Svařovací roboty jsou průmyslové roboty zabývající se svařováním (včetně řezání a stříkání).Podle Mezinárodní organizace pro standardizaci (ISO) je člověk definován jako standardní svařovací robot, průmyslový robot je všestranný, programovatelný, automatický řídicí operátor (Manipulátor) se třemi nebo více programovatelnými osami pro průmyslovou automatizaci.Pro různá použití má poslední hřídel robota mechanické rozhraní, obvykle spojovací přírubu, kterou lze osadit různými nástroji nebo koncovými akčními členy.Svařovací roboty jsou průmyslové roboty, jejichž příruby poslední osy jsou opatřeny svařovacími kleštěmi nebo svařovacími (řezacími) pistolemi tak, aby je bylo možné svařovat, řezat nebo stříkat za tepla.

S rozvojem elektronické techniky, výpočetní techniky, numerického řízení a robotické techniky, automatických svařovacích robotů, od 60. let 20. století se začaly používat ve výrobě, jejich technologie stále více dospívala, má především následujícívýhody:

1) Stabilizovat a zlepšit kvalitu svařování, může odrážet kvalitu svařování v číselné podobě;

2) Zlepšit produktivitu práce;

3) Zlepšit pracovní náročnost pracovníků, mohou pracovat ve škodlivém prostředí;

4) Snížit požadavky na provozní dovednosti pracovníků;

5) Zkrátit přípravný cyklus úpravy a změny produktu, snížit odpovídající investice do vybavení.

Proto byl široce používán ve všech oblastech života.

Svařovací robot se skládá především ze dvou částí: robota a svařovacího zařízení.Robot se skládá z těla robota a řídicí skříně (hardware a software).Svařovací zařízení, například obloukové svařování a bodové svařování, se skládá ze svařovacího zdroje (včetně jeho řídicího systému), podavače drátu (obloukové svařování), svařovací pistole (svorky) a tak dále.Pro inteligentní roboty by neměly chybět ani snímací systémy, jako jsou laserové nebo kamerové senzory a jejich ovládání.

Schéma svařovacího robota

Svařovací roboty vyráběné po celém světě jsou v podstatě kloubové roboty, z nichž drtivá většina má šest os.Mezi nimi 1, 2, 3 osy mohou poslat koncový nástroj do různých prostorových poloh, zatímco 4, 5, 6 osy řeší různé požadavky na držení nástroje.Existují dvě hlavní formy mechanické struktury těla svařovacího robota: jedna je rovnoběžníková konstrukce a druhá je boční (otočná) konstrukce.Hlavní výhodou bočně montované (kyvné) konstrukce je velký rozsah činností horních a spodních ramen, což umožňuje pracovní prostor robota dosáhnout téměř koule.Díky tomu může robot pracovat na stojanech hlavou dolů, aby šetřil prostor na podlaze a usnadnil pohyb předmětů na zemi.Tento bočně namontovaný robot, 2 a 3 osé pro konzolovou konstrukci, však snižuje tuhost robota, obecně vhodný pro roboty s menším zatížením, pro obloukové svařování, řezání nebo stříkání.Horní rameno robota paralelogramu je poháněno pákou.Páka tvoří dvě strany rovnoběžníku se spodním ramenem.Tak se to jmenuje.Raný vývoj pracovního prostoru paralelogramového robota je relativně malý (omezený na přední část robota), je obtížné zavěsit práci vzhůru nohama.Nový paralelogramový robot (paralelní robot) vyvíjený od konce 80. let však dokázal rozšířit pracovní prostor na horní, zadní a spodní část robota, aniž by měl měřicí robot tuhost, takže mu byla věnována široká pozornost.Tato konstrukce je vhodná nejen pro lehké, ale i pro těžké roboty.V posledních letech volí bodové svařovací roboty (nosnost 100 až 150 kg) většinou roboty s paralelogramovou strukturou.

Každá z hřídelí výše uvedených dvou robotů se používá pro kyvný pohyb, takže servomotor je poháněn reduktorem otočného jehlového kola (RV) (1 až 3 osy) a harmonickým reduktorem (1 až 6 os).Před polovinou 80. let 20. století byly elektricky poháněné roboty poháněny stejnosměrnými servomotory a od konce 80. let země přešly na střídavé servomotory.Vzhledem k tomu, že střídavé motory nemají uhlíkové kartáče, mají dobré dynamické vlastnosti, takže nový robot má nejen nízkou nehodovost, ale také výrazně zvýšil bezúdržbovost, plus (mínus) rychlost je také vysoká.Některé nové lehké roboty se zatížením menším než 16 kg mají maximální rychlost pohybu vyšší než 3 m/s ve středu nástroje (TCP), přesné polohování a nízké vibrace.Řídicí skříň robota zároveň používala také 32bitový mikropočítač a nový algoritmus, takže má funkci optimalizace samotné cesty, kdy dráhu vede blíže k dráze výuky.

zvláštnost

Upravit hlas

Bodové svařování není na svařovací roboty příliš náročné.Vzhledem k tomu, že bodové svařování potřebuje pouze bodové ovládání, není pro svařovací kleště mezi bodem a bodem trajektorie pohybu přísné požadavky, což znamená, že robot může být použit pouze pro bodové svařování při nejbližším důvodu.Robot pro bodové svařování má nejen dostatečnou nosnost, ale také rychlost řazení z bodu do bodu je rychlá, akce by měla být hladká, polohování by mělo být přesné, aby se zkrátila doba řazení, zdvih

