焊接傳感器

焊接機器人由示教再現(xiàn)型向智能型發(fā)展， 增強其柔性和適應性， 傳感器是必不可少的。對于自主焊接來說， 傳感器感知外部環(huán)境的變化通知機器人，機器人實時調(diào)整工作狀態(tài)， 以適應環(huán)境的變化這一點對于焊接來說尤為重要。其功能是在焊接過程中自動檢測并自動調(diào)節(jié)焊槍的位置，以便于始終跟隨焊接位置進行焊接，焊槍與工件之間的距離始終保持恒定，從而確保了焊接質(zhì)量，提高了焊接效率并降低了勞動強度。在實際焊接過程中， 焊接條件是經(jīng)常變化的， 如加工和裝配上的誤差會造成焊縫位置和尺寸的變化， 焊接過程中工件受熱及散熱條件改變會造成焊道變形和熔透不均。為了克服機器人焊接過程中各種不確定性因素對焊接質(zhì)量的影響， 需提高機器人作業(yè)的智能化水平和工作的可靠性， 要求弧焊機器人系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)空間焊縫的自動實時跟蹤， 而且還能實現(xiàn)焊接參數(shù)的在線檢測、 調(diào)整和焊縫質(zhì)量的實時控制。目前， 應用比較成熟的傳感器主要是焊縫跟蹤傳感器， 主要有電弧跟蹤和激光跟蹤兩大類， 分別如圖所示。

電弧跟蹤傳感優(yōu)點是簡單， 不用附加另外的傳感裝置， 但它只適用于熔化極焊接場合。目前很多商用機器人已具有電弧跟蹤傳感功能。激光跟蹤傳感由于其優(yōu)越的性能， 已成為有前途、 發(fā)展快的焊接傳感器。歸納起來采用焊接機器人有下列主要意義：(1)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均一性。由激光二極管發(fā)射的激光束入射到工件表面， 經(jīng)金屬表面反射， 由 CCD 攝像機接收成像?？梢钥吹剑?當工件位置不同時， 激光光斑成像在 CCD 上的位置是不同的。如果已知激光入射角度， 通過圖像上的光斑位置， 就可以計算出工件上點的三維信息。除了這種點式激光光源， 目前更多的焊縫激光傳感器采用激光條紋作為光源。加拿大Servorobot 和英國 meta 公司已有商業(yè)化的產(chǎn)品出售。這類專業(yè)的激光焊縫跟蹤傳感器的售價一般在20 萬元以上， 比機器人本體還要昂貴。傳感結果通過數(shù)據(jù)接口傳輸給機器人控制， 由控制器發(fā)出指令對機器人的運動進行調(diào)整。

供電裝置

主電力電路由電阻焊變壓器、可控硅單元、主電力開關、焊接回路等組成。如，弧機器人焊接過程中的電流電壓監(jiān)控、送絲速度監(jiān)控，點焊機器人的實時打點電流及時長的監(jiān)控等。目前，我們采用的焊接設備是功率200kVA、次級輸出電壓20V的單相工頻交流電阻焊機。由于多種車型共線生產(chǎn)，焊鉗要焊接高強度鋼板和低碳鋼薄板，焊鉗槍臂要傳遞較大的機械力和焊接電流，因此焊鉗的強度、剛度、發(fā)熱要滿足一定要求，并且要具有良好的導電和導熱性，同時要求焊鉗采用通水冷卻，所以選擇焊鉗電極臂能夠承受400kg壓力的新型焊鉗。

.檢查減速箱是否加注潤滑油，發(fā)現(xiàn)異常須按本減速機維護規(guī)范處理。

進行設備空轉(zhuǎn)，檢查減速箱、齒輪、電機等傳動是否有異響和過熱，發(fā)現(xiàn)異常須排除后進行下一步操作。

在操作面板上選擇正確工作狀態(tài)：“調(diào)試”檔位適合本機手動控制作業(yè);“自動”檔位適合程序化自動焊接作業(yè)。

調(diào)整好適當參數(shù)(工作臺回轉(zhuǎn)速度)和正確轉(zhuǎn)向，啟動設備進行正常操作和作業(yè)。

可以在焊機的控制面板上進行功能選擇和部分參數(shù)設定。

焊機的控制面板所對應的功能有指示燈顯示，在使用過程中對應的指示燈被點亮即可進行對應的操作。(特別注意當焊機過熱時，機內(nèi)溫度指示燈會被點亮，此時注意控制好焊機的使用時間或暫停使用該設備)

 焊接機器人的應用。經(jīng)過十幾年的持續(xù)努力，在國家的組織和支持下，我國焊接機器人的研究在基礎技術、控制技術、關鍵元器件等方面取得了重大進展，并已進入使用化階段，形成了點焊、弧焊機器人系列產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)。目前的焊接機器人仍占主導地位，焊接機器人具有柔性化和數(shù)字化程度高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接精度高等特點，在改善焊接產(chǎn)品質(zhì)量、提高機械制造企業(yè)生產(chǎn)能力和競爭能力方面起到了重要作用。焊接機器人能自動進行調(diào)試以適應不同的焊件，特別適合工程機械制造中品種多、批量小、更新速度快的特點。在復雜的焊件中，焊接機器人的表現(xiàn)也更好，能夠適應復雜焊縫。