自动化焊接技术发展趋势

文章出处: - 发布时间:2014-12-15 13:55

     随着焊接质量的高要求、国内用工成本的逐渐提高以及对劳动环境的不断改善,催生了具有高效除尘系统的机器人自动焊接工作站的出现。以机器人成套焊接工作站或焊接专机替代焊接工人进行自动化焊接作业,不但降低工人劳动强度、改善作业环境,同时可以获得稳定一致的焊缝质量。从长远来看,虽然机器人焊接一次性投入成本大,但一台焊接工作站的服役期至少为10年以上,相对不断增长的用工成本,采用机器人自动化焊接反而更加经济。

 焊接用机器人,严格来讲只是六轴集成的机械手,本身并不能独立工作,需搭配焊接系统、弧焊软件控制系统、工件装夹变位系统、高效除尘系统等设备才能组成焊接机器人工作站。目前国内的自动化焊接系统供应商大多是采购国外品牌机器人,如ABB、KUKA、REIS、ClOOS、ARCMAN等,焊接电源根据用户要求不同,常见品牌有FRONIUS、EMW、松下、SENARC等,而焊接变位机、夹具等钢结构则一般立足自主开发,根据待焊工件的外观尺寸、重量、结构特征、焊缝形式等设定变位机承载吨位、扭矩以及夹具的形式。对焊接变形要求高的结构件,需要在相应夹具上考虑增加反变形措施,大多采用在可能变形位置增加液压缸压紧进行预变形。对一些更大型的结构件焊接,则要求采用两套焊接机械手配合外部轴进行焊接,联动轴数量多达19轴以上。在变位机方面,设置为双工位,一个工位用于机械手自动化焊接,另一个工位则针对机械手无法焊到的地方采用人工补焊。

 自动化焊接工作站的大量应用,对相应的操作人员也提出了更高的要求,需要操作人员不仅熟悉焊接知识,还需掌握机器人控制系统的编程语言、了解自动焊接过程中的电弧跟踪、焊前寻位原理。而目前,国内的大部分工程机械企业操作焊接机械手人员难以具备上述的技能素质,出现问题,仍然依赖设备供应商进厂解决。造价昂贵的焊接工作站,其强大的功能也仅仅开发不足60%。这也对一些专科、技校提出了新的要求,在技能人员培养方面,需要重视对机械手的控制系统、编程语言、弧焊软件系统以及其他的常见故障解决方法等方面进行培训。

 与机器人焊接工作站相比,焊接专机易操作、价格低、易保养、设备可靠性高,更受到焊接工艺人员的青睐。焊接专机多用于焊缝形式单一的长直焊缝,焊接过程中焊枪无需摆动。对于要求不高的焊缝结构,可以立足自制,将焊接系统与直线运动机构进行组合即可实现专机功能;对焊缝质量及工作环境要求高、焊接过程中需要旋转变位的工件,则可以借鉴机器人工作站的模式,搭配变位机、除尘系统、预热系统等。

  

   


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