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?我國焊接機器人的應用狀況
我國開發(fā)工業(yè)機器人晚于美國和日本,起于20世紀70年代,早期是大學和科研院所的自發(fā)性的研究。到80年代中期,全國沒有一臺工業(yè)機器人問世。因此,大力推廣應用焊接機器人,提高焊接自動化水平是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而在國外,工業(yè)機器人已經(jīng)是個非常成熟的工業(yè)產(chǎn)品,在汽車行業(yè)得到了廣泛的應用。鑒于當時的國內外形勢,國家“七五”攻關計劃將工業(yè)機器人的開發(fā)列入了計劃,對工業(yè)機器人進行了攻關,特別是把應用作為考核的重要內容,這樣就把機器人技術和用戶緊密結合起來,使中國機器人在起步階段就瞄準了實用化的方向。
與此同時于1986年將發(fā)展機器人列入國家“863”高科技計劃。在國家“863”計劃實施五周年之際,鄧同志提出了“發(fā)展高科技,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的目標。在國內市場發(fā)展的推動下,以及對機器人技術研究的技術儲備的基礎上,863主題專家組及時對主攻方向進行了調整和延伸,將工業(yè)機器人及應用工程作為研究開發(fā)重點之一,提出了以應用帶動關鍵技術和基礎研究的發(fā)展方針,以后又列入國家“八五”和“九五”中。目前,焊接工藝正以驚人的發(fā)展速度成為工業(yè)生產(chǎn)中的主流工藝,而焊接質量和焊接生產(chǎn)率是任何企業(yè)都不能忽視的問題,因而焊接機器人的廣泛應用勢在必行。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,能夠實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。我國焊接機器人的應用主要集中在汽車、摩托車、工程機械、鐵路機車等幾個主要行業(yè)。汽車是焊接機器人的用戶,也是早用戶。早在70年代末,上海電焊機廠與上海電動工具研究所,合作研制的直角坐標機械手,成功地應用于上海牌轎車底盤的焊接?!耙黄笔俏覈缫M焊接機器人的企業(yè),1984起先后從KUKA公司引進了3臺點焊機器人,用于當時“牌”轎車的車身焊接和“解放牌”車身頂蓋的焊接。1986年成功將焊接機器人應用于前圍總成的焊接,并于1988年開發(fā)了機器人車身總焊線。
弧焊機器人的特點
弧焊機器人多采用氣體保護焊方法(MAG、MIG、TIG),通常的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機器人上作電弧焊。機器人點焊時,大多采用鉗體與變壓器一體化方式,變壓器的容量可以減小到1/3~1/4,節(jié)約了能源,并且極大地減輕了操作者繁重的體力勞動。由于機器人控制柜采用數(shù)字控制,而焊接電源多為模擬控制,所以需要在焊接電源與控制柜之間加一個接口。
近年來,國外機器人生產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設備,在這些焊接設備內已經(jīng)插入相應的接口板,所以弧焊機器人系統(tǒng)中并沒有附加接口箱。焊接機器人就是在工業(yè)機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的,使之能進行焊接,切割或熱噴涂。應該指出的是,在弧焊機器人工作周期中,電弧時間所占的比例較大,因此在選擇焊接電源時,一般應按持續(xù)率100%來確定電源的容量。送絲機構可以裝在機器人的上臂上,也可以放在機器人之外,前者焊槍到送絲機之間的軟管較短,有利于保持送絲的穩(wěn)定性,而后者軟管校長,當機器人把焊槍送到某些位置,使軟管處于多彎曲狀態(tài),會嚴重影響送絲的質量,所以送絲機的安裝方式一定要考慮保證送絲穩(wěn)定性的問題。
室內噴涂機器人可以實現(xiàn)對室內墻面、天花板進行全自動噴涂,既大幅提高了施工效率,又減少油漆對人體的危害,有效降低人工登高作業(yè)的安全風險等;機器人控制器是根據(jù)指令以及傳感信息控制機器人完成一定的動作或作業(yè)任務的裝置,它是機器人的心臟,決定了機器人性能的優(yōu)劣。 外墻噴涂機器人代替了傳統(tǒng)施工中的高空作業(yè),安全性大大提升,且工效較人工提高了 4-6倍; 樓層清潔機器人能在粉塵環(huán)境下清掃施工現(xiàn)場樓層石頭、碎塊及灰塵,自動清空料盒等,清潔覆蓋率達90%,施工效率較人工提高1倍多;
預制內墻板搬運機器人可一次性搬4塊、每塊重約180公斤的內墻板,運輸安全平穩(wěn)、、節(jié)省勞力。