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什么是機(jī)器人焊接，其工作原理是什么？

作者：小編時(shí)間：2024/8/9 10:30:36

制造商越來越多地轉(zhuǎn)向機(jī)器人焊接，它通常結(jié)合六軸機(jī)器人、焊槍、傳感器和控制/編程軟件，以執(zhí)行可重復(fù)的焊接任務(wù)。

許多行業(yè)的企業(yè)都面臨著前所未有的焊工短缺問題。包括美國(guó)焊接協(xié)會(huì)在內(nèi)的貿(mào)易團(tuán)體認(rèn)為，到 2024 年，焊工短缺將達(dá)到 375,000 至 400,000 名。

“機(jī)器人焊工”是解決該問題的部分方法，因?yàn)樗鼈兙_并提供可靠、可重復(fù)的焊接結(jié)果，同時(shí)可以減少工藝?yán)速M(fèi)、提高工作效率。

什么是機(jī)器人焊接

從歷史上看，機(jī)器人焊接臂僅限于大批量、高度重復(fù)的應(yīng)用，例如大規(guī)模車輛制造。因?yàn)槔脵C(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)，其實(shí)需要大量工程師、花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行的軟件編程，才能將 CAD 數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為焊接程序。這項(xiàng)工作需要技術(shù)嫻熟的工程師人才隊(duì)伍，且需花費(fèi)大量人工工時(shí)。在組裝階段，更要對(duì)焊接工件進(jìn)行嚴(yán)格的校準(zhǔn)，才能開啟機(jī)器人作業(yè)。

很多制造企業(yè)使用協(xié)作機(jī)器人，操作員在要焊接的區(qū)域周圍物理地操縱機(jī)器人焊槍，形成一定軌跡，然后這些軌跡被存儲(chǔ)起來、以供將來相同類型的焊接任務(wù)使用。

這種相對(duì)勞動(dòng)密集型、對(duì)人才要求甚高的軟件編程工作，目前已發(fā)生了轉(zhuǎn)變。減少手動(dòng)繪制焊縫、移動(dòng)和工藝編程的新技術(shù)開始出現(xiàn)在市場(chǎng)上。這為機(jī)器人焊接開辟了一個(gè)全新的行業(yè)領(lǐng)域，為多批次、小批量的制造服務(wù)商提供了嶄新的低成本、高效率的解決方案。

六軸機(jī)械臂

當(dāng)今的機(jī)器人焊接是一種用途廣泛的技術(shù)，并不局限于某種焊接類型。根據(jù)配置，機(jī)器人焊接可用于許多焊接工藝，包括：

弧焊
電阻焊
點(diǎn)焊
TIG鎢極惰性氣體保護(hù)焊 (tungsten inert gas) 或稱 GTAW 鎢極氣體保護(hù)電弧焊 (gas tungsten arc welding)
MIG （metal inert gas welding 金屬惰性氣體保護(hù)焊）或 GMAW （gas metal arc welding 熔化極氣體保護(hù)焊）
激光焊接
等離子焊接

制造商可以選擇使用：：

多關(guān)節(jié)機(jī)器人 (Articulated robots)
六軸機(jī)器人
直角坐標(biāo)機(jī)器人 Cartesian or Gantry robots
SCARA 平面多關(guān)節(jié)機(jī)器人
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人 Cylindrical robots

只要能給機(jī)器人配上焊接工具，就可以進(jìn)行機(jī)器人焊接。兩種最流行的焊接機(jī)器人類型是直角坐標(biāo)機(jī)器人和多關(guān)節(jié)機(jī)器人（六軸）。直線機(jī)器人在三個(gè)軸上移動(dòng)，而關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)合了三軸“手臂”和三軸“手腕”，它們像人的手臂和手腕一樣協(xié)同工作。

機(jī)器人焊接是如何工作的？

一般來說，機(jī)器人焊接系統(tǒng)包含三個(gè)主要組成部分：

機(jī)器人/機(jī)械臂
焊接設(shè)備，如焊槍
焊接軟件，如編程軟件、傳感器、控制系統(tǒng)等。

通常，首先要焊接在一起的一個(gè)或多個(gè)零件必須放置在夾具或夾具中。為了獲得最大效率，夾具可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)或關(guān)閉，這樣人類操作員可以在機(jī)器人焊接第一組零件時(shí)準(zhǔn)備一組新零件。

