Roboty spawalnicze to roboty przemysłowe zajmujące się spawaniem (w tym cięciem i natryskiwaniem).Według Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej (ISO) Industrial Machines Człowiek jest definiowany jako standardowy robot spawalniczy, robot przemysłowy to wszechstronny, programowalny, automatyczny operator sterujący (Manipulator) z trzema lub więcej programowalnymi osiami do automatyzacji przemysłowej.Aby dostosować się do różnych zastosowań, ostatni wał robota ma interfejs mechaniczny, zwykle kołnierz łączący, który może być wyposażony w różne narzędzia lub siłowniki końcowe.Roboty spawalnicze to roboty przemysłowe, których kołnierze ostatniej osi są wyposażone w szczypce spawalnicze lub pistolety spawalnicze (tnące), dzięki czemu można je spawać, ciąć lub natryskiwać na gorąco.

Wraz z rozwojem technologii elektronicznej, technologii komputerowej, technologii sterowania numerycznego i robotyki, automatycznych robotów spawalniczych, od lat 60. XX wieku zaczęto stosować w produkcji, jej technologia stała się coraz bardziej dojrzała, ma głównie następująceZalety:

1) Stabilizuj i poprawiaj jakość spawania, może odzwierciedlać jakość spawania w formie numerycznej;

2) Poprawić wydajność pracy;

3) Poprawić pracochłonność pracowników, mogą pracować w szkodliwym środowisku;

4) Zmniejszenie wymagań dotyczących umiejętności operacyjnych pracowników;

5) Skróć cykl przygotowania modyfikacji i zmiany produktu, zmniejsz odpowiednią inwestycję w sprzęt.

Dlatego we wszystkich dziedzinach życia jest szeroko stosowany.

Robot spawalniczy składa się głównie z dwóch części: robota i sprzętu spawalniczego.Robot składa się z korpusu robota i szafy sterowniczej (sprzęt i oprogramowanie).Sprzęt spawalniczy, na przykład spawanie łukowe i spawanie punktowe, składa się z zasilacza spawalniczego (w tym jego systemu sterowania), podajnika drutu (spawanie łukowe), uchwytu spawalniczego (zacisk) i tak dalej.W przypadku inteligentnych robotów powinny również istnieć systemy detekcyjne, takie jak czujniki laserowe lub kamery oraz ich elementy sterujące.

Schemat robota spawalniczego

Roboty spawalnicze produkowane na całym świecie to w zasadzie roboty przegubowe, z których zdecydowana większość ma sześć osi.Wśród nich 1, 2, 3 osie mogą wysyłać narzędzie końcowe do różnych pozycji przestrzennych, a 4, 5, 6 osi, aby rozwiązać różne wymagania postawy narzędzia.Istnieją dwie główne formy konstrukcji mechanicznej korpusu robota spawalniczego: jedna to konstrukcja równoległoboczna, a druga to konstrukcja montowana z boku (huśtawka).Główną zaletą konstrukcji side-mounted (swing) jest duży zakres czynności ramienia górnego i dolnego, co pozwala na osiągnięcie niemal kuli przestrzeni roboczej robota.Dzięki temu robot może pracować do góry nogami na stojakach, oszczędzając miejsce na podłodze i ułatwiając przepływ przedmiotów po ziemi.Jednak ten robot montowany z boku, 2 i 3 osie dla konstrukcji wspornikowej, zmniejsza sztywność robota, ogólnie odpowiedni dla robotów o mniejszym obciążeniu, do spawania łukowego, cięcia lub natryskiwania.Górne ramię robota równoległobocznego napędzane jest za pomocą dźwigni.Dźwignia tworzy dwie strony równoległoboku z dolnym ramieniem.Więc to się nazywa.Wczesny rozwój równoległobocznej przestrzeni roboczej robota jest stosunkowo niewielki (ograniczony do przodu robota), trudno jest zawiesić pracę do góry nogami.Jednak nowy robot równoległoboczny (robot równoległy) opracowywany od końca lat 80. XX wieku był w stanie rozszerzyć przestrzeń roboczą do góry, tyłu i dołu robota, bez sztywności robota pomiarowego, dlatego poświęcono mu wiele uwagi.Ta konstrukcja nadaje się nie tylko do lekkich, ale także do ciężkich robotów.W ostatnich latach roboty do zgrzewania punktowego (obciążenie od 100 do 150 kg) najczęściej wybierają konstrukcję równoległoboku od robotów.

