
在焊接过程中,焊枪产生电弧,将焊丝熔化并填充到焊缝中。同时,控制系统不断监测焊接过程中的各种参数,如焊接电流、电压、焊接速度等,并根据需要进行调整,以保证焊接质量。
弧焊机器人能够准确地完成各种直线、圆弧以及复杂曲线焊接作业,实现多种焊接工艺的自动化,能够极大地提高零部件生产的自动化水平及生产效率,同时使得生产更具有柔性,焊接质量也得到了保证。
与传统手工焊接相比,弧焊机器人不仅提高了焊接效率,还显著改善了工作环境,减少了操作人员与高温、有害气体和强光辐射等职业危害的接触。
● 核心结构:弧焊机器人是一种集机械、电子、控制于一体的自动化焊接设备,主要由以下几部分构成:
● 机械臂系统:通常为6-7 轴关节式结构,是弧焊机器人的执行机构,负责精确引导焊枪完成焊接轨迹运动。
● 控制系统:作为弧焊机器人的"大脑",控制系统负责执行程序、计算路径和监测传感器数据。
● 焊接电源系统:提供焊接所需的电能,是弧焊机器人的能量来源。
● 送丝机构:负责将焊丝连续输送到焊接区域。送丝机构可以装在机器人的上臂上,也可以放在机器人之外。
● 焊枪:作为弧焊机器人的末端执行器,焊枪直接接触焊接区域,产生电弧并熔化焊丝和工件。
● 传感系统:包括视觉传感器(CCD 相机、激光扫描仪)、电弧传感器和激光位移传感器等,用于实时检测焊缝位置和形状。
● 高精度作业:重复定位精度达±0.02-±0.08mm,确保焊缝一致性;
● 多轴灵活性:6轴标准配置满足多数场景,7轴机型可深入狭小空间作业;
● 环境适应性:焊枪防飞溅设计、电缆内置保护,适应高温、烟尘环境;
● 人机协作兼容:部分机型支持安全区域监控,可与人工协同作业。
● 先进的运动控制技术:采用了多种先进的运动控制技术,确保了精确的轨迹跟踪和快速的响应能力。
● 先进的焊接电源与工艺控制:焊接电源采用了先进的逆变技术,逆变频率高达100KHz,能够实现全数字精细控制每个熔滴过渡,使焊接过程更加稳定,减少了飞溅,提高了焊缝质量。
● 智能传感与焊缝跟踪:通过激光视觉或电弧传感实时修正焊枪位置,补偿工件偏差,保证轨迹精度达。
● 智能编程与数字孪生:离线编程软件(如RoboPlan)可模拟焊接过程,结合数字孪生技术实现虚拟调试,缩短调试周期。
● 低飞溅控制:通过焊丝正反送丝技术减少飞溅,焊缝外观质量提升;
● 多机协同与振动抑制:双机器人协同系统通过12 自由度控制实现复杂曲面焊接,全局振动抑制算法降低末端抖动。
● 高效量产:24 小时不间断工作,不受疲劳和情绪影响,保持稳定的工作状态,显著提高生产效率和产品质量。
● 质量稳定:避免人工操作导致的焊缝不均、气孔等缺陷,合格率提升至99% 以上;
● 柔性适配:通过快速换枪或程序切换,可适配不同材质(钢、铝、合金)和工件类型;
● 生产集成:可以与其他自动化设备和系统集成,形成高度自动化的生产流水线。
● 成本优化:长期降低人工成本及废品率,投资回报周期约1-2 年。
● 降低劳动强度:替代人工完成高强度、高风险的焊接工作,大大降低了劳动强度。
● 负载能力:弧焊机器人的负载能力通常在5kg 至 35kg 之间,主要取决于机器人的型号和用途。
● 工作范围:弧焊机器人的工作范围(最大可达距离) 从 1 米左右到 3 米以上不等。
● 重复定位精度:弧焊机器人的重复定位精度通常在±0.02mm 至 ±0.07mm 之间,代表了机器人在相同条件下重复到达同一位置的能力。
● 运动速度:弧焊机器人各轴的运动速度通常在150°/s 至 700°/s 之间。
● 焊接电流:弧焊机器人支持的焊接电流范围较广,从几十安培到几百安培不等,主要取决于焊接工艺和材料厚度。
● 焊接电压:弧焊机器人的焊接电压通常在10-50V 之间,具体取决于焊接工艺和参数设置。
● 工作温度:弧焊机器人的工作温度范围一般为0℃至 45℃(20)。在这个温度范围内,机器人能够保持稳定的性能和精度。
● 工作湿度:弧焊机器人能够在相对湿度20% RH 至 80% RH 的环境中工作,且不结露。
● 防护等级:弧焊机器人的防护等级通常为IP54 至 IP67,代表了其防尘和防水能力。
● 噪声水平:弧焊机器人的噪声水平通常控制在70 分贝 (A) 以内,这对于降低工作场所的噪音污染起到了积极作用。
车身框架焊接、车门焊缝、底盘焊接\零部件焊接和电池托盘精密焊接;
金属结构焊接、重型部件连接等方面,如:挖掘机动臂、履带架厚板焊接;
高铁车厢、地铁车辆、机车车辆等大型结构件和长焊缝的焊接,解决人工变形问题;
用于能够在狭小、复杂的船体内部进行精确焊接,比如船体结构、甲板、舱室等部位的焊接,显著提高焊接效率和质量;
用于石油管道、压力容器、锅炉、储罐等的焊接,包括管道环缝焊接,支持多层多道焊工艺,确保焊缝的强度和密封性,提高产品的安全性和可靠性。
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