Пресс-тормоз

Мобильные сварочные роботы — это роботы, выполняющие сварочные работы и состоящие в основном из двух частей: самого робота и сварочного оборудования. Сварочные роботы, как правило, делятся на роботов точечной сварки и дуговой сварки. Роботы можно увидеть в работе в различных отраслях промышленности, причём мобильные сварочные роботы являются одним из наиболее широко применяемых типов в промышленности. Итак, вы знаете классификацию и характеристики сварочных роботов? Давайте ознакомимся с соответствующим введением.

Характеристики роботов дуговой сварки

Роботы для дуговой сварки в основном используют методы сварки с газовой защитой. На робота для дуговой сварки могут быть установлены распространённые источники сварочного тока, такие как тиристорные, инверторные, управляемые по форме волны, импульсные или неимпульсные. Поскольку шкаф управления роботом использует цифровое управление, а источник сварочного тока, как правило, работает в аналоговом режиме, между источником сварочного тока и шкафом управления требуется интерфейс.

Его характеристики можно кратко описать следующим образом:

1. Высокая производительность и стабильность

л  Возможность непрерывной работы: может функционировать 24 часа в сутки без перерыва, что значительно повышает производительность.

л  **Стабильное время цикла:** параметры, такие как скорость сварки, скорость подачи проволоки и траектория колебаний, остаются постоянными и не зависят от утомления оператора или колебаний его квалификации, обеспечивая стабильное время цикла производства для каждого изделия.

2. **Отличная стабильность качества сварных швов:**

л  Высокая точность траектории: чрезвычайно высокая повторяемость (обычно ±0,05 мм — ±0,1 мм), обеспечивающая точное воспроизведение заданной траектории и предотвращающая случайные дефекты, характерные для ручной сварки, такие как подрез, отклонение шва и неравномерность валика шва.

л  Стабильные технологические параметры: точный контроль сварочного тока, напряжения, длины дуги и скорости сварки обеспечивает эстетичное формирование шва, стабильную глубину проплавления и значительно снижает долю переделок.

л  Снижение физической нагрузки: при тяжёлых сварочных работах с крупногабаритными конструктивными элементами (например, с узлами строительной техники и секциями судов) робот устраняет необходимость учитывать физические ограничения оператора при удержании сварочной горелки, позволяя легко выполнять продолжительную сварку в сложных рабочих позах.

3**Высокая гибкость и интеграция в автоматизированные системы:**

л  Быстрое переключение: путём изменения управляющей программы система может оперативно адаптироваться к требованиям сварки различных изделий, что особенно актуально для производственных моделей с большим ассортиментом и малыми партиями.

л  Связь с внешней осью: Обычно оснащён функцией связи с позиционером. Робот и позиционер (поворотный стол) перемещаются синхронно, постоянно сохраняя сварочную горелку в «вертикально-вниз» или оптимальном для сварки положении, что обеспечивает высококачественную сварку сложных пространственных кривых.

л  Интеграция системы: Легко интегрируется с системами загрузки и выгрузки, манипуляторами для транспортировки деталей, системами машинного зрения и системами контроля качества (например, лазерным отслеживанием сварочного шва и контролем сварочной ванны), образуя автоматизированные интеллектуальные производственные участки или цифровые цеха.

4. Зависимость от подготовки и управления на этапе предпроизводственной подготовки

л  Высокие требования к точности обрабатываемой детали: роботы для дуговой сварки относятся к типу устройств «обучение-воспроизведение» или полагаются на высокоточные датчики. Если точность установки детали недостаточна или зазоры при сборке нестабильны, робот не может так же гибко корректировать технологию сварки, как человек-сварщик, что легко приводит к прожогам или непроварам. Поэтому обычно требуются высокоточные приспособления и оснастка.

л  Барьеры программирования и технического обслуживания: хотя доступны технологии офлайн-программирования и обучения методом перетаскивания, они по-прежнему требуют от операторов высокого уровня навыков программирования, знаний сварочных процессов и компетенций в области технического обслуживания оборудования.

