公 司： 蘇州正四方機(jī)器人科技有限公司
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什么是機(jī)器人焊接，其工作原理是什么？
作者：小編 時間：2024/8/9 10:30:36
制造商越來越多地轉(zhuǎn)向機(jī)器人焊接，它通常結(jié)合六軸機(jī)器人、焊槍、傳感器和控制/編程軟件，以執(zhí)行可重復(fù)的焊接任務(wù)。
許多行業(yè)的企業(yè)都面臨著前所未有的焊工短缺問題。 包括美國焊接協(xié)會在內(nèi)的貿(mào)易團(tuán)體認(rèn)為，到 2024 年，焊工短缺將達(dá)到 375,000 至 400,000 名。
“機(jī)器人焊工”是解決該問題的部分方法，因?yàn)樗鼈兙_并提供可靠、可重復(fù)的焊接結(jié)果，同時可以減少工藝?yán)速M(fèi)、提高工作效率。
什么是機(jī)器人焊接
從歷史上看，機(jī)器人焊接臂僅限于大批量、高度重復(fù)的應(yīng)用，例如大規(guī)模車輛制造。 因?yàn)槔脵C(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)，其實(shí)需要大量工程師、花費(fèi)大量時間進(jìn)行的軟件編程，才能將 CAD 數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為焊接程序。 這項(xiàng)工作需要技術(shù)嫻熟的工程師人才隊(duì)伍，且需花費(fèi)大量人工工時。在組裝階段，更要對焊接工件進(jìn)行嚴(yán)格的校準(zhǔn)，才能開啟機(jī)器人作業(yè)。
很多制造企業(yè)使用協(xié)作機(jī)器人，操作員在要焊接的區(qū)域周圍物理地操縱機(jī)器人焊槍，形成一定軌跡，然后這些軌跡被存儲起來、以供將來相同類型的焊接任務(wù)使用。
這種相對勞動密集型、對人才要求甚高的軟件編程工作，目前已發(fā)生了轉(zhuǎn)變。 減少手動繪制焊縫、移動和工藝編程的新技術(shù)開始出現(xiàn)在市場上。 這為機(jī)器人焊接開辟了一個全新的行業(yè)領(lǐng)域，為多批次、小批量的制造服務(wù)商提供了嶄新的低成本、高效率的解決方案。
當(dāng)今的機(jī)器人焊接是一種用途廣泛的技術(shù)，并不局限于某種焊接類型。 根據(jù)配置，機(jī)器人焊接可用于許多焊接工藝，包括：
弧焊
電阻焊
點(diǎn)焊
TIG鎢極惰性氣體保護(hù)焊 (tungsten inert gas) 或稱 GTAW 鎢極氣體保護(hù)電弧焊 (gas tungsten arc welding)
MIG （metal inert gas welding 金屬惰性氣體保護(hù)焊） 或 GMAW （gas metal arc welding 熔化極氣體保護(hù)焊）
激光焊接
等離子焊接
制造商可以選擇使用：：
多關(guān)節(jié)機(jī)器人 (Articulated robots)
六軸機(jī)器人
直角坐標(biāo)機(jī)器人 Cartesian or Gantry robots
SCARA 平面多關(guān)節(jié)機(jī)器人
圓柱坐標(biāo)機(jī)器人 Cylindrical robots
只要能給機(jī)器人配上焊接工具，就可以進(jìn)行機(jī)器人焊接。 兩種最流行的焊接機(jī)器人類型是直角坐標(biāo)機(jī)器人和多關(guān)節(jié)機(jī)器人（六軸）。 直線機(jī)器人在三個軸上移動，而關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)合了三軸“手臂”和三軸“手腕”，它們像人的手臂和手腕一樣協(xié)同工作。
機(jī)器人焊接是如何工作的？