Vysoká produktivita.Jak velkou nosnost vyžaduje robot pro bodové svařování závisí na tvaru použité svařovací svorky.Pro svařovací kleště oddělené od transformátorů stačí 30 až 45 kg zatížení robotů.Na jedné straně je však tento druh svařovací svorky způsoben dlouhým sekundárním kabelovým vedením, ztráta výkonu je velká, robotu neprospívá přivařování svařovacích kleští do vnitřku obrobku, na druhé straně , kabelové vedení se houpe s pohybem robota, poškození kabelu je rychlejší.Postupně se proto zvyšuje používání integrovaných svařovacích kleští.Tato svařovací svorka má spolu s transformátorem hmotnost asi 70 kg.Vzhledem k tomu, že robot by měl mít dostatečnou nosnost, svařované kleště do prostorové polohy pro svařování při velkém zrychlení, jsou obecně voleny těžké roboty se zatížením 100 až 150 kg.Aby byly splněny požadavky na rychlé přemístění svarových svorek na krátkou vzdálenost při kontinuálním bodovém svařování.Nový robustní robot přidává schopnost dokončit posun o 50 mm za 0,3 s.To klade vyšší požadavky na výkon motoru, výpočetní rychlost a algoritmus mikropočítače.

Strukturální design

Upravit hlas

Vzhledem k tomu, že konstrukce svařovacího robota je v kvazirovinném prostředí s úzkým prostorem, aby bylo zajištěno, že robot může sledovat svařování svaru podle informací o odchylce snímače oblouku, měl by být robot navržen jako kompaktní, flexibilní pohyb. a stabilní práci.S ohledem na vlastnosti úzkého prostoru je vyvinut malý mobilní svařovací robot, podle pohybových charakteristik každé konstrukce robota, pomocí modulární metody konstrukce je mechanismus robota rozdělen do tří částí: kolová mobilní plošina, seřizovač hořáku a obloukový senzor.Mezi nimi, kolová mobilní platforma kvůli své setrvačnosti, pomalé odezvě, hlavně při hrubém sledování svaru, mechanismus nastavení hořáku je zodpovědný za přesné sledování svaru, snímač oblouku pro dokončení identifikace odchylky svaru v reálném čase.Kromě toho je řídicí jednotka robota a ovladač motoru integrovány na mobilní platformě robota, takže je menší.Současně, aby se snížil vliv prachu na pohyblivé části v drsném svařovacím prostředí, je pro zlepšení spolehlivosti použita plně uzavřená konstrukce^ofjeho systém.

vybavit

Upravit hlas

Svařovací zařízení bodového svařovacího robota, kvůli použití integrovaných svařovacích kleští, svařovacích transformátorů instalovaných za svařovacími kleštěmi, takže transformátor musí být co nejmenší.U menších transformátorů lze použít střídavý proud o frekvenci 50 Hz au větších transformátorů byla použita invertorová technologie pro změnu střídavého proudu s frekvencí 50 Hz na střídavý proud 600 až 700 Hz, takže velikost transformátoru je zmenšena a zmenšena.Po proměnlivém tlaku lze přímo svařovat střídavým proudem 600 až 700 Hz, lze jej také znovu napravit pomocí PŘÍMÉHO svařování.Parametry svařování se nastavují časovačem.Nový časovač byl mikropočítán, takže řídicí skříň robota může časovač přímo ovládat bez potřeby dalšího rozhraní.Bodové svařování robot svařovací kleště, obvykle s pneumatickými svařovacími kleštěmi, pneumatické svařovací kleště mezi dvěma elektrodami stupně otevření je obecně pouze dva zdvihy.A jakmile je tlak elektrody nastaven, nelze jej libovolně měnit.V posledních letech se objevil nový typ elektrických servo svorek pro bodové svařování.Otevírání a zavírání svařovacích kleští je poháněno servomotorem a zpětná vazba kódového štítku umožňuje libovolnou volbu a přednastavení otevírání kleští podle aktuální potřeby.A tlakovou sílu mezi elektrodami lze nastavit i bez stupně.Tato nová elektrická servo bodová svářečka má následující výhody:

1) Svařovací cyklus každého svařovacího bodu lze výrazně snížit, protože stupeň otevření svařovacích kleští je přesně řízen robotem, robot mezi bodem a bodem pohybu procesu, svařovací kleště se mohou začít zavírat;

2) Stupeň otevření svařovací svorky lze nastavit podle stavu obrobku, pokud nedojde ke kolizi nebo interferenci, aby se minimalizoval stupeň otevření, aby se ušetřil stupeň otevření svařovací svorky, aby pro úsporu času, který zabere otevírání a zavírání svařovací svorky.

3) Když jsou svařovací svorky zavřené a natlakované, lze nastavit nejen velikost tlaku, ale také při zavření jsou elektrody jemně uzavřeny, což snižuje nárazovou deformaci a hluk.

Bodový svařovací robot FANUC R-2000iB

Svařovací aplikace

Upravit