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ABB焊接机器人系统构成与优化
发布时间:2019-10-14        浏览次数:14        返回列表
 
焊接机器人的系统构成

      完整的焊接机器人系统一般有如下几部分组成:机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊枪和焊钳等)、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等。

      根据用途,将工业机器人配置不同的焊接系统,将组成不同的焊接机器人系统。


      弧焊机器人在通用机械、金属结构等许多行业中得到广泛运用。弧焊机器人是包括电弧焊附属装置在内的柔性焊接系统,而性能有特殊的要求。在弧焊作业中,焊枪应跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊缝。因此运动过程中的速度稳定性和轨迹精度是两项重要指标。一般情况下,焊接速度约为5~50㎜/s,轨迹精度约为±(0.2~0.5)㎜。由于焊枪的姿态对焊缝质量有一定的影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大,其一些基本性能要求如下所示:

设定焊接条件(电流、电压、速度等);

摆动功能;

坡口填充功能;

焊接异常功能检测;

焊接传感器(起始点检测、焊道跟踪)的接口功能。

      汽车工业是点焊机器人系统一个典型的应用领域。*初,点焊机器人只用于增强焊作业(往已拼接好的工件上增加焊点),后来为了保证拼接精度,又让机器人完成定位焊作业性能,具体来说有:

安装面积小,工作空间大;

快速完成小节距的多点定位(例如每0.3~0.4s移动30~50㎜节距后定位);

定位精度高(±0.25㎜),以确保焊接质量;

持重大(50~100㎏),以便携带内装变压器的焊钳;

内存容量大,示教简单,节省工时;

点焊速度已生产线相匹配,同时按全可靠性好。

     焊接机器人的示教编程:用机器人代替人进行作业时,必须预先对机器人发出指令,规定机器人应该完成的动作和作业的具体内容,这个指示过程称之为对机器人的示教(teaching),或者称之为对机器人的编程(programming)。对机器人的示教内容通常存储在机器人的控制装置内,通过存储内容的再现(playback),机器人就能实现人们所要求的动作和要求人们赋予的作业内容。

      示教内容主要由两部分组成,一是机器人运动轨迹的示教,二是机器人作业条件的示教。机器人运动轨迹的示教主要是对为了完成某一作业,焊丝端部所要运动的轨迹,包括运动类型和运动速度的示教。机器人作业条件的示教主要是为了获得好的焊接质量,对焊接条件进行示教,包括被焊金属的材质、板厚、对应焊缝形状的焊枪姿势、焊接参数、焊接电源的控制方法等。

      焊接机器人需要改进的问题:实际应用证明,对不受空间限制的变压器长直焊缝或带法兰的圆形角焊缝,机器人焊接比人工焊接具有巨大优势。但焊接机器人在变压器制造行业的应用尚处于初级阶段,为了提高焊接机器人利用率,还要从两个方面进行改进。

   (1)焊接机器人制造企业要提高其便捷化、智能化水平,以便能与生产现场更加有效的对接。如:使用无线定位技术,用激光笔模拟示教点及焊枪角度,代替示教时机械臂运动;增加机器人手臂作业半径,开发实用工装,使机器人能移动到翻箱放倒的变压器油箱内,从而实现变压器内部焊缝焊接。

   (2)变压器设计部门要提高产品及零部件标准化程度,合理布局焊缝位置,减少零件扣压、跨越焊缝现象,给机器人连续焊接创造良好条件。

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