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焊接機器人的技術(shù)應(yīng)用
焊接機器人應(yīng)用技術(shù)是機器人技術(shù)、焊接技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)的融合,焊接機器人能否在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用,發(fā)揮其優(yōu)越性,取決于這幾方面技術(shù)的共同提高,而系統(tǒng)工程技術(shù)是機器人技術(shù)和焊接技術(shù)的粘合劑。目前,焊接工藝正以驚人的發(fā)展速度成為工業(yè)生產(chǎn)中的主流工藝,而焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率是任何企業(yè)都不能忽視的問題,因而焊接機器人的廣泛應(yīng)用勢在必行。過去,由于國內(nèi)缺乏專業(yè)技術(shù)人才,對機器人的應(yīng)用缺乏深層次的開發(fā)和利用,使它的利用效率遠沒有很好地體現(xiàn)出來。可以預(yù)見,在高速列車生產(chǎn)中采用機器人焊接無疑可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,為實現(xiàn)智能制造奠定基礎(chǔ)。如今,這種狀況正在迅速地改變。
機器人的特點
1.柔性
機器人是數(shù)控立體作業(yè)機床,具有六個自由度,不僅可以實現(xiàn)焊槍位置的可達性,還可以實現(xiàn)焊槍的角度變化。雖然它的精度不能與傳統(tǒng)的機床相比,但對于焊接生產(chǎn)而言,機器人的重復(fù)定位精度已完成能夠勝任。
從經(jīng)營角度看,設(shè)備的購入與產(chǎn)出平衡對企業(yè)來說非常重要,加之市場的影響,產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期相對縮短。如果采用焊接專機進行焊接生產(chǎn),在產(chǎn)品換型時,焊接專機很難快速地適應(yīng)產(chǎn)品的變化,從而阻礙了新產(chǎn)品的推出速度,這種延誤極有可能嚴重影響企業(yè)的快速發(fā)展。采用機器人進行焊接生產(chǎn),企業(yè)只需編制一個新程序即可實現(xiàn)新產(chǎn)品的投產(chǎn),可使企業(yè)在市場上搶得先機。可以防止焊接飛濺堵塞焊接火口和導(dǎo)電嘴,保證焊槍的清潔,提高火口的使用壽命。
2.人機對話
人機對話意味著自動化程度的提高,同時也給我們帶來了效率和效益。人機對話是“指令”和“傳感”的交流,它的發(fā)展依賴于傳感技術(shù)的發(fā)展。目前在焊接機器人工作站上,已經(jīng)有越來越多的各種傳感器得到使用,比如,借助電流檢出裝置,可以實現(xiàn)焊接過程的跟蹤;利用視覺傳感器,可以實現(xiàn)焊縫位置的檢測。如果頻繁出現(xiàn)這種情況就要檢查一下機器人各軸的零位置,重新校零予以修正。
焊接機器人生產(chǎn)中的質(zhì)量控制
焊接機器人的先進技術(shù)為我們提供了很好的生產(chǎn)工具,但這并不意味著我們一定可以實現(xiàn)高質(zhì)量的焊接生產(chǎn)。焊接機器人應(yīng)用技術(shù)是一個系統(tǒng)工程,通過近10年的工作經(jīng)驗總結(jié),我覺得以下幾個方面的工作不容忽視:
建立并培養(yǎng)一個具有機器人技術(shù)素養(yǎng)的隊伍
焊接機器人工程是機電一體化技術(shù)的濃縮,其中包含了機器人技術(shù)、自動化控制技術(shù)、焊接技術(shù)等。期望一個企業(yè)培養(yǎng)的技術(shù)人才是不現(xiàn)實的,但是焊接機器人的應(yīng)用狀況又確實與這些人的技術(shù)素養(yǎng)相關(guān)。所以,我認為機器人用戶可以建立一個服務(wù)于機器人應(yīng)用的隊伍,在這個隊伍中,可以分為機器人設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)管理、焊接工藝和機器人作業(yè)程序調(diào)試及現(xiàn)場生產(chǎn)操作等幾類人員,各司其職,各負其責(zé)。焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機器人,它主要包括機器人和焊接設(shè)備兩部分。
?。?)機器人設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)管理人員主要負責(zé)機器人系統(tǒng)設(shè)備的維護及管理、機器人應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)和利用,以挖掘機器人的工作能力為目的。
?。?)焊接工藝和機器人作業(yè)程序調(diào)試人員主要負責(zé)機器人作業(yè)程序的管理工作,焊接機器人應(yīng)用的目的是為焊接生產(chǎn)服務(wù),焊接工藝員對焊接品質(zhì)的把握是機器人焊接質(zhì)量的關(guān)鍵所在,他的職責(zé)是讓機器人成為他得心應(yīng)手的工具,把他的焊接思路完整地傳達給機器人。3、虛擬機器人技術(shù):虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機器人中的作用已從、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制,如使遙控機器人操作者產(chǎn)生置身于遠端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機器人。
?。?)現(xiàn)場生產(chǎn)操作人員的主要工作雖然是裝卸工件,但僅有這些是不夠的,還必須要有自己的判斷能力,并且能夠?qū)⒑附訖C器人工作過程中的表現(xiàn)準確及時地反饋給機器人設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)管理人員,包括焊接工藝和機器人作業(yè)程序調(diào)試人員,這樣有利于設(shè)備一旦出現(xiàn)故障時立即做出準確判斷,制訂故障解決方案,為恢復(fù)生產(chǎn)搶得時間。值得注意的是,目前一些機器人廠商,如OTC,MOTOMAN等,已經(jīng)開始著手研制用于所產(chǎn)機器人的激光焊縫跟蹤傳感器。
室內(nèi)噴涂機器人可以實現(xiàn)對室內(nèi)墻面、天花板進行全自動噴涂,既大幅提高了施工效率,又減少油漆對人體的危害,有效降低人工登高作業(yè)的安全風(fēng)險等; 外墻噴涂機器人代替了傳統(tǒng)施工中的高空作業(yè),安全性大大提升,且工效較人工提高了 4-6倍; 樓層清潔機器人能在粉塵環(huán)境下清掃施工現(xiàn)場樓層石頭、碎塊及灰塵,自動清空料盒等,清潔覆蓋率達90%,施工效率較人工提高1倍多;在實際焊接過程中,焊接條件是經(jīng)常變化的,如加工和裝配上的誤差會造成焊縫位置和尺寸的變化,焊接過程中工件受熱及散熱條件改變會造成焊道變形和熔透不均。
預(yù)制內(nèi)墻板搬運機器人可一次性搬4塊、每塊重約180公斤的內(nèi)墻板,運輸安全平穩(wěn)、、節(jié)省勞力。