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焊接机器人在智能制造中应用现状
发布日期:2022-05-24 18:22 ????浏览量:
       焊接机器人在智能制造中应用现状:智能制造最终目标是实现“设计过程、制造过程和制造装备智能化”,包括产品设计中的数字化,制造过程中的传感信息化和网络化,制造装备的数字化和智能化。其中,制造装备的智能化是实现整体制造智能化的前提和基础。在所有的智能化制造装备中,机器人无疑是柔性制造自动化的集中体现??馕”嗪湍阋黄鹄戳私庀潞附踊魅嗽谥悄苤圃熘杏τ孟肿?。
焊接机器人
       焊接机器人研究和应用现状
       机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃的领域。近十几年来,随着相关领域技术快速发展,机器人技术也得到了飞速发展。为了更好地完成焊接任务,机器人生产厂商在机器人本体上做了相应的调整?;魅怂捎貌牧峡甲蚵?、不锈钢、高强钢,所使用的板材也越来越薄。使用材料的变化在保证刚度的前提下,减少了机器人自身的质量,降低了成本。目前市场上机器人的售价越来越低,性价比越来越高,各个机器人厂商纷纷推出了11~13万的经济型弧焊机器人。
       下面介绍焊接机器人相关的一些技术。
       1.1焊接机器人本体结构的改进
       在焊接机器人本体结构方面,近几年一个较大的改进就是将原来的外置式送丝机构,改到机械臂中心。这样避免了焊丝送丝中的打弯现象,由于保证了焊丝输送稳定,使焊接质量进一步提高。
      1.2机器人控制器的通用化、开放化和多轴协调控制
       机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置,它是机器人的心脏,决定了机器人性能的优劣。传统的机器人控制器基本上采用专用的计算机、专用的机器人语言和专用的操作系统设计的,结构封闭,表现出开放性差、软件独立性差、扩展性差、缺少网络功能等缺点,它严重地影响了机器人的发展和应用水平。在这种情况下,开发开放式的机器人控制系统显得非常迫切,同时开放式机器人控制器也是当前控制系统的主流和发展趋势。
焊接机器人技术
       1.3焊接传感器
       焊接机器人由示教再现型向智能型发展,增强其柔性和适应性,传感器是必不可少的。对于自主焊接来说,传感器感知外部环境的变化通知机器人,机器人实时调整工作状态,以适应环境的变化这一点对于焊接来说尤为重要。在实际焊接过程中,焊接条件是经常变化的,如加工和装配上的误差会造成焊缝位置和尺寸的变化,焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成焊道变形和熔透不均。
       为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响,需提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性,要求弧焊机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪,而且还能实现焊接参数的在线检测、调整和焊缝质量的实时控制。目前,应用比较成熟的传感器主要是焊缝跟踪传感器,主要有电弧跟踪和激光跟踪两大类。
       (1)初始焊位引导,也称为焊缝搜索或接头搜索。由于装配误差,可能引起焊缝位置的变化。此时如果仍然按照原示教结果进行焊接,可能会出现焊偏现象。焊缝搜索是利用一次或多次搜索定位焊缝,在焊接前平移机器人的编程路径,确保焊缝精确地熔敷在接头上的过程。用于焊接机器人的焊缝搜索定位系统,包括点式及条纹式的激光传感器,适用于不同项目需求。
      (2)焊接过程中对焊缝实时跟踪。焊缝跟踪也称为接头跟踪,是指在焊接位置前方进行实时跟踪。这不仅可以校正机器人或专机的轨迹,而且可以实现自适应控制,例如通过调整电压、送丝速度或行走速度来改变焊缝成形。利用激光焊缝跟踪传感器在焊枪之前实时地检测焊缝三维空间位置和曲面曲率,并将此信息发送给机器人控制器,引导焊枪移动。
      (3)焊后质量检测。利用激光传感器的三维信息获取能力,可以对焊后的焊缝成形质量和缺陷进行检验,发现成形不良、咬边等缺陷。
       1.4离线编程技术
       机器人离线编程(OLP—off-linprogramming)系统是机器人编程语言的拓广,它利用计算机图形学的成果,建立起机器人及其工作环境的模型,在利用一些规划算法,通过对图形的控制和操作,在不使用实际机器人的情况下进行轨迹规划,进而产生机器人程序。它是CAD/CAM/ROBOTICS一体化的产物。
       离线编程技术的最高目标是全自动编程,即只需输入工件的模型,离线编程系统中的专家系统会自动制订相应的工艺过程,并最终生成整个加工过程的机器人程序,称之为“傻瓜编程”。目前,还不能实现全自动编程。自动编程技术是当前研究的重点。自动编程技术的核心是焊接任务、焊接参数、焊接路径和轨迹的规划技术。针对弧焊应用,自动编程技术可以表述为在编程各阶段中,能够辅助编程者完成独立的、具有一定实施目的和结果的编程任务的技术,是为了提高系统的智能,提高编程的质量和效率而提出来的。目前除了一些较通用的离线编程系统外,各个机器人生产厂商也纷纷推出自己的离线编程系统。
       1.5焊接过程监测和质量保证
       为了更好地监测焊接过程,一些焊接机器人向用户直接提供了焊接参数监测系统,用以帮助用户观察和记录焊接过程参数,发现潜在的焊接缺陷。同时为了保证焊接质量,机器人厂商纷纷推出专用焊机,采用自适应控制方法,避免飞溅产生和适应变坡口间隙的情况。目前能够采用机器人进行焊接的工艺方法有GTAW,GMAW,点焊,激光焊等,从焊接工艺的角度出发,改进机器人的性能和辅助功能。
       亚娱登陆在智能制造中应用现状,随着科技的发展,相信在制造行业中焊接机器人技术会越来越成熟,更好的服务市场,更智能的提高生产效率。
 

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