焊接自动化就是要通过***的焊接工艺、材料、设备、自动化控制系统和焊接胎夹具、装卡***及其运动系统的有机集成,焊接自动化,实现对待焊工件的效率、品质、低成本的批量化规模生产,以保证高品质产品的稳定、一致化批量的产出。焊接自动化主要包括焊接自动化专机和焊接机器人。
展会上的展品有近一半属于专机,其中大部分都配用了机器人。从展会上看出,在焊接领域,焊接自动化设备,自动化程度较高的就是工业机器人。欧美等***工业机器人的运用已经非常广泛,大规模应用工业机器人使成套装备满足自动化、柔性化、多功能化是今后的发展趋势。
国内展示的焊接专机大部分属于焊接辅机与焊接电源、送丝机的组合。
展会在焊接自动化技术和设备方面展现突出的有:激光及其复合焊接机器人;弧焊机器人;点焊机器人专用伺服点焊枪;自动焊接、智能化焊接必需的各种焊缝跟踪技术。
我国焊接自动化的产业升级具有必然性,具体体现在以下方面:
提升焊接效率
焊接自动化设备可实现24小时连续作业,而工人在每工作一段时间就需要停顿休息,以确保焊工焊接焊缝的质量,而自动化设备能够始终根据设定工艺程序进行焊接作业,很大程度上提升了焊接效率。
提升产品质量
在采用手工焊接工艺的制造过程中,人工控制焊接过程(起弧、收弧、焊接轨迹及参数设置等)的不准确、不稳定导致焊缝成型不好,容易在焊接部位产生气孔、裂纹、未熔合等缺陷。在采用自动化焊接工艺的制造过程中,电弧燃烧稳定,连结处成分均匀,焊缝成型好、焊缝接头少、填充金属熔敷率高。焊接工艺参数实现了自动化的存储与输出,激光焊接自动化,可以保证工艺参数的准确性,保证特殊焊接要求的实现和焊缝质量的重现性。
降低营运成本
随着劳动力成本的不断上升,焊接自动化装备性能、效率的不断提高以及价格的逐渐降低,自动化焊接和手工焊接相比较长期来看具有成本优势,同时,焊接自动化装备具有的效率、稳定性优势使得制造厂商可以较快的收回焊接系统的投入成本并提高焊接质量。
焊接机器人轴伺服控制系统的结构
习惯上所说的电动机伺服系统,是指速度控制、伺服电动机和检测部件三部分;而且,将速度控制部分称之为伺服单元或驱动器。按照伺服系统的结构特点,它通常有四种基本结构类型:开环、闭环、半闭环及混合闭环。
伺服单元的硬件一般由五部分构成:
实现轴伺服电机的PID控制、或FUZZY(模糊)控制、或其它控制规律的伺服控制单片机;
伺服控制模板,其功能是实现控制单片机输出数字量的D/A转换与输入到单片机的模拟量的A/D转换;
伺服驱动功放,一般机器人的轴驱动电机的功率多在100W~1000W的范围,多属中等功率,机器人焊接自动化,为此,由伺服控制模板给出的控制信号必须经功率放大才能推动电机;
伺服电机的转速、位置检测装置(转速、位置传感器)。转速、位置检测装置的功能是实时检测轴伺服电机转速和电机角位移量,并将实时检测结果反馈给电动机伺服系统,以形成电动机伺服的闭环或半闭环控制系统。即便是开环控制系统,一般也需要电动机转速和电机角位移量的实时检测参数。因此,转速、位置检测装置是机器人的轴伺服控制系统极重要的组成环节。
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