一、机器人焊接系统组成
1、机器人焊接系统一般组成
(1)机器人
(2)焊接电源(焊机)
(3)送丝装置
(4)焊接保护气体装置
(5)焊***
(6)工装夹具
(7)焊接变位机
(8)清***服务装置等
2、机器人焊接系统组成还可根据焊接方法的不同以及具体的焊接工件、焊接工艺要求的不同等情况,选择扩展装置,例如:
(1)冷却水箱系统
(2)焊剂输送和回收装置
(3)焊接特种变位机
(4)各种传感器
(5)除尘器
(6)焊缝检测设备
(7)视觉设备等
二、机器人焊接系统各部分简介
1、焊接电源
焊接电源为焊接提供电流、电压并具有适合该焊接方法所要求的输出特性的设备。焊接电流有交流,直流,脉冲三种基本类型,相应的弧焊电源为交流弧焊电源,直流弧焊电源,脉冲弧焊电源等。焊接电源还有激光焊接、等离子焊接等。
焊接电源当今世界品牌一般有奥地利的福尼斯(Fronius)、芬兰的肯比(Kemppi Pro)、美国的林肯、美国miller米勒、日本松下焊机(Panasonic)等,国产品牌焊接电源有深圳麦克米特等,其他的激光焊接电源,等离子焊接电源(海宝电源)等。
2、机器人
焊接使用的机器人,现在世界品牌工业机器人和国内品牌工业机器人基本都可以进行焊接,而且一些机器人还专门配有焊接工艺包或者焊接功能模块,机器人的出现很多基本上设计时候就是为了代替这些环境相对不太好的工种。世界品牌工业机器人,一般有ABB、kuka、fanuc、yaskawa(安川)、nachi(那智)、kawasaki(川崎机器人)、comau(柯马)、epson(爱普生)等,国产机器人一般有新松、广数、华数、埃斯顿、新时达、等。
3、送丝系统
送丝系统通常是由送丝机、减速器、校直轮、送丝轮、送丝软管、焊丝盘等组成。盘绕在焊丝盘上的焊丝经过校直轮和送丝轮送往焊***。根据送丝方式的不同,可分为四种类型:
推丝式:推丝式是焊丝被送丝轮推送经过软管而达到焊***,是半自动熔化极气保护焊的主要送丝方式。这种送丝方式的焊***结构简单、轻便、操作维修都比较方便,但焊丝送进的阻力较大。随着软管的加长,送丝稳定性变差,一般送丝软管长为3.5~4m左右。
拉丝式:拉丝式可分为三种形式,分别是:
(1)将焊丝盘和焊***分开,两者通过送丝软管连接;
(2)将焊丝盘直接安装在焊***上;
(3)焊丝盘与焊***分开,送丝电动机也与焊***分开。
前两种都适用于细丝半自动焊,但前一种操作比较方便,第三种送丝方式可用于自动熔化极气体保护焊。
推拉丝式:焊丝前进时既靠后面的推力,又靠前边的拉力,利用两个力的合力来克服焊丝在软管中的阻力。推拉丝两个动力在调试过程中要有一定配合,尽量做到同步,但以拉为主。焊丝送进过程中,始终要保持焊丝在软管中处于拉直状态。这种送丝方式的送丝软管***长可以加长到15m左右,扩大了半自动焊的操作距离。
行星式:行星式送丝系统是根据“轴向固定的旋转螺母能轴向送进螺杆”的原理设计而成的。三个互为120°的滚轮交叉地安装在一块底座上,组成一个驱动盘。驱动盘相当于螺母,通过三个滚轮中间的焊丝相当于螺杆,三个滚轮与焊丝之间有一个预先调定的螺旋角。当电动机的主轴带动驱动盘旋转时,三个滚轮即向焊丝施加一个轴向的推力,将焊丝往前推送。送丝过程中,三个滚轮一方面围绕焊丝公转,另一方面又绕着自己的轴自转。调节电动机的转速即可调节焊丝送进速度。这种送丝机构可一级一级串联起来而成为所谓线式送丝系统,使送丝距离更长(可达60m)。若采用一级传送,可传送7~8m。这种线式送丝方式适合于输送小直径焊丝(φ0.8~1.2mm)和钢焊丝,以及长距离送丝。
4、焊***
焊***利用焊机的高电流,高电压产生的热量聚集在焊***终端,熔化焊丝,融化的焊丝渗透到需焊接的部位,冷却后,被焊接的物体牢固的连接成一体。焊***是指焊接过程中,执行焊接操作的部分,它使用灵活,方便快捷,工艺简单。
焊***分类,三阴极焊***、WP氩弧焊***、氩弧焊***、塑料焊***、CO2焊***、火焰焊***、电烙铁等。其中气保焊***主要分为:松下、OTC、宾彩尔、TBI四大系列,氩弧焊***主要分为:气电一体、气电分体、水冷三大系列,根据自身情况选择合适的焊***。
5焊接保护气体
保护气体是指焊接过程中用于保护金属熔滴、熔池及焊缝区的气体,它使高温金属免受外界气体的侵害。保护性气体一般都是化学特性非常稳定,在高温高压等等的化学反应过程中也不参与反应。不仅如此,它还能够起到隔离大气中活跃性气体如氧气等等参与反应,从而起到保护反应的纯粹性 。保护性气体一般以惰性气体为常见,有些时候考虑到成本因素,氮气也可以作为部分反应的保护气体。
焊接保护气体可以是单元气体,也有二元,三元混合气。单元气体有氩气,二氧化碳,二元混合气有氩和氧,氩和二氧化碳,氩和氦,氩和氢混合气。三元混合气有氦,氩,二氧化碳混合气。应用中视焊材不同选择不同配比的焊接混合气。另一方面,保护气体来自其他方面,如焊条药皮就可以产生保护气体,产生气体的主要有纤维素,碳酸盐等。埋弧焊焊剂也能产生保护气体,但是量少。
保护气体可以分为两类:惰性气体和活性气体。惰性气体指的是氦气和氩气,根本不会与熔融焊缝发生反应,用于MIG 焊接(金属 - 惰性气体电弧焊)。活性气体,一般包括二氧化碳,氧气,氮气和氢气。这些气体通过稳定电弧和确保材料平稳地传送到焊缝来参与焊接过程,当占大部分时,会破坏焊缝,但是少量的话反而能提高焊接特点,用于MAG 焊接(金属 - 活性气体电弧焊)。
6、焊接工装夹具
焊接工艺装备就是在焊接结构生产的装配与焊接过程中起配合及辅助作用的夹具、机械装置或设备的总称,简称焊接工装。在焊接结构生产中,装配和焊接是两道重要的生产工序,根据工艺通常以两种方式完成这两道工序,一种是先装配后焊接;一种是边装配边焊接。
一个完整的夹具,是由定位器、夹紧机构、夹具体三部分组成的。在装焊作业中,多使用在夹具体上装有多个不同夹紧机构和定位器的复杂夹具(也称胎具或专用夹具)。其中,除夹具体是根据焊件结构形式进行专门设计外,夹紧机构和定位器多是通用的结构形式。定位器大多数