在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件焊道运动,并不断填充金属形成焊缝,因此运动过程中速度的稳定性和轨道精度是两项重要的指标。
一般情况下,焊接速度可取5~50mm/s,轨道精度可取±0·2~0·5mm。由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定的影响,因此希望在根踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大,还有其它一些性能要求,如摆动功能、焊接传感器(起始点检测、焊缝跟踪)的接口功能、焊枪防碰功能等。
焊接规范的设定。起弧、收弧参数。
摆动功能。摆动频率、摆幅、摆动类型的设定。
焊接传感器。起始点检测、焊缝跟踪传感器的接口功能。
焊枪防碰功能。当焊枪受到不正常的阻力时,自行车焊接机器人,机器人停机,避免操作者和工具受到损坏。
多层焊功能。应用该功能可以在一层焊接示教完成后,实现其余各层的自动编程。
再引弧功能。引弧失败后,自动重试。因此消除了焊接异常(引弧失败)发生时引起的作业中断,钢结构焊接机器人,很大限度避免了因此而引起的全线停车。
焊枪校正功能。焊枪与工件发生碰撞时,可通过简单操作进行校正。
粘丝自动解除功能。焊接终了时如果检测出焊丝粘丝,则自动再通电解除粘丝,因此不必手工剪断焊丝。
断弧再启动功能。出现断弧时,机器人会按照搭接量返回重新引弧焊接。因此无须补焊作业。
两大因素驱动焊接机器人市场增长
不过,巨大差距的存在反过来看也意味着巨大增长空间的存在。当前,在两大驱动因素的作用下,我国焊接机器人市场还将保持稳定持久的增长,未来我国焊接机器人的发展潜力仍然十分巨大。
现阶段,一方面由于工资、环境、老龄化等原因,焊接行业的低端劳动力供给不足,另一方面受人口红利消失影响,企业人力成本不断攀升,两方面的原因导致“机器换人”成大势所趋,机器取代人工成为焊接机器人发展的重要驱动力。
此外,当前我国经济发展正面临严峻挑战,劳动力成本上升、能源紧张、资源匮乏、环境污染严重等问题的出现,急需我国适时调整现有经济结构,进行产业的*升级转型,而经济结构转型和产业升级需要大量的自动化成套设备相配套,这也成为焊接机器人发展的又一驱动因素。
综上所述,机器换人和产业升级是推动焊接机器人发展的两大重要驱动因素,在它们的共同作用下,已经有不少业内人士预测,未来国内企业对焊接机器人的需求量将以每年40%以上的速度迎来增长。
焊接过程静悄悄打造“无人焊接厂”
2015年9月,董春林调到广州工作,得到了广东省科学院人才计划支持。他利用自己在搅拌摩擦焊领域的科研基础和技术积淀,带领团队针对现有的搅拌摩擦焊技术及装备深入研发,梧州焊接机器人,*在该领域引入智能控制技术,开发“智能机器人搅拌摩擦焊装备”,为打造环保型“无人焊接工厂”提供一体化解决方案。
记者在广东省技术焊接研究所的实验厂房里看到,一个巨大的、高达3米的机器人正在对铝合金材料进行焊接,短短几分钟便完成“工作任务”,焊接过程安静、无飞溅、无辐射,与大家想象中火花四射、气味呛人的焊接工厂场景有天渊之别。
董春林介绍,搅拌摩擦焊是一种绿色环保的固相焊接技术。之所以称为“绿色”,是因为焊接过程无尘、*、无噪音;称为“固相”,是因为其在焊接过程中不需要将材料熔化,通过搅拌工具的高速旋转,使连接部位的材料温度升高发生塑化,从而获得致密的焊缝*。
此外,董春林还带领科研团队开展了多项技术*研发,如搅拌工具结构的优化设计及*型工艺技术(双轴肩、静轴肩、无针搅拌焊等)。董春林告诉记者,开发一个新型搅拌工具,至少要经过2个月工艺试验,实验达到上千次。
尽管搅拌摩擦焊技术经历了20多年的发展,但搅拌摩擦焊装备技术发展缓慢,智能焊接机器人,通常采用专机设备,实际焊接过程多靠人工手动控制。董春林在国内较早地提出了将工业机器人及人工智能技术应用于搅拌摩擦焊,并带领团队开发了多台套机器人搅拌摩擦焊装备,目前已经与国内新能源汽车、航天、造船、3C电子等生产企业合作,联合开展技术应用研究和成果转化。