激光焊接機器人的優(yōu)勢和應用領(lǐng)域
一、什么是激光焊接機器人?
焊接機器人是一種用于焊接作業(yè)的自動(dòng)化焊接設備。顧名思義,焊接機器人可以在沒(méi)有人工參與的情況下實(shí)現焊件的智能焊接。其智能控制系統相當于一個(gè)熟練焊工的反應,可以靈活應用于不同規格的焊件。機器人激光焊接機使用激光作為焊接熱源。機器人激光焊接機可以將高能量密度的激光束照射在兩部分材料上,使局部加熱熔化,然后冷卻凝固形成一個(gè)整體。
二、激光焊接機器人的特點(diǎn)
1、機器人焊接可以提高生產(chǎn)效率
焊接機器人響應時(shí)間短,動(dòng)作迅速,焊接速度在60-3000px/分鐘,這個(gè)速度遠高于手工焊接。機器人在運轉過(guò)程中不停頓也不休息,只要保證外部水電氣等條件,機器人就可以24小時(shí)持續工作,既提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,也很大程度上節約了人工成本。
2、機器人焊接可以提高產(chǎn)品質(zhì)量
焊接機器人在焊接過(guò)程中,只要給出焊接參數和運動(dòng)軌跡,機器人就會(huì )精確重復此動(dòng)作,焊接電流、電壓、焊接速度及焊絲長(cháng)度等參數對焊接結果起決定作用。采用機器人焊接時(shí),對于每條焊縫的焊接參數都是恒定的,降低了對工人操作技術(shù)的要求,避免人工焊接受外部環(huán)境的影響,焊接穩定,保證了產(chǎn)品的高品質(zhì)。
3、機器人焊接可以降低企業(yè)成本
焊接機器人降低企業(yè)成本主要體現在規?;a(chǎn)中,一臺機器人可以替代2到4名產(chǎn)業(yè)工人,根據企業(yè)具體情況有所不同。機器人24小時(shí)連續生產(chǎn),另外隨著(zhù)高速高效焊接技術(shù)的應用,使用機器人焊接成本降低更加明顯。
4、機器人焊接容易安排生產(chǎn)計劃
由于機器人可重復性高,只要給定參數,就會(huì )永遠按照指令去動(dòng)作,因此機器人焊接產(chǎn)品周期明確,容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量。機器人的生產(chǎn)節拍是固定的,可準確安排生產(chǎn)計劃使企業(yè)的生產(chǎn)效率、資源的綜合利用做到最大化。
5、機器人焊接可縮短產(chǎn)品改型換代的周期
機器人焊接可實(shí)現小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化,縮短產(chǎn)品改型換代的周期,減小相應的設備投資。機器人與專(zhuān)機的最大區別就是可以通過(guò)修改程序以適應不同工件的生產(chǎn)。在產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)只需要重新更換產(chǎn)品設計相應的工具,機器人本體不需要做任何改動(dòng),更改相應的程序命令就可以做到產(chǎn)品或設備更新。
三、激光焊接機器人的基本性能要求
1.焊接速度。焊接速度需要與焊接質(zhì)量相匹配。焊接速度過(guò)快會(huì )影響焊接質(zhì)量,容易出現焊接偏差、少焊、漏焊等焊接缺陷。如果焊接速度過(guò)慢,會(huì )影響產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程。焊接速度是決定焊接效率的重要指標。
2.手腕的額定負荷。指機器人激光焊接機末端所能承受的載荷。腕部的額定載荷決定了其臂距和焊接工件規格,其載荷包括焊槍、電纜、視覺(jué)傳感器、送絲管等。
