Con el desarrollo de la tecnología electrónica, la tecnología informática, la tecnología de control numérico y la tecnología robótica, las estaciones de trabajo robóticas de soldadura automática por arco se han vuelto cada vez más maduras desde que se utilizaron en la producción en la década de 1960 y tienen las siguientes ventajas:
1) Estabilizar y mejorar la calidad de la soldadura;
2) Mejorar la productividad laboral;
3) Mejorar la intensidad del trabajo de los trabajadores y poder trabajar en entornos dañinos;
4) Reduce los requisitos de habilidades operativas de los trabajadores;
5) Acorta el período de preparación para las actualizaciones de productos y reduce la inversión en equipos correspondiente.
Por ello ha sido muy utilizado en todos los ámbitos de la vida.
Forma
Los robots de soldadura incluyen principalmente robots y equipos de soldadura. El robot consta del cuerpo del robot y del armario de control (hardware y software). Los equipos de soldadura, como la soldadura por arco y la soldadura por puntos, constan de una fuente de energía para soldar (incluido su sistema de control), un alimentador de alambre (soldadura por arco), una pistola de soldar (pinzas) y otras partes. Los robots inteligentes también deberían tener sistemas de detección, como sensores láser o de cámara, y sus dispositivos de control.
Forma estructural y rendimiento
Los robots de soldadura producidos en el mundo son básicamente robots articulados, y la mayoría de ellos son de seis ejes. Entre ellos, los ejes 1, 2 y 3 pueden enviar la herramienta final a diferentes posiciones espaciales, mientras que los ejes 4, 5 y 6 pueden cumplir diferentes requisitos de la postura de la herramienta. La estructura mecánica del cuerpo del robot de soldadura tiene principalmente dos formas: una es una estructura de paralelogramo y la otra es una estructura lateral (péndulo). La principal ventaja de la estructura lateral (péndulo) es el amplio rango de movimiento de los brazos superior e inferior, lo que hace que el espacio de trabajo del robot sea casi una esfera. Por tanto, este tipo de robot puede trabajar boca abajo sobre el marco, ahorrando espacio en el suelo y facilitando el flujo de objetos terrestres. Sin embargo, el segundo y tercer eje de este robot lateral son estructuras en voladizo, lo que reduce la rigidez del robot. Generalmente adecuado para robots con cargas más pequeñas, utilizados para soldadura por arco, corte o pulverización. El brazo superior del robot de paralelogramo es accionado por un tirante. El tirante y el antebrazo forman dos lados de un paralelogramo. De ahí el nombre. El espacio de trabajo del robot de paralelogramo desarrollado en la etapa inicial era relativamente pequeño (limitado al frente del robot), lo que dificultaba realizar el trabajo invertido. Un nuevo tipo de robot paralelogramo (robot paralelo) desarrollado desde finales de la década de 1980 puede extender el espacio de trabajo a la parte superior, trasera e inferior del robot sin el problema de medir la rigidez del robot, por lo que ha recibido una atención generalizada. Esta estructura es adecuada no sólo para robots ligeros, sino también para robots pesados. En los últimos años, la mayoría de los robots utilizados para la soldadura por puntos (con una carga de 100 a 150 kg) son robots de paralelogramo.
Cada eje de los dos robots anteriores está en movimiento de rotación, por lo que se utiliza un servomotor a través de un reductor de rueda cicloide (RV) (1 ~ 3 ejes) y un reductor armónico (1 ~ 6 ejes). para conducir. Antes de mediados de la década de 1980, los servomotores de CC se utilizaban en robots eléctricos y, desde finales de la década de 1980, los países han cambiado a servomotores de CA. Dado que el motor de CA no tiene escobillas de carbón y tiene buenas características dinámicas, el nuevo robot no sólo tiene una baja tasa de accidentes, sino que también aumenta considerablemente el tiempo sin mantenimiento y acelera (desacelera) rápidamente. Algunos robots ligeros nuevos tienen una carga útil de menos de 16 kg, una velocidad de movimiento del punto central de la herramienta (TCP) de hasta 3 m/s, un posicionamiento preciso y baja vibración. Al mismo tiempo, el gabinete de control del robot también se cambió a una microcomputadora de 32 bits y un nuevo algoritmo, que le permite tener una función de autooptimización de ruta y la trayectoria de ejecución está más cerca de la trayectoria de enseñanza.
