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            介紹焊接機器人的性能要求與系統構成

            日期:2019-05-13 10:40
            焊接機器人最早只在點焊中得到使用,80年頭,隨著計算機技術、傳感器技術的開展,弧焊機器人逐步得到遍及,特別是近十幾年來因為國際規模內經濟的高速開展,商場的劇烈競爭使那些用于中、大批量出產的焊接主動化專機已不能適應小規模、多種類的出產形式逐步被具有柔性的焊接機器人替代,焊接機器人得到了巨大的開展,焊接已成為工業機器人使用最大的范疇之一,焊接機器人在轎車、摩托車、工程機械等范疇都得到了廣泛的使用。現在國際具有的80余萬臺工業機器人中,用于焊接的機器人可達40%以上。  機器人焊接時的首要注意事項  1.有必要進行示教作業  在機器人進行主動焊接前,操作人員有必要示教機器人焊槍的軌道和設定焊接條件等。  因為有必要示教,所以機器人不面向多種類少數出產的產品焊接。  2.有必要保證工件的精度  機器人沒有眼睛,只能重復相同的動作。  機器人軌道精度為±0.1mm,以此精度重復相同的動作。  焊接誤差大于焊絲半徑時,有可能焊接欠好,所以工件精度應保持在焊絲半徑之內。  3.焊接條件的設定取決于示教作業人員的技術水平  操作人員進行示教時有必要輸入焊接程序,焊槍姿態和視點,電流、電壓、速度等焊接條件。  示教操作人員有必要充分把握焊接常識和焊接技巧。  4.有必要充分注意安全  機器人是一種高速的運動設備,在其進行主動運行時絕對不允許人接近機器人(有必要設置安全護欄)。  操作人員有必要承受勞作安全方面的專門教育,不然禁絕操作。  弧焊機器人的功用要求  在弧焊作業中,要求焊槍盯梢工件焊道運動,并不斷填充金屬構成焊縫,因而運動過程中速度的穩定性和軌道精度是兩項重要的目標。  一般情況下,焊接速度可取5~50mm/s,軌道精度可取±0·2~0·5mm。因為焊槍的姿態對焊縫質量也有必定的影響,因而期望在根蹤焊道的一起,焊槍姿態的可調規模盡量大,還有其它一些功用要求,如搖擺功用、焊接傳感器(開始點檢測、焊縫盯梢)的接口功用、焊槍防碰功用等。  焊接規范的設定。起弧、收弧參數。  搖擺功用。搖擺頻率、擺幅、搖擺類型的設定。  焊接傳感器。開始點檢測、焊縫盯梢傳感器的接口功用。  焊槍防碰功用。當焊槍遭到不正常的阻力時,機器人停機,防止操作者和東西遭到損壞。  多層焊功用。使用該功用可以在第一層焊接示教完結后,完結其余各層的主動編程。  再引弧功用。引弧失利后,主動重試。因而消除了焊接反常(引弧失利)發作時引起的作業中止,最大極限防止了因而而引起的全線停車。  焊槍校對功用。焊槍與工件發作磕碰時,可通過簡略操作進行校對。  粘絲主動免除功用。焊接終了時假如檢測出焊絲粘絲,則主動再通電免除粘絲,因而不必手藝剪斷焊絲。  斷弧再發動功用。呈現斷弧時,機器人會依照指定的搭接量回來從頭引弧焊接。因而無須補焊作業。  點焊機器人的功用要求  關于點焊機器人運動速度是一個重要目標,要求可以快速完結末節距的多點定位(例如每0.3-0.4秒移動30-50mm節距后定位);為保證焊接質量,定位精度要求較高(一般為±0·25mm);并具有較大的持重(50~100Kg),以便帶著內裝變壓器的焊鉗。  焊接機器人的首要功用目標  焊接機器人的首要功用目標以日本安川電機公司出產的Motoman-L10為例表明如下:  
               稱號與型號:Motoman-L10  首要用途:弧焊  類別:示教再現型  坐標型式:多關節式  自在度數:5個  抓重:最大10㎏(包含夾鉗)  動作規模與速度運動參數列表如下:  Motoman-L10運動參數  
               (遮住的數字是150)  定位方法:選用增量編碼器作為方位檢測元件  操控方法:重復式數字方位操控方法,可準確操控運動軌道  重復定位精度:±0.2mm  驅動方法:電伺服選用溝通測速發電機作為伺服電動機的速度檢測元件,完結速度反應,并引入力矩反應  驅動源:DC伺服電動機  程序操控和存儲方法:選用8位微處理Intel8080用半導體存儲器作為主存(盒式磁帶彌補主存容量之缺乏)  程序步數:1000步  指令條數:600條  分量:本體400㎏操控部分350㎏  外部同步信號:輸入22點輸出21點  電源:AC220/220V(+10%,-15%),50/60HZ±1HZ,三相5KVA  焊接機器人的體系構成  完好的焊接機器人體系一般有如下幾部分組成:機器人操作機、變位機、操控器、焊接體系(專用焊接電源、焊槍和焊鉗等)、焊接傳感器、中心操控計算機和相應的安全設備等。  依據用途,將工業機器人裝備不同的焊接體系,將組成不同的焊接機器人體系。  弧焊機器人  弧焊機器人在通用機械、金屬結構等許多職業中得到廣泛運用。弧焊機器人是包含電弧焊隸屬設備在內的柔性焊接體系,而功用有特別的要求。在弧焊作業中,焊槍應盯梢工件的焊道運動,并不斷填充金屬構成焊縫。因而運動過程中的速度穩定性和軌道精度是兩項重要目標。一般情況下,焊接速度約為5~50㎜/s,軌道精度約為±(0.2~0.5)㎜。因為焊槍的姿態對焊縫質量有必定的影響,因而期望在盯梢焊道的一起,焊槍姿態的可調規模盡量大,其一些根本功用要求如下所示:  設定焊接條件(電流、電壓、速度等);  搖擺功用;  坡口填充功用;  焊接反常功用檢測;  焊接傳感器(開始點檢測、焊道盯梢)的接口功用。  點焊機器人  轎車工業是點焊機器人體系一個典型的使用范疇。開始,點焊機器人只用于增強焊作業(往已拼接好的工件上添加焊點),后來為了保證拼接精度,又讓機器人完結定位焊作業功用,具體來說有:  安裝面積小,作業空間大;  快速完結末節距的多點定位(例如每0.3~0.4s移動30~50㎜節距后定位);  定位精度高(±0.25㎜),以保證焊接質量;  持嚴重(50~100㎏),以便帶著內裝變壓器的焊鉗;  內存容量大,示教簡略,節約工時;  點焊速度已出產線相匹配,一起按全可靠性好。  
               焊接機器人體系原理圖  焊接機器人的示教編程  用機器人替代人進行作業時,有必要預先對機器人宣布指令,規則機器人應該完結的動作和作業的具體內容,這個指示過程稱之為對機器人的示教(teaching),或者稱之為對機器人的編程(programming)。對機器人的示教內容一般存儲在機器人的操控設備內,通過存儲內容的再現(playback),機器人就能完結人們所要求的動作和要求人們賦予的作業內容。  示教內容首要由兩部分組成,一是機器人運動軌道的示教,二是機器人作業條件的示教。機器人運動軌道的示教首要是對為了完結某一作業,焊絲端部所要運動的軌道,包含運動類型和運動速度的示教。機器人作業條件的示教首要是為了獲得好的焊接質量,對焊接條件進行示教,包含被焊金屬的原料、板厚、對應焊縫形狀的焊槍姿態、焊接參數、焊接電源的操控方法等。
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