一般來說，機(jī)器人焊接系統(tǒng)包含三個主要組成部分：
機(jī)器人/機(jī)械臂
焊接設(shè)備，如焊槍
焊接軟件，如編程軟件、傳感器、控制系統(tǒng)等。
通常，首先要焊接在一起的一個或多個零件必須放置在夾具或夾具中。為了獲得最大效率，夾具可以自動旋轉(zhuǎn)或關(guān)閉，這樣人類操作員可以在機(jī)器人焊接第一組零件時準(zhǔn)備一組新零件。
在軟件（通常是計(jì)算機(jī)數(shù)控或 CNC 系統(tǒng)）的引導(dǎo)下，機(jī)械臂然后移動到預(yù)編程的位置并按照指定創(chuàng)建焊縫。許多機(jī)器人焊接系統(tǒng)每分鐘能夠進(jìn)行超過 30 次焊接?；蛘吒?。
實(shí)際的焊接過程從電源開始，電源為焊炬提供電力。在電弧焊中，電流產(chǎn)生高達(dá) 3,600°C / 6,500°F 的溫度，熔化實(shí)心電極絲和零件的金屬，將兩個零件連接起來，然后在冷卻后凝固成牢固牢固的結(jié)合.電極絲由自動送料機(jī)輸送到焊接點(diǎn)。
傳感器還可以將有關(guān)焊接過程和零件幾何形狀的信息傳送回軟件或控制系統(tǒng)，以便它可以實(shí)時調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動。在焊接之間，機(jī)器人設(shè)備還可以將其焊炬移動到單獨(dú)的區(qū)域以清除飛濺物。
機(jī)器人焊接是一個完全自動化的過程嗎？
機(jī)器人焊接不是一個完全自動化的過程。可能仍需要人工操作員更換進(jìn)料器中的電線供應(yīng)、將零件放置在夾具中或監(jiān)督過程。在許多情況下，人類操作員還負(fù)責(zé)對機(jī)器人進(jìn)行編程，盡管這種情況正在發(fā)生變化。
機(jī)器人焊接的應(yīng)用
機(jī)器人焊接廣泛用于重工業(yè)應(yīng)用。同樣，它最常用于不需要高技能專業(yè)人員的應(yīng)用，例如短焊縫和不需要連續(xù)實(shí)時調(diào)整的可預(yù)測焊縫。大多數(shù)應(yīng)用是大批量、大規(guī)模生產(chǎn)的裝配線。然而，新的編程解決方案使使用機(jī)器人焊接進(jìn)行小批量作業(yè)在經(jīng)濟(jì)上變得可行。
以下是一些使用機(jī)器人焊接的流行示例：
1. 金屬制造。金屬制造行業(yè)服務(wù)于許多其他行業(yè)，包括采礦、建筑、制造、船舶、汽車、航空航天和能源。焊接是金屬制造的關(guān)鍵工藝，機(jī)器人焊接可用于執(zhí)行從鋼梁裝配到造船的任何任務(wù)。
2. 汽車。機(jī)器人焊接非常適合以快速生產(chǎn)為生的汽車行業(yè)。此外，汽車應(yīng)用中的焊接與機(jī)器人的能力非常接近。以最小的變化重復(fù)進(jìn)行相同的焊接，焊接需要高精度，并且該過程可能涉及對操作人員構(gòu)成威脅的條件。在汽車工業(yè)中，機(jī)器人焊接可用于連接車架上的零件、將電機(jī)連接到車輛、制造水泵或其他復(fù)雜的金屬零件，以及應(yīng)用金屬緊固件。
3.鐵路。機(jī)器人焊接通常用于制造各種金屬墊，連接集裝箱車廂兩端的部件。鐵路制造商必須能夠?yàn)樵S多不同的客戶快速完成大量的軌道車輛訂單。機(jī)器人焊接系統(tǒng)可以針對這些墊板設(shè)計(jì)中的任何一種進(jìn)行預(yù)編程，從而使它們能夠在訂單到達(dá)時非常高效地工作。
正四方針對鋼結(jié)構(gòu)，構(gòu)造柱，起重機(jī)等長直焊縫的場景需求，推出了移動焊機(jī)機(jī)器人，能夠高效的發(fā)揮她在這些應(yīng)用領(lǐng)域的焊機(jī)效率和質(zhì)量！
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