激光焊接機(jī)器人的優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域
一、什么是激光焊接機(jī)器人?
焊接機(jī)器人是一種用于焊接作業(yè)的自動化焊接設(shè)備。顧名思義,焊接機(jī)器人可以在沒有人工參與的情況下實現(xiàn)焊件的智能焊接。其智能控制系統(tǒng)相當(dāng)于一個熟練焊工的反應(yīng),可以靈活應(yīng)用于不同規(guī)格的焊件。機(jī)器人激光焊接機(jī)使用激光作為焊接熱源。機(jī)器人激光焊接機(jī)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整體。
二、激光焊接機(jī)器人的特點
1、機(jī)器人焊接可以提高生產(chǎn)效率
焊接機(jī)器人響應(yīng)時間短,動作迅速,焊接速度在60-3000px/分鐘,這個速度遠(yuǎn)高于手工焊接。機(jī)器人在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不停頓也不休息,只要保證外部水電氣等條件,機(jī)器人就可以24小時持續(xù)工作,既提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,也很大程度上節(jié)約了人工成本。
2、機(jī)器人焊接可以提高產(chǎn)品質(zhì)量
焊接機(jī)器人在焊接過程中,只要給出焊接參數(shù)和運(yùn)動軌跡,機(jī)器人就會精確重復(fù)此動作,焊接電流、電壓、焊接速度及焊絲長度等參數(shù)對焊接結(jié)果起決定作用。采用機(jī)器人焊接時,對于每條焊縫的焊接參數(shù)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(wěn)定,保證了產(chǎn)品的高品質(zhì)。
3、機(jī)器人焊接可以降低企業(yè)成本
焊接機(jī)器人降低企業(yè)成本主要體現(xiàn)在規(guī)模化生產(chǎn)中,一臺機(jī)器人可以替代2到4名產(chǎn)業(yè)工人,根據(jù)企業(yè)具體情況有所不同。機(jī)器人24小時連續(xù)生產(chǎn),另外隨著高速高效焊接技術(shù)的應(yīng)用,使用機(jī)器人焊接成本降低更加明顯。
4、機(jī)器人焊接容易安排生產(chǎn)計劃
由于機(jī)器人可重復(fù)性高,只要給定參數(shù),就會永遠(yuǎn)按照指令去動作,因此機(jī)器人焊接產(chǎn)品周期明確,容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量。機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的,可準(zhǔn)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(jī)器人焊接可縮短產(chǎn)品改型換代的周期
機(jī)器人焊接可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化,縮短產(chǎn)品改型換代的周期,減小相應(yīng)的設(shè)備投資。機(jī)器人與專機(jī)的最大區(qū)別就是可以通過修改程序以適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)。在產(chǎn)品更新?lián)Q代時只需要重新更換產(chǎn)品設(shè)計相應(yīng)的工具,機(jī)器人本體不需要做任何改動,更改相應(yīng)的程序命令就可以做到產(chǎn)品或設(shè)備更新。
三、激光焊接機(jī)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。焊接速度過快會影響焊接質(zhì)量,容易出現(xiàn)焊接偏差、少焊、漏焊等焊接缺陷。如果焊接速度過慢,會影響產(chǎn)品生產(chǎn)過程。焊接速度是決定焊接效率的重要指標(biāo)。
2.手腕的額定負(fù)荷。指機(jī)器人激光焊接機(jī)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(guī)格,其載荷包括焊槍、電纜、視覺傳感器、送絲管等。
