焊接的藝術(shù)焊接機器人帶來(lái)高效率和柔性
說(shuō)到“焊接”一詞,我們最先想到的是四濺的火花、高溫的車(chē)間、全副武裝的焊接工人……其實(shí),從焊接機器人進(jìn)入車(chē)間那刻開(kāi)始,手持焊槍作業(yè)的這種時(shí)代印記已經(jīng)結束了。
當下,焊接過(guò)程的高效率、柔性化、自動(dòng)化、智能化已成為先進(jìn)焊接裝備的重要發(fā)展趨勢。焊接機器人也正經(jīng)歷著(zhù)由單機示教再現型向多傳感、智能化的柔性機器人工作站或多機器人工作群方向發(fā)展。
焊接機器人生產(chǎn)線(xiàn)
焊接機器人生產(chǎn)線(xiàn)比較簡(jiǎn)單的是把多臺工作站用工件輸送線(xiàn)連接起來(lái)組成一條生產(chǎn)線(xiàn)。這種生產(chǎn)線(xiàn)仍然保持單站的特點(diǎn),即每個(gè)站只能用選定的工件夾具及焊接機器人的程序來(lái)焊接預定的工件,在更改夾具及程序之前的一段時(shí)間內,這條線(xiàn)是不能焊其他工件的。
焊接柔性生產(chǎn)線(xiàn)是較為高端的生產(chǎn)線(xiàn)。柔性線(xiàn)也是由多個(gè)站組成,不同的是被焊工件都裝卡在統一形式的托盤(pán)上,而托盤(pán)可以與線(xiàn)上任何一個(gè)站的變位機相配合并被自動(dòng)卡緊。焊接柔性線(xiàn)一般有一個(gè)軌道子母車(chē),子母車(chē)可以白動(dòng)將點(diǎn)固好的上件從存放工位取出,再送到有空位的焊接機器人工作站的變位機上。也可以從工作站上把焊好的工件取下,送到成品件流出位置。整個(gè)柔性焊接生產(chǎn)線(xiàn)由一臺調度計算機控制。因此,只要白天裝配好足夠多的上件,并放到存放工位一,夜間就可以實(shí)現無(wú)人或少人生產(chǎn)了。
比較而言,兩種生產(chǎn)線(xiàn)都有各自的應用環(huán)境。焊接專(zhuān)機適合批量大,改型慢的產(chǎn)品,而且工件的焊縫數量較少、較長(cháng),形狀規矩的情況;焊接機器人系統一般適合中、小批量生產(chǎn),被焊工件的焊縫可以短而多,形狀較復雜。柔性焊接線(xiàn)特別適合產(chǎn)品品種多,每批數量又很少的情況。目前國外企業(yè)正在大力推廣無(wú)庫存,按訂單生產(chǎn)的管理方式,在這種情況下采用柔性焊接線(xiàn)是比較合適的。
焊接機器人在生產(chǎn)中的應用
焊接機器人應用中最普遍的主要有兩種方式,即點(diǎn)焊和電弧焊。工業(yè)機器人在焊接領(lǐng)域的應用最早是從汽車(chē)裝配生產(chǎn)線(xiàn)上的電阻點(diǎn)焊開(kāi)始的。原因在于電阻點(diǎn)焊的過(guò)程相對比較簡(jiǎn)單,控制方便,且不需要焊縫軌跡跟蹤,對機器人的精度和重復精度的控制要求比較低。
機器人電弧焊的最大的特點(diǎn)是柔性,即可通過(guò)編程隨時(shí)改變焊接軌跡和焊接順序,因此最適用于被焊工件品種變化大、焊縫短而多、形狀復雜的產(chǎn)品。這正好又符合汽車(chē)制造的特點(diǎn)。尤其是現代社會(huì )汽車(chē)款式的更新速度非???,采用機器人裝備的汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)能夠很好地適應這種變化。
點(diǎn)焊機器人在汽車(chē)裝配生產(chǎn)線(xiàn)上的大量應用大大提高了汽車(chē)裝配焊接的生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量,同時(shí)又具有柔性焊接的特點(diǎn),即只要改變程序,就可在同一條生產(chǎn)線(xiàn)上對不同的車(chē)型進(jìn)行裝配焊接。