3.車(chē)軸數量。指的是機器人激光焊接機的關(guān)節。機器人激光焊接機的靈活性隨著(zhù)軸的數量而變化。關(guān)節數量多的機器人激光焊接機靈活性相應更好,焊件規格更多,焊接應用更廣。
4.臂展。它反映了機器人激光焊接機的焊接半徑。臂跨越長(cháng),焊接半徑越大,焊件規格越大。用戶(hù)可以根據自己的焊接空間、焊件規格和焊接要求選擇機器人激光焊接機的臂距。
5.身體的重量。機器人激光焊接機的重量隨規格不同而不同,根據臂距和焊接范圍的不同重量也不同。
6.重復定位精度。反映的是機器人激光焊接機在重復動(dòng)作中保持的焊接精度,質(zhì)量合格的機器人激光焊接機才能保持焊接精度不出現偏差。
機器人激光焊接機的移動(dòng)速度是一個(gè)重要指標,要求快速完成小間距的多點(diǎn)定位(例如每0.3-0.4秒移動(dòng)30-50mm間距后的定位)。為了保證焊接質(zhì)量,要求定位精度高(一般0-25mm);它有很大的承載能力(50 ~ 100公斤)來(lái)承載內置變壓器的焊鉗。
四、激光焊接機器人的應用領(lǐng)域
1.工程機械制造領(lǐng)域
隨著(zhù)機械制造業(yè)焊接任務(wù)的加劇,焊接本來(lái)就是一個(gè)勞動(dòng)條件差、熱輻射大的危險職業(yè)。機械制造也有很多大型設備,也增加了焊接的難度。機器人焊接設備是從事焊接的自動(dòng)化機械設備,解放了工人的勞動(dòng)強度,有助于提高機械制造領(lǐng)域的自動(dòng)化水平。
2.汽車(chē)制造領(lǐng)域
近年來(lái),為了滿(mǎn)足大眾的需求,汽車(chē)工業(yè)呈現多元化發(fā)展,傳統的焊接已經(jīng)不能滿(mǎn)足汽車(chē)和汽車(chē)零部件制造的高焊接要求。智能機器人焊接設備可以對焊縫實(shí)現精確焊接,放下剛好合適的焊材填充,使焊縫美觀(guān)牢固。在很多現代化的汽車(chē)生產(chǎn)車(chē)間,已經(jīng)形成了自動(dòng)化焊接設備流水線(xiàn)。
3.電子設備領(lǐng)域
電子設備領(lǐng)域對焊接質(zhì)量要求很高。隨著(zhù)社會(huì )對電子設備需求的不斷增加,電子設備發(fā)展迅速,但也面臨著(zhù)嚴峻的挑戰。機器人焊接設備可以在穩定焊接質(zhì)量的同時(shí)保證生產(chǎn)效率,實(shí)現電子設備的精確焊接,比人工效率提高三到四倍。
4.造船領(lǐng)域
在船舶結構中,船舶的焊接構件有近千個(gè),涉及零件近萬(wàn)個(gè)。船舶的重要承力構件大多采用焊接構件,船體在運行過(guò)程中承受的壓力很大,焊接要求嚴格。機器人焊接設備通過(guò)自動(dòng)焊縫跟蹤技術(shù)靈活設置焊接參數,精確焊接船舶各部分。
五、馬克激光-激光焊接機器人的性能優(yōu)勢:
1.機器人激光焊接機不需要接觸加工,對焊接零件沒(méi)有外力。
2.機器人激光焊接機的激光能量高度集中,熱影響小,熱變形小。
3.機器人激光焊接機可以焊接高熔點(diǎn)、難熔和難焊接的金屬,如鈦合金和鋁合金等。并能實(shí)現某些異種材料之間的焊接。
4.機器人激光焊機的焊接過(guò)程對環(huán)境無(wú)污染,可以在空氣中直接焊接。該工藝簡(jiǎn)單實(shí)用。
5.機器人激光焊接機焊點(diǎn)小,焊縫窄,外形整潔美觀(guān),焊后無(wú)需處理或只需簡(jiǎn)單的處理工藝。焊縫組織均勻,氣孔和缺陷少,可以減少和優(yōu)化母材雜質(zhì),焊縫的機械強度往往高于母材。機器人激光焊接機的機械性能、耐腐蝕性能和電磁性能均優(yōu)于常規焊接方法。
6.激光可以精確控制,聚焦光斑小,機器人激光焊接機可以高精度定位,實(shí)現精密加工。
7.機器人激光焊接機易于與計算機數控系統或機械手和機器人配合,實(shí)現自動(dòng)焊接,提高生產(chǎn)效率。