Każdy z wałów powyższych dwóch robotów jest używany do ruchu wahadłowego, więc serwomotor jest napędzany przez reduktor wahliwego koła igłowego (RV) (1 do 3 osi) i reduktor harmonicznych (1 do 6 osi).Przed połową lat 80. roboty napędzane elektrycznie były napędzane serwosilnikami prądu stałego, a od końca lat 80. kraje przestawiły się na serwosilniki prądu przemiennego.Ponieważ silniki prądu przemiennego nie mają szczotek węglowych, mają dobre właściwości dynamiczne, dzięki czemu nowy robot nie tylko ma niski wskaźnik wypadków, ale także znacznie wydłuża czas bezobsługowy, a także (minus) prędkość jest również szybka.Niektóre nowe lekkie roboty z ładunkiem mniejszym niż 16 kg mają maksymalną prędkość ruchu większą niż 3 m/s w punkcie środkowym narzędzia (TCP), dokładne pozycjonowanie i niskie wibracje.Jednocześnie w szafie sterowniczej robota zastosowano również 32-bitowy mikrokomputer oraz nowy algorytm, dzięki czemu ma on funkcję optymalizacji samej ścieżki, przesuwania trajektorii bliżej trajektorii nauczania.

osobliwość

Edytuj głos

Spawanie punktowe nie jest zbyt wymagające dla robotów spawalniczych.Ponieważ zgrzewanie punktowe wymaga tylko kontroli punktowej, tak jak w przypadku szczypiec spawalniczych między punktem a trajektorią ruchu nie ma ścisłych wymagań, co oznacza, że ​​robot może być używany tylko do zgrzewania punktowego na najwcześniejszym etapie.Robot do zgrzewania punktowego ma nie tylko wystarczającą nośność, ale także prędkość zmiany punktu do punktu jest szybka, akcja powinna być płynna, pozycjonowanie powinno być dokładne, aby skrócić czas zmiany, podnieść

Wysoka wydajność.Jaka nośność wymaga robot do zgrzewania punktowego, zależy od rodzaju zastosowanego zacisku spawalniczego.W przypadku szczypiec spawalniczych oddzielonych od transformatorów wystarczy obciążenie robotów od 30 do 45 kg.Jednak z jednej strony ten rodzaj zacisku spawalniczego wynika z długiej wtórnej linii kablowej, straty mocy są duże, z drugiej strony nie sprzyja robotowi spawanie szczypiec spawalniczych do wnętrza przedmiotu obrabianego , linia kablowa kołysze się wraz z ruchem robota, uszkodzenie kabla jest szybsze.Dlatego stopniowo wzrasta zastosowanie zintegrowanych szczypiec spawalniczych.Ten zacisk spawalniczy wraz z transformatorem ma masę około 70 kg.Biorąc pod uwagę, że robot powinien mieć wystarczającą nośność, spawane szczypce do pozycji przestrzennej do spawania z dużym przyspieszeniem, zwykle wybierane są roboty o dużej wytrzymałości z obciążeniem od 100 do 150 kg.W celu sprostania wymaganiom krótkodystansowego szybkiego przemieszczania zacisków spawalniczych podczas ciągłego zgrzewania punktowego.Nowy robot do dużych obciążeń dodaje możliwość pełnego przemieszczenia 50 mm w 0,3 s.Stawia to wyższe wymagania dotyczące wydajności silnika, prędkości obliczeniowej i algorytmu mikrokomputera.

