激光焊接機器人的優勢和應用領域
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的自動化焊接設備。顧名思義,焊接機器人可以在沒有人工參與的情況下實現焊件的智能焊接。其智能控制系統相當于一個熟練焊工的反應,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整體。
二、激光焊接機器人的特點
1、機器人焊接可以提高生產效率
焊接機器人響應時間短,動作迅速,焊接速度在60-3000px/分鐘,這個速度遠高于手工焊接。機器人在運轉過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小時持續工作,既提高了企業的生產效率,也很大程度上節約了人工成本。
2、機器人焊接可以提高產品質量
焊接機器人在焊接過程中,只要給出焊接參數和運動軌跡,機器人就會精確重復此動作,焊接電流、電壓、焊接速度及焊絲長度等參數對焊接結果起決定作用。采用機器人焊接時,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的要求,避免人工焊接受外部環境的影響,焊接穩定,保證了產品的高品質。
3、機器人焊接可以降低企業成本
焊接機器人降低企業成本主要體現在規?;a中,一臺機器人可以替代2到4名產業工人,根據企業具體情況有所不同。機器人24小時連續生產,另外隨著高速高效焊接技術的應用,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計劃
由于機器人可重復性高,只要給定參數,就會永遠按照指令去動作,因此機器人焊接產品周期明確,容易控制產品產量。機器人的生產節拍是固定的,可準確安排生產計劃使企業的生產效率、資源的綜合利用做到最大化。
5、機器人焊接可縮短產品改型換代的周期
機器人焊接可實現小批量產品的焊接自動化,縮短產品改型換代的周期,減小相應的設備投資。機器人與專機的最大區別就是可以通過修改程序以適應不同工件的生產。在產品更新換代時只需要重新更換產品設計相應的工具,機器人本體不需要做任何改動,更改相應的程序命令就可以做到產品或設備更新。
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量相匹配。焊接速度過快會影響焊接質量,容易出現焊接偏差、少焊、漏焊等焊接缺陷。如果焊接速度過慢,會影響產品生產過程。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、視覺傳感器、送絲管等。
3.車軸數量。指的是機器人激光焊接機的關節。機器人激光焊接機的靈活性隨著軸的數量而變化。關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,焊接半徑越大,焊件規格越大。用戶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作中保持的焊接精度,質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速度是一個重要指標,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)來承載內置變壓器的焊鉗。
四、激光焊接機器人的應用領域
1.工程機械制造領域
隨著機械制造業焊接任務的加劇,焊接本來就是一個勞動條件差、熱輻射大的危險職業。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化機械設備,解放了工人的勞動強度,有助于提高機械制造領域的自動化水平。
2.汽車制造領域
近年來,為了滿足大眾的需求,汽車工業呈現多元化發展,傳統的焊接已經不能滿足汽車和汽車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現精確焊接,放下剛好合適的焊材填充,使焊縫美觀牢固。在很多現代化的汽車生產車間,已經形成了自動化焊接設備流水線。
3.電子設備領域
電子設備領域對焊接質量要求很高。隨著社會對電子設備需求的不斷增加,電子設備發展迅速,但也面臨著嚴峻的挑戰。機器人焊接設備可以在穩定焊接質量的同時保證生產效率,實現電子設備的精確焊接,比人工效率提高三到四倍。
4.造船領域
在船舶結構中,船舶的焊接構件有近千個,涉及零件近萬個。船舶的重要承力構件大多采用焊接構件,船體在運行過程中承受的壓力很大,焊接要求嚴格。機器人焊接設備通過自動焊縫跟蹤技術靈活設置焊接參數,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勢:
1.機器人激光焊接機不需要接觸加工,對焊接零件沒有外力。
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、難熔和難焊接的金屬,如鈦合金和鋁合金等。并能實現某些異種材料之間的焊接。
4.機器人激光焊機的焊接過程對環境無污染,可以在空氣中直接焊接。該工藝簡單實用。
5.機器人激光焊接機焊點小,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,可以減少和優化母材雜質,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,實現自動焊接,提高生產效率。