经济型弧焊机器人集成系统的应用

摘要:本文以工程机械行业为例,叙述了弧焊机器人应用存在的问题。提出了发展经济型弧焊机器人集成系统的思路,并给出了应用实例。可供企业技术改造领导决策和工艺师制定技术方案时参考。

关键词:机器人、焊接、工程机械

一、引言

所谓弧焊机器人,一般指6轴机器人本体,夹持重量为6KG；另外,还应包括一套控制系统和焊接系统(焊接电源、焊枪及水冷系统、焊接软件系统等)。其它:起始点寻找、焊缝跟踪等,需要特殊订货。为完成一项弧焊机器人工程,除需要弧焊机器人以外,还需要实用的周边设备。弧焊机器人与周边设备组成的系统,称弧焊机器人集成系统。

周边设备的设计依据是上机焊接的工件,由于焊件的差异很大,需要的周边设备的差异也就很大,繁简不一。从焊件的焊接要求分析,周边设备的用途大致可分为三种类型。

其一,简易型,周边设备仅用来支持机器人本体和装夹焊件,如:C型架、平台以及夹具等。

其二,工位变换型,该型除具有上述功能外,还具有工位变换功能。其周边设备除具有上述装置外,还可能包括单、双回转和倾翻%回转式变位机等；

其三,协调焊接型,该型除具有上述功能外,还具有协调焊接功能。其周边设备除具有上述设备外,还可能包括一个或多个做成外部轴的变位机、龙门架及滑板、地轨及滑板等。弧焊机器人是成熟、标准、批量生产的高科技产品,价格不贵。但设计一项弧焊机器人集成系统,其上述周边设备是非标准的。这些设备需要专业设计和非标产品制造,其价格是比较昂贵的。在结构件生产上,企业的竞争一方面要装备弧焊机器人,提高产品质量；另一方面要减少设备投资,降低产品成本。这是企业家考虑的事。

另外,从技术方面考虑,购置机器人不能脱离企业技术现状。采用机器人焊接的前道工序,下料精度,组对精度都有严格要求。如果达不到要求,就会导致机器人应用失败。尤其是复杂焊件,问题更比较突出。

笔者从现实技术和优化投资的角度综合考虑,提出了发展、装备经济型弧焊机器人集成系统的思路。这种思路于九十年代在某合资企业已经成功应用。

二、工程机械行业弧焊机器人集成系统装备及应用情况

工程机械行业是国民经济支柱产业之一,始建于1961年。在六、七十年代,工程机械分为八大类。自“七五”以后,随着国民经济、国防建设的发展,给工程机械提供了较大的发展空间,产品品种、产量均有大幅度增长。中国工程机械工业协会把工程机械扩展到18类122组产品,形成了18个协会分支,会员单位约1000个生产厂家。本文所讨论的问题仅涉及到工程机械行业的主要企业,即:挖掘机械、装载机、推土机和工程起重机等生产厂家。在“八五”期间,由部委专项经费支持,一些装载机、推土机厂家装备了焊接机器人集成系统和柔性生产线。