Características de los robots de soldadura por puntos Funciones básicas de los robots de soldadura por puntos
La soldadura por puntos no tiene requisitos muy altos para los robots de soldadura. Debido a que la soldadura por puntos solo requiere control de puntos, no existen requisitos estrictos sobre la trayectoria de movimiento de la abrazadera de soldadura entre puntos. Esta es también la razón por la que al principio los robots solo podían usarse para soldadura por puntos. El robot de soldadura por puntos no sólo debe tener suficiente capacidad de carga, sino también ser rápido, estable y preciso a la hora de desplazarse de un punto a otro para reducir el tiempo de desplazamiento y aumentar la velocidad. Alta eficiencia en el trabajo.
La capacidad de carga que requiere un robot de soldadura por puntos depende del tipo de pinzas de soldadura utilizadas. Para soldar pinzas separadas del transformador, es suficiente un robot con una carga de 30 ~ 45 kg. Sin embargo, por un lado, este tipo de abrazadera de soldadura tiene un cable secundario largo y un alto consumo de energía, lo que no favorece que el robot extienda la abrazadera de soldadura hacia la pieza de trabajo para soldar; por otro lado, el cable sigue oscilando mientras el robot; se mueve y el cable se daña rápidamente. Por lo tanto, el número de abrazaderas de soldadura integradas está aumentando gradualmente. La masa de esta abrazadera de soldadura y transformador es de aproximadamente 70 kg. Teniendo en cuenta que el robot debe tener suficiente capacidad de carga y poder enviar la pinza de soldadura al espacio para soldar con una gran aceleración, generalmente se selecciona un robot de alta resistencia con una carga de 100 a 150 kg. Para cumplir con los requisitos de movimiento rápido y de corta distancia de la abrazadera de soldadura durante la soldadura por puntos continua. El nuevo robot de alta resistencia tiene la función de completar un desplazamiento de 50 mm en 0,3 s, lo que impone mayores requisitos en cuanto al rendimiento del motor, la velocidad de cálculo y el algoritmo de la microcomputadora.
Equipo de soldadura del robot de soldadura por puntos
El equipo de soldadura del robot de soldadura por puntos utiliza una abrazadera de soldadura integrada y el transformador de soldadura se instala detrás de la abrazadera de soldadura, por lo que el transformador debe ser lo más lo más pequeño posible. Para transformadores de pequeña capacidad, se puede utilizar CA de frecuencia industrial de 50 Hz, mientras que para transformadores de gran capacidad, se ha utilizado tecnología de inversor para convertir CA de frecuencia industrial de 50 Hz en CA de 600 ~ 700 Hz para reducir y aligerar el tamaño del transformador. Después de la modificación, se puede usar soldadura de CA de 600 ~ 700 Hz directamente o se puede usar soldadura de CC después de una rectificación secundaria. Los parámetros de soldadura se ajustan mediante temporizadores. El nuevo temporizador se ha informatizado para que el armario de control del robot pueda controlarlo directamente sin necesidad de interfaces adicionales. Las tenazas de soldadura de los robots de soldadura por puntos utilizan generalmente tenazas de soldadura neumáticas. La abertura entre los dos electrodos de las tenazas de soldadura neumáticas generalmente sólo tiene dos carreras. Además, una vez establecida la presión del electrodo, no se puede cambiar a voluntad. En los últimos años, ha surgido un nuevo tipo de máquina de soldadura por puntos servoeléctrica. La apertura y el cierre de la abrazadera de soldadura es accionada por un servomotor y retroalimentada por un codificador. La apertura de la abrazadera de soldadura se puede seleccionar y preestablecer según las necesidades reales. Y la presión entre los electrodos se puede ajustar de forma continua. Este nuevo tipo de abrazadera de soldadura por puntos servo eléctrica tiene las siguientes ventajas:
1) El ciclo de soldadura de cada punto de soldadura se puede acortar considerablemente porque el robot controla con precisión la apertura de la abrazadera de soldadura cuando el robot se mueve de un punto a otro. La pinza de soldadura se puede cerrar con un poco de soldadura, la pinza de soldadura se abre y el robot se puede mover al mismo tiempo. No es necesario esperar a que el robot esté en posición antes de cerrar la abrazadera de soldadura, ni a que el robot se mueva después de que la abrazadera de soldadura esté completamente abierta.
2) La apertura de la abrazadera de soldadura se puede ajustar a voluntad según el estado de la pieza de trabajo. Siempre que la apertura se reduzca tanto como sea posible sin colisiones o interferencias, la apertura de la abrazadera de soldadura. Se puede ahorrar y se puede ahorrar el tiempo necesario para abrir y cerrar la abrazadera de soldadura.
3) Cuando la pinza de soldadura está cerrada y presurizada, no solo se puede ajustar la presión, sino que los dos electrodos se cierran ligeramente cuando están cerrados, lo que reduce la deformación por impacto y el ruido.
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