焊接機(jī)器人的最新應(yīng)用技術(shù)

　　一三热、TCP(tool center point工具中心點(diǎn))自動(dòng)校零技術(shù)

　　焊接機(jī)器人的工具中心點(diǎn)就是焊槍的焊絲的端點(diǎn)鼓择，因此TCP的零位精度直接影響著焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。但在實(shí)際生產(chǎn)中不可避免會(huì)發(fā)生焊槍與夾具之間的碰撞等不可預(yù)見(jiàn)性因素導(dǎo)致TCP位置偏離澈嘱。通常的做法是利用手動(dòng)進(jìn)行機(jī)器人TCP校零的讯，但一般全過(guò)程需要30分鐘才能完成，影響生產(chǎn)效率伊了。TCP自動(dòng)校零是用在機(jī)器人焊接中的一項(xiàng)新技術(shù)误反，它的硬件設(shè)施是由一梯形固定支座和一組激光傳感器組成。當(dāng)焊槍以不同姿態(tài)經(jīng)過(guò)TCP支座時(shí)栅刚，激光傳感器都將記錄下的數(shù)據(jù)傳遞到CPU與最初設(shè)定值進(jìn)行比較與計(jì)算奠钾。當(dāng)TCP發(fā)生偏離時(shí)，機(jī)器人會(huì)自動(dòng)運(yùn)行校零程序慈哗，自動(dòng)對(duì)每根軸的角度進(jìn)行調(diào)整浮两，并在最少的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)TCP零位。

　　二筋悴、 雙絲焊接技術(shù)

　　近年來(lái)由于我國(guó)汽車(chē)俩食、集裝箱、機(jī)車(chē)車(chē)輛暖悦、工程機(jī)械等行業(yè)的高速發(fā)展菊碟，對(duì)高速焊和高熔敷效率焊接的需求越來(lái)越多。雙絲焊是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種高速高效焊接方法在刺，焊接薄板時(shí)可以顯著提高焊接速度逆害，達(dá)到3～6m/min，焊接厚板時(shí)可以提高熔敷效率蚣驼。除了高速高效外魄幕，雙絲焊接還有其它的工藝特點(diǎn)：在熔敷效率增加時(shí)保持較低的熱輸入，熱影響區(qū)小颖杏，焊接變形小纯陨，焊接氣孔率低等。

　　由于焊接速度非常高留储，特別適合采用機(jī)器人焊接翼抠，因此可以說(shuō)機(jī)器人的應(yīng)用也推動(dòng)了這一先進(jìn)焊接技術(shù)的發(fā)展。

　　目前雙絲焊主要有2種方式：1種是Twin arc法获讳，另1種為T(mén)andem法机久。焊接設(shè)備的基本組成類(lèi)似臭墨，都是由2個(gè)焊接電源、2個(gè)送絲機(jī)和1個(gè)共用的送雙絲的電纜犯绪。為了防止同相位的2個(gè)電弧的相互干擾，常采用脈沖MIG/脈沖MAG焊法珠技，并保持2個(gè)電弧輪流交替燃燒骑失。這樣一來(lái)，就要求1個(gè)協(xié)同控制器保證2個(gè)電源的輸出電流波形相位相差180°嘲本。當(dāng)焊接參數(shù)設(shè)置到最佳時(shí)荞扒，脈沖電弧能得到無(wú)短路、幾乎無(wú)飛濺的過(guò)渡過(guò)程灌饵，真正做到“1個(gè)脈沖過(guò)渡1個(gè)熔滴”窟蝌，每個(gè)熔滴的大小幾乎完全相同，其大小是由電弧功率來(lái)定粹龄。 Twin arc法的主要生產(chǎn)廠(chǎng)家有德國(guó)的SKS锉潜、Benzel和Nimark公司，美國(guó)的Miller公司插驾。Tandem法的要廠(chǎng)家有德國(guó)的Cloos摹色、奧地利Fronius和美國(guó)Lincoln公司。據(jù)德國(guó)Cloos公司介紹篇裁，采用Tandem法焊接2～3mm薄板時(shí)沛慢，焊接速度可達(dá)6m/min，焊接8mm以上厚板時(shí)达布，熔敷效率可達(dá)24Kg/h团甲。

三、激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)