л  Значительные первоначальные инвестиции: стоимость самого оборудования, позиционера, оснастки и приспособлений, систем безопасности, а также последующие расходы на техническое обслуживание относительно высоки.

В заключение, основные характеристики роботов для дуговой сварки заключаются в их стабильности, эффективности и точности, что значительно повышает однородность качества сварки и уровень автоматизации производства. Однако это также предъявляет более высокие требования к точности технологических операций на предшествующих этапах (подготовка материалов, разделка кромок, сборка) и к управлению процессом, а также к техническому обслуживанию.

Характеристики роботов для точечной сварки

Поскольку используется интегрированный сварочный пистолет, сварочный трансформатор устанавливается за сварочным пистолетом; поэтому трансформатор робота для точечной сварки должен быть максимально миниатюризирован. В настоящее время новые сварочные таймеры основаны на микрокомпьютерах, поэтому шкаф управления роботом может непосредственно управлять таймером без необходимости отдельного интерфейса.

Сварочная горелка робота для точечной сварки использует электрическую сервосварочную горелку. Открытие и закрытие сварочной горелки осуществляется за счёт серводвигателя с обратной связью по кодовому диску, что позволяет произвольно выбирать и предварительно задавать степень открытия сварочной горелки в соответствии с реальными потребностями, а также бесступенчато регулировать силу зажима между электродами.

Характеристики роботов для точечной сварки можно кратко описать следующим образом:

1. Чрезвычайно высокая скорость перемещения и короткое время цикла

л  Высокоскоростное перемещение: роботы для точечной сварки обычно оснащаются приводными двигателями переменного тока с сервоуправлением и обладают чрезвычайно высокими показателями ускорения и скорости перемещения (максимальная скорость может превышать 2,0 м/с), что обеспечивает быстрое перемещение между сотнями точек сварки. 1. Чрезвычайно

л  Короткое время цикла: время сварки в одной точке обычно составляет всего 1,5–3 секунды (включая прижим, подачу тока, выдержку и паузу). Робот способен выполнять точную позиционировку между точками сварки с чрезвычайно высокой скоростью, что позволяет удовлетворять жёсткие требования к времени цикла на автомобильных сборочных линиях, где каждые десятки секунд с конвейера сходит новый автомобиль.

2. Высокая грузоподъёмность и высокая жёсткость конструкции

л  Большая нагрузка: для роботов точечной сварки требуются встроенный сварочный трансформатор, сварочные клещи (включая электродные рычаги), кабели и трубопроводы водяного охлаждения. Общая нагрузка обычно составляет от 100 до 500 кг (значительно выше, чем у роботов дуговой сварки — от 6 до 20 кг).

л  Усиление конструкции: Ввиду значительных ударных и реактивных сил, возникающих при закрытии сварочного зажима и приложении давления (давление обычно достигает 300–600 кгс), корпус робота и конструкция его запястья должны обладать чрезвычайно высокой жёсткостью, чтобы обеспечить отсутствие смещения положения сварочной точки в момент приложения давления.

3. Интегрированная технология сварочного пистолета и сервопривода

л  Интегрированный сварочный пистолет: Для снижения потерь в кабелях и повышения скорости отклика роботы для точечной сварки, как правило, используют интегрированные сварочные пистолеты с встроенным трансформатором (трансформатор и сварочный пистолет объединены в единый узел), непосредственно устанавливаемые на запястье робота.

л  Сервоприводный сварочный пистолет (с приводом от серводвигателя): Современные высококлассные роботы для точечной сварки широко используют сервоприводные сварочные пистолеты, которые обладают существенными преимуществами по сравнению с традиционными пневматическими сварочными пистолетами:

²  Более длительный срок службы электродов: Точное управление скоростью смыкания электродов снижает разбрызгивание, вызванное ударным воздействием.

²  Точное и регулируемое давление: сварочное давление может динамически регулироваться в зависимости от толщины листа и количества слоёв.