3.車軸數(shù)量。指的是機(jī)器人激光焊接機(jī)的關(guān)節(jié)。機(jī)器人激光焊接機(jī)的靈活性隨著軸的數(shù)量而變化。關(guān)節(jié)數(shù)量多的機(jī)器人激光焊接機(jī)靈活性相應(yīng)更好,焊件規(guī)格更多,焊接應(yīng)用更廣。
4.臂展。它反映了機(jī)器人激光焊接機(jī)的焊接半徑。臂跨越長,焊接半徑越大,焊件規(guī)格越大。用戶可以根據(jù)自己的焊接空間、焊件規(guī)格和焊接要求選擇機(jī)器人激光焊接機(jī)的臂距。
5.身體的重量。機(jī)器人激光焊接機(jī)的重量隨規(guī)格不同而不同,根據(jù)臂距和焊接范圍的不同重量也不同。
6.重復(fù)定位精度。反映的是機(jī)器人激光焊接機(jī)在重復(fù)動作中保持的焊接精度,質(zhì)量合格的機(jī)器人激光焊接機(jī)才能保持焊接精度不出現(xiàn)偏差。
機(jī)器人激光焊接機(jī)的移動速度是一個重要指標(biāo),要求快速完成小間距的多點定位(例如每0.3-0.4秒移動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)來承載內(nèi)置變壓器的焊鉗。
四、激光焊接機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域
1.工程機(jī)械制造領(lǐng)域
隨著機(jī)械制造業(yè)焊接任務(wù)的加劇,焊接本來就是一個勞動條件差、熱輻射大的危險職業(yè)。機(jī)械制造也有很多大型設(shè)備,也增加了焊接的難度。機(jī)器人焊接設(shè)備是從事焊接的自動化機(jī)械設(shè)備,解放了工人的勞動強(qiáng)度,有助于提高機(jī)械制造領(lǐng)域的自動化水平。
2.汽車制造領(lǐng)域
近年來,為了滿足大眾的需求,汽車工業(yè)呈現(xiàn)多元化發(fā)展,傳統(tǒng)的焊接已經(jīng)不能滿足汽車和汽車零部件制造的高焊接要求。智能機(jī)器人焊接設(shè)備可以對焊縫實現(xiàn)精確焊接,放下剛好合適的焊材填充,使焊縫美觀牢固。在很多現(xiàn)代化的汽車生產(chǎn)車間,已經(jīng)形成了自動化焊接設(shè)備流水線。
3.電子設(shè)備領(lǐng)域
電子設(shè)備領(lǐng)域?qū)附淤|(zhì)量要求很高。隨著社會對電子設(shè)備需求的不斷增加,電子設(shè)備發(fā)展迅速,但也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。機(jī)器人焊接設(shè)備可以在穩(wěn)定焊接質(zhì)量的同時保證生產(chǎn)效率,實現(xiàn)電子設(shè)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(jié)構(gòu)中,船舶的焊接構(gòu)件有近千個,涉及零件近萬個。船舶的重要承力構(gòu)件大多采用焊接構(gòu)件,船體在運(yùn)行過程中承受的壓力很大,焊接要求嚴(yán)格。機(jī)器人焊接設(shè)備通過自動焊縫跟蹤技術(shù)靈活設(shè)置焊接參數(shù),精確焊接船舶各部分。
五、馬克激光-激光焊接機(jī)器人的性能優(yōu)勢:
1.機(jī)器人激光焊接機(jī)不需要接觸加工,對焊接零件沒有外力。
2.機(jī)器人激光焊接機(jī)的激光能量高度集中,熱影響小,熱變形小。
3.機(jī)器人激光焊接機(jī)可以焊接高熔點、難熔和難焊接的金屬,如鈦合金和鋁合金等。并能實現(xiàn)某些異種材料之間的焊接。
4.機(jī)器人激光焊機(jī)的焊接過程對環(huán)境無污染,可以在空氣中直接焊接。該工藝簡單實用。
5.機(jī)器人激光焊接機(jī)焊點小,焊縫窄,外形整潔美觀,焊后無需處理或只需簡單的處理工藝。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(jī)械強(qiáng)度往往高于母材。機(jī)器人激光焊接機(jī)的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和電磁性能均優(yōu)于常規(guī)焊接方法。
6.激光可以精確控制,聚焦光斑小,機(jī)器人激光焊接機(jī)可以高精度定位,實現(xiàn)精密加工。
7.機(jī)器人激光焊接機(jī)易于與計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)械手和機(jī)器人配合,實現(xiàn)自動焊接,提高生產(chǎn)效率。