在軟件（通常是計(jì)算機(jī)數(shù)控或 CNC 系統(tǒng)）的引導(dǎo)下，機(jī)械臂然后移動(dòng)到預(yù)編程的位置并按照指定創(chuàng)建焊縫。許多機(jī)器人焊接系統(tǒng)每分鐘能夠進(jìn)行超過 30 次焊接?；蛘吒?。

實(shí)際的焊接過程從電源開始，電源為焊炬提供電力。在電弧焊中，電流產(chǎn)生高達(dá) 3,600°C / 6,500°F 的溫度，熔化實(shí)心電極絲和零件的金屬，將兩個(gè)零件連接起來，然后在冷卻后凝固成牢固牢固的結(jié)合.電極絲由自動(dòng)送料機(jī)輸送到焊接點(diǎn)。

傳感器還可以將有關(guān)焊接過程和零件幾何形狀的信息傳送回軟件或控制系統(tǒng)，以便它可以實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。在焊接之間，機(jī)器人設(shè)備還可以將其焊炬移動(dòng)到單獨(dú)的區(qū)域以清除飛濺物。

機(jī)器人焊接是一個(gè)完全自動(dòng)化的過程嗎？

機(jī)器人焊接不是一個(gè)完全自動(dòng)化的過程?？赡苋孕枰斯げ僮鲉T更換進(jìn)料器中的電線供應(yīng)、將零件放置在夾具中或監(jiān)督過程。在許多情況下，人類操作員還負(fù)責(zé)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程，盡管這種情況正在發(fā)生變化。

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機(jī)器人焊接的應(yīng)用

機(jī)器人焊接廣泛用于重工業(yè)應(yīng)用。同樣，它最常用于不需要高技能專業(yè)人員的應(yīng)用，例如短焊縫和不需要連續(xù)實(shí)時(shí)調(diào)整的可預(yù)測(cè)焊縫。大多數(shù)應(yīng)用是大批量、大規(guī)模生產(chǎn)的裝配線。然而，新的編程解決方案使使用機(jī)器人焊接進(jìn)行小批量作業(yè)在經(jīng)濟(jì)上變得可行。

以下是一些使用機(jī)器人焊接的流行示例：

1. 金屬制造。金屬制造行業(yè)服務(wù)于許多其他行業(yè)，包括采礦、建筑、制造、船舶、汽車、航空航天和能源。焊接是金屬制造的關(guān)鍵工藝，機(jī)器人焊接可用于執(zhí)行從鋼梁裝配到造船的任何任務(wù)。

2. 汽車。機(jī)器人焊接非常適合以快速生產(chǎn)為生的汽車行業(yè)。此外，汽車應(yīng)用中的焊接與機(jī)器人的能力非常接近。以最小的變化重復(fù)進(jìn)行相同的焊接，焊接需要高精度，并且該過程可能涉及對(duì)操作人員構(gòu)成威脅的條件。在汽車工業(yè)中，機(jī)器人焊接可用于連接車架上的零件、將電機(jī)連接到車輛、制造水泵或其他復(fù)雜的金屬零件，以及應(yīng)用金屬緊固件。

3.鐵路。機(jī)器人焊接通常用于制造各種金屬墊，連接集裝箱車廂兩端的部件。鐵路制造商必須能夠?yàn)樵S多不同的客戶快速完成大量的軌道車輛訂單。機(jī)器人焊接系統(tǒng)可以針對(duì)這些墊板設(shè)計(jì)中的任何一種進(jìn)行預(yù)編程，從而使它們能夠在訂單到達(dá)時(shí)非常高效地工作。

正四方針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)，構(gòu)造柱，起重機(jī)等長(zhǎng)直焊縫的場(chǎng)景需求，推出了移動(dòng)焊機(jī)機(jī)器人，能夠高效的發(fā)揮她在這些應(yīng)用領(lǐng)域的焊機(jī)效率和質(zhì)量！

點(diǎn)擊了解：可自由移動(dòng)焊接機(jī)器人：提高焊接效率和品質(zhì)的新選擇

技術(shù)答疑

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什么是機(jī)器人焊接

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