　　激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)是激光焊接與氣體保護(hù)焊的聯(lián)合黍聂，兩種焊接熱源同時(shí)作用于一個(gè)焊接熔池躺苦。該技術(shù)的研究最早出現(xiàn)在上世紀(jì)70年代末，但由于激光器的昂貴價(jià)格分冈，限制了其在工業(yè)中的應(yīng)用圾另。隨著激光器和電弧焊設(shè)備性能的提高，以及激光器價(jià)格的不斷降低雕沉，同時(shí)為了滿(mǎn)足生產(chǎn)的迫切需求集乔，激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)近年來(lái)成為焊接領(lǐng)域最重要的研究課題之一。

　　激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)有多種形式的組合坡椒，有激光/TIG扰路、激光/MAG和激光/MAG等。

　　激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)之所以受到青睞是由于其兼各熱源之長(zhǎng)而補(bǔ)各自之短倔叼，具有1+1>2或更多的“協(xié)同效應(yīng)”聘银。與激光焊接相比篇惧，對(duì)裝配間隙的要求降低，因而降低了焊前工件制備成本替独；另外由于有填充焊絲消除了激光焊接時(shí)存在的固有缺陷蔫婉，焊縫更加致密。與電弧焊相比提高了電弧的穩(wěn)定性和功率密度衬蚤，提高了焊接速度和焊縫熔深孕赫，熱影響區(qū)變小，降低了工件的變形砌纸，消除了起弧時(shí)的熔化不良缺陷玉惫。在這點(diǎn)上特別適合鋁及其合金的焊接。

　　激光/電弧復(fù)合焊接技術(shù)是對(duì)激光焊接的重大發(fā)展民议，焊接同樣板厚的材料可降低激光功率一半左右计灌，因此大大降低了企業(yè)的投資成本，該技術(shù)的發(fā)展對(duì)推動(dòng)激光焊接的普及將起重要的作用迂腔。

　　四钟牛、伺服焊鉗技術(shù)的汽車(chē)裝焊工藝中的應(yīng)用

　　伺服機(jī)器人焊鉗，就是利用伺服電機(jī)替代壓縮空氣做為動(dòng)力源的一種新型焊鉗景殷。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1．提高車(chē)身的表面質(zhì)量

　　伺服焊鉗由于采用的是伺服電機(jī)溅呢，電極的動(dòng)作速度在接觸到工件前，可由高速準(zhǔn)確地調(diào)整到低速猿挚，這樣咐旧，就可以形成電極對(duì)工件的軟接觸，減輕電極沖擊所造成的壓痕绩蜻，從而也減輕了后序車(chē)身表面修磨處理量铣墨，提高了車(chē)身質(zhì)量。而且办绝，應(yīng)用伺服控制技術(shù)可以對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化控制管理伊约，可以保證提供出最適焊接參數(shù)數(shù)據(jù)，保證焊接質(zhì)量孕蝉。

　　2． 改善作業(yè)環(huán)境

　　由于電極對(duì)工件的是軟接觸屡律，可以減輕沖擊噪音，也不會(huì)出現(xiàn)使用氣動(dòng)焊鉗時(shí)所造成的排氣噪音降淮。改善了現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境超埋。

　　3．高生產(chǎn)效率

　　伺服焊鉗的加壓開(kāi)放動(dòng)作由機(jī)器人來(lái)自動(dòng)控制。與氣動(dòng)焊鉗相比铝三，伺服焊鉗的動(dòng)作路徑可以控制到最短化淑免，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率。

　　目前暑礼，從投資的角度來(lái)考慮疚线，購(gòu)買(mǎi)伺服焊鉗設(shè)備的一次投入較高，因此硅拆，伺服焊鉗還不能被廣泛采用背渤。但是，考慮到伺服焊鉗的優(yōu)勢(shì)栗衍，例如伺服焊鉗的軟接觸化恒猴，對(duì)工件的沖擊可減輕，從而可以相對(duì)減少焊接夾具夾緊機(jī)構(gòu)的數(shù)量幸瓢，削減夾具的費(fèi)用等，也可以減少生產(chǎn)線(xiàn)的整體投資額窿猿，伺服焊鉗仍有其廣闊的應(yīng)用空間冀泻。因此，隨著發(fā)展蜡饵，伺服焊鉗會(huì)越來(lái)越多應(yīng)用于生產(chǎn)線(xiàn)上弹渔。

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