²  Гибкий ход: автоматическая регулировка хода открытия в зависимости от различных деталей, что исключает необходимость замены цилиндров или настройки конечных выключателей.

²  Контроль качества: обратная связь в реальном времени об износе электродов обеспечивает прогнозирующую техническую поддержку.

4. Сложная связь внешних осей и пространственная доступность

л  Совместная работа нескольких осей: на линиях точечной сварки кузовов автомобилей (Body-in-White) сварочные роботы обычно должны быть связаны с сервопозиционерами или седьмой осью (напольной/потолочной направляющей), чтобы обеспечить сварку в любом положении крупногабаритных и сложных криволинейных поверхностей, таких как кузовные панели, крыши и полы.

л  Способность избегать препятствий: сложная конструкция кузова автомобиля и высокая плотность точек сварки (в типичном автомобиле их от 3000 до 5000) требуют от робота сложных возможностей по планированию траектории, чтобы предотвратить столкновение сварочного пистолета с кузовом автомобиля или технологическими приспособлениями в ограниченных пространствах.

5. Высокая зависимость от оснастки, технологических приспособлений и интеграции системы

л  Точная позиционирование: для точечной сварки допустимые зазоры при сборке деталей очень малы. Для обеспечения качества сварного соединения (диаметр сварной точки, степень проплавления) обычно требуются высокоточные сварочные приспособления, полностью фиксирующие деталь и предотвращающие образование зазоров или смещений при приложении давления.

л  Сложность системы: Рабочая станция робота для точечной сварки включает не только само роботизированное тело, но и систему водяного охлаждения (для охлаждения трансформатора сварочного пистолета и электродов), устройство для заточки электродов (автоматически затачивает рабочую часть электрода для поддержания проводимости), сварочный контроллер и систему группового управления (регулирует временные интервалы подачи электроэнергии при одновременной работе нескольких роботов, чтобы избежать колебаний в электросети).

6. Интеллектуальный и онлайн-контроль качества

л  Адаптивная компенсация: Современные роботы для точечной сварки обладают адаптивными возможностями для компенсации износа электродов, вариаций толщины заготовок и шунтирования тока. Они способны в реальном времени корректировать сварочный ток и время приложения давления, отслеживая такие параметры, как динамическое сопротивление и перемещение электрода.

л  Прослеживаемость качества: Параметры сварки для каждой точки сварки (ток, давление, время, количество циклов износа электрода) могут передаваться в систему исполнения производственных операций (MES), обеспечивая полную прослеживаемость качества на всех этапах жизненного цикла. способность к отслеживанию. Это общее требование систем качества в автомобильной промышленности (например, IATF 16949).

Резюме: Основные характеристики роботов для точечной сварки можно свести к следующему: высокая грузоподъёмность, высокоскоростное позиционное перемещение, точное приложение давления сервосварочными пистолетами и высокая зависимость интеграции системы от оснастки и приспособлений.

В области производства автомобилей роботы для точечной сварки являются основным оборудованием на линии сборки кузова-«белого» автомобиля. Технические сложности заключаются не только в управлении движением робота при высоких нагрузках, но и в глубокой интеграции процессов сварки и систем автоматизации — включая компенсацию износа электродов, координированное управление несколькими роботами и контроль качества сварки в реальном времени. При оценке применения роботов для точечной сварки рекомендуется обратить внимание на следующие аспекты: точность позиционирования деталей, настройки цикла перезаточки электродов и резервное проектирование системы охлаждения. Эти параметры зачастую являются ключевыми факторами, влияющими на время безотказной работы производственной линии.

На этом завершается введение в классификацию и характеристики сварочных роботов. Сварочные роботы широко применяются в различных отраслях промышленности. Их появление позволило снизить трудоёмкость ручного труда, обеспечить работу в сложных условиях, непрерывную эксплуатацию, повысить производительность труда и сократить капитальные затраты предприятий.