在氩弧焊机器人作业中,要求焊枪跟踪工件焊道运动,并不断填充金属形成焊缝,因此运动过程中速度的稳定性和轨道精度是两项重要的指标。一般情况下,焊接速度可取5~50mm/s,轨道精度可取±0·2~0·5mm。由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定的影响,因此希望在根踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大,还有其它一些性能要求,如摆动功能、焊接传感器(起始点检测、焊缝跟踪)的接口功能、焊枪防碰功能等。
弧焊机器人多采用气体保护焊方法(MAG、MIG、TIG),通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制,潍坊切割配件而焊接电源多为模拟控制,所以需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。近年来,国外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备,这些焊接设备内已经播人相应的接口板、所以弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。应该指出,在机器人工作周期中电弧时间所占的比例较大,切割配件供应商因此在选择焊接电源时,一般应按持续率100 %来确定电源的容量。
焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,它主要包括机器人和焊接设备两部分。其中,机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成;而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人,还应配有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。焊接机器人由于具有通用性强、工作安全的优点,受到了人们越来越多的重视。
焊接工艺采用富氩混合气体+实芯焊丝代替原有的CO2气体+药芯焊丝,富氩保护焊接具有熔池可见度好,操作方便、适宜于全位置焊接,同时电弧在保护气体的压缩下热量集中,焊接速度较快,熔池小,热影响区窄,焊接变形小,抗裂性能好,焊接过程中在惰性气体保护下,具有焊接质量好的特点,非常利于焊接过程中的机械化和自动化。但由于电弧的光辐射较强,因此在焊接机器人总体方案设计中,需要设计弧光安全防护装置进行安全保护。为提高焊接效率,采用一次施焊成形的工艺方法,避免由于焊接机器人重复定位而造成生产效率的降低。
可以从以下几方面来提高零件制备质量和焊件装配精度。(1)编制焊接机器人专用的焊接工艺,对零件尺寸、焊缝坡口、装配尺寸进行严格的工艺规定。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0.8mm,装配尺寸误差控制在±1.5mm以内,焊缝出现气孔和咬边等焊接缺陷机率可大幅度降低。(2)采用精度较高的装配工装以提高焊件的装配精度。(3)焊缝应清洗干净,无油污、铁锈、焊渣、割渣等杂物,允许有可焊性底漆。否则,将影响引弧成功率。定位焊由焊条焊改为气体保护焊,同时对点焊部位进行打磨,避免因定位焊残留的渣壳或气孔,从而避免电弧的不稳甚至飞溅的产生。
焊接机器人作业之前,首先需要,对电压和电流进行查看一下,要保证在机器的额定功率之内,千万不可以过高或者过低,然焊接肯定是会产生影响的,只有在正常的情况下使用才可以保证效果。尤其是关于焊接机器人的焊接速度,不能过快,否则焊接质量势必会受到影响,当然也不能太慢,不仅会降低工作效率,还可能会导致焊接的部位出现很大的伤疤,应该保证均匀的焊接速度。其实当焊接机器人的参数设定好之后,可以先试验一下,只有合格之后才可以加入生产。