Projekt konstrukcyjny

Edytuj głos

Ponieważ konstrukcja robota spawalniczego znajduje się w quasi-płaszczyznowym, wąskim środowisku przestrzennym, w celu zapewnienia, że ​​robot może śledzić spawanie spoiny zgodnie z informacją o odchyleniu czujnika łuku, robot powinien być zaprojektowany jako kompaktowy, elastyczny ruch i stabilna praca.Ze względu na charakterystykę wąskiej przestrzeni opracowano małego mobilnego robota spawalniczego, zgodnie z charakterystyką ruchu każdej struktury robota, przy użyciu metody modułowej, mechanizm robota podzielony jest na trzy części: mobilną platformę na kółkach, regulator palnika i czujnik łuku.Wśród nich mobilna platforma na kółkach ze względu na swoją bezwładność, powolną reakcję, głównie na zgrubne śledzenie spoiny, mechanizm regulacji palnika odpowiedzialny za precyzyjne śledzenie spoiny, czujnik łuku umożliwiający identyfikację odchyłki spoiny w czasie rzeczywistym.Ponadto kontroler robota i sterownik silnika są zintegrowane z platformą mobilną robota, dzięki czemu jest mniejszy.Jednocześnie, w celu zmniejszenia wpływu pyłu na ruchome części w trudnych warunkach spawania, zastosowano w pełni zamkniętą konstrukcję, która poprawia niezawodność^ofjego system.

wyposażyć

Edytuj głos

Sprzęt spawalniczy robota do zgrzewania punktowego, ze względu na zastosowanie zintegrowanych szczypiec spawalniczych, transformatory spawalnicze instalowane za szczypcami spawalniczymi, dlatego transformator musi być jak najmniejszy.W przypadku mniejszych transformatorów można używać prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz, a w przypadku większych transformatorów zastosowano technologię inwerterową do zmiany częstotliwości przemiennej o częstotliwości 50 Hz na prąd przemienny o częstotliwości od 600 do 700 Hz, dzięki czemu rozmiar transformatora jest zmniejszony i zredukowany.Po zmiennym ciśnieniu może być bezpośrednio przy spawaniu od 600 do 700 Hz AC, może być również ponownie rektyfikowany za pomocą spawania BEZPOŚREDNIEGO.Parametry spawania są regulowane przez timer.Nowy zegar został poddany mikroobliczeniom, dzięki czemu szafa sterownicza robota może bezpośrednio sterować zegarem bez konieczności stosowania dodatkowego interfejsu.Szczypce do zgrzewania punktowego robota spawalniczego, zwykle z pneumatycznymi szczypcami spawalniczymi, pneumatyczne szczypce spawalnicze między dwiema elektrodami stopnia otwarcia to na ogół tylko dwa pociągnięcia.A kiedy ciśnienie elektrody zostanie wyregulowane, nie można go dowolnie zmieniać.W ostatnich latach pojawił się nowy typ zacisków do zgrzewania punktowego serwo.Otwieranie i zamykanie szczypiec spawalniczych jest napędzane przez silnik serwo, a informacja zwrotna z tabliczki kodowej umożliwia arbitralny wybór i ustawienie otwierania szczypiec zgodnie z rzeczywistymi potrzebami.Siłę nacisku między elektrodami można również regulować bez etapu.Ta nowa elektryczna zgrzewarka punktowa serwo ma następujące zalety:

1) Cykl spawania każdego punktu spawania można znacznie skrócić, ponieważ stopień otwarcia szczypiec spawalniczych jest precyzyjnie kontrolowany przez robota, robot między punktem a punktem ruchu, szczypce spawalnicze mogą zacząć się zamykać;

2) Stopień otwarcia zacisku spawalniczego można regulować w zależności od stanu przedmiotu obrabianego, o ile nie ma kolizji ani zakłóceń, aby zminimalizować stopień otwarcia, w celu zaoszczędzenia stopnia otwarcia zacisku spawalniczego, aby aby zaoszczędzić czas potrzebny na otwieranie i zamykanie zacisku spawalniczego.

3) Gdy zaciski spawalnicze są zamknięte i pod ciśnieniem, można regulować nie tylko wielkość ciśnienia, ale także po zamknięciu elektrody są delikatnie zamykane, co zmniejsza deformację uderzeniową i hałas.

Robot do zgrzewania punktowego FANUC R-2000iB

Aplikacje spawalnicze

edytować