零部件的制造中,點焊、凸焊、縫焊、滾點(凸)焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護焊、弧焊、氣焊、釬焊、摩擦焊、電子束焊和激光焊等各種自動焊方法中,由于點焊、氣體保護焊、釬焊具有生產(chǎn)量大、自動化程度高、高速、低耗、自動焊變形小、易操作的特點,所以特別適合汽車車身薄板覆蓋零部件的自動焊,因此在汽車生產(chǎn)中應用1多。在投資費用中點焊約占75%,其他自動焊方法只占25%。
這種焊鉗一方面由于二次電纜線長,電能損耗大,也不利于機器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接;另一方面電纜線隨機器人運動而不停擺動,電纜的損壞較快。因此,目前逐漸增多采用一體式焊鉗。這種焊鉗連同變壓器質(zhì)量在70kg左右。焊接控制系統(tǒng)的集成是人與技術的集成和焊接技術與信息技術的集成。考慮到機器人要有足夠的負載能力,能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進行焊接,一般都選用100~150kg負載的重型機器人。為了適應連續(xù)點焊時焊鉗短距離快速移位的要求。新的重型機器人增加了可在0.3s內(nèi)完成50mm位移的功能。這對電機的性能,微機的運算速度和算法都提出更高的要求。
80年代末和90年代初,德國大眾公司分別與上海和一汽成立合資汽車廠生產(chǎn)轎車,雖然是國外的二手設備,但其自動焊程度與裝備水平,讓我們認識到了與國外的巨大差距。隨后二汽在貨車及輕型車項目中都引進了自動焊。應用局部排水的氣體保護半自動焊已在固定式鉆采平臺導管架桿件的修復和更換中,在海底管線的修補、更換及加接“三通”管的焊接以及其他水下工程中得到應用??梢哉f90年代以來的技術引進和生產(chǎn)設備、工藝裝備的引進使我國的汽車制造水平由原來的作坊式生產(chǎn)提高到規(guī)?;a(chǎn),同時使國外自動焊大量進入中國。
焊接機器人是自動化領域中富有代表性和生命力的亮點 焊接機器人是多學科交叉的產(chǎn)物,但隨著焊接機器人應用環(huán)境和任務的復雜化,在非結構復雜環(huán)境下的信息綜合與處理、針對復雜任務的規(guī)劃和協(xié)調(diào)的難度和影響變得突出,需要采用信息反饋、優(yōu)化控制、協(xié)調(diào)集成的理論、方法與技術去解決,控制學科在系統(tǒng)優(yōu)化和綜合集成方面的優(yōu)勢,將越來越在智能焊接機器人中發(fā)揮主導作用。而智能焊接機器人作為一種自動化系統(tǒng),無論在理論與技術的覆蓋面與前沿性、與各種先進信息技術的結合以及物理實現(xiàn)的多樣性方面都是其它任何一類自動化系統(tǒng)所不能比擬的。鐵路機車行業(yè)由于我國貨運、客運、城市地鐵等需求量的不斷增加,以及列車提速的需求,機器人的需求一直處于穩(wěn)步增長態(tài)勢。因此,焊接機器人在自動化科學技術中的代表性和地位將隨著其應用范圍的拓寬、所采用信息技術的更新和智能程度的提高,得到進一步的認可。