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    焊接是制造业中重要的加工工艺之一,由于诸多飞速发展需求的推动,焊接制造手艺正逐步走向机器化时代,焊接行业设备自动化、智能化已成为焊接行业的发展趋势,下面就来简单了解一下焊接机器人。

   我国的焊接需求日益增加,1996年我国的焊接机器人仅为500台,而后以每年30%以上的速度在增加,目前我国的焊接机器人占据着整个工业机器人总量的40%以上。

   焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成。而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。在工业中,通常分为点焊机器人和弧焊机器人。

 

点焊机器人

    点焊机器人的典型应用领域是汽车工业。一般装配每台汽车车体大约需要完成 3000 —4000 个焊点,而其中的 60 %是由机器人完成的。在有些大批量汽车生产线上,服役的机器人台数甚至高达 150 台。汽车工业引入机器人已取得了下述明显效益:改善多品种混流生产的柔性;提高焊接质量:提高生产率;把工人从恶劣的作业环境中解放出来。今天,机器人已经成为汽车生产行业的支柱。

    最初,点焊机器人只用于增强焊点作业 ( 往已拼接好的工件上增加焊点 ) 。后来,为了保样,点焊机器人逐渐被要求具有更全的作业性能。具体来说有:安装面积小,工作空间大:快速完成小节距的多点定位 (例如每0 .3 ~ 0 .4s 移动 30 ~ 50mm 节距后定位) :定位精度高 ( ±0 .25mm) ,以确保焊接质量:持重大 (300 ~ 1000N) ,以便携带内装变压器的焊钳。

结构 全关节型
自由度 6轴
驱动 直流伺服电动杆
运动范围 腰转 范围±135° 最大速度50°/s
大臂转 前50°,后30° 45°/s
小臂转 下40°,上20° 40°/s
腕摆 ±90° ±80°/s
腕转 ±90° ±80°/s
腕捻 ±170° ±80°/s

 

弧焊机器人

   在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件的焊道运动,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迹精度是两项重要的指标。一般情况下,焊接速度约取 5 ~ 50mm/s 、轨迹精度约为± 0。2 ~ 0。5mm 。由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大。

   弧焊机器人多采用气体保护焊方法(MAG、MIG、TIG),通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上作电弧焊。

持重 5Kg,承受焊枪所必须的负荷能力
重复位置槽度 ±0.1mm,高精度
可控轴数 6轴同时控制,便于焊枪姿态调整
运作方式 各轴单独插补、直线插补、圆弧插补、焊枪端部等速控制(直线、圆弧插补)
速度控制

进给6-1500m,焊接速度1-50mm/s,调速范围广(从极低速到极高速均可调)

 

焊接机器人的危害

   虽然焊接机器人在一定程度上弥补了手工焊的缺陷,但是由于机器人是没有“眼睛”的,所以仍然需要人员在旁边操作,而焊接过程里无可避免的会产生焊接烟尘,由于焊接烟尘的粒度很小,因而与其他类型的烟尘相比,更容易通过呼吸系统进入人体。另外,焊接烟尘不仅弥散浓度高,还具有强的附着性和表面活性,使得其不但被大量吸入体内,而且很容易在人体滞留,难以排除体外, 以致在人体内形成物理性抗原,不断刺激滞留部位器官的吞噬细胞产生免疫防护,最终导致该器官的病变。

   在焊接过程中,大致分为:

1、焊工尘肺:焊工尘肺不同于矽肺,它是由于长期吸入超过允许溶度的氧化铁为主,并有无定型二氧化硅、硅酸盐、铁、锰以及臭氧、氮氧化物等混合烟尘和有毒气体,并在肺组织中长期作用形成的混合性尘肺。焊工尘肺主要发生于手工电焊的操作。发病较为缓慢,多在接触焊接烟尘十年左右,但是也不能因此而忽略它。主要表现为气短、咳嗽、胸闷和胸痛,同时也在危害着肺部健康。

2、有毒气体:在焊接烟尘产生的过程中,这个剧烈的微型冶金反应体系除了有母材和焊接材料物质粒子的相关反应,不可避免的也会发生剧烈的气氛粒子的相关反应,因此在焊接烟尘产生的同时,也会伴随形成一系列的有毒气体。据文献研究表明,钛钙型酸性焊条烟尘中含60%的铁、锰氧化物,以及少量的氧化镁和石英基碱金属化合物,而低氢型碱性焊条焊烟尘除铁、锰氧化物外还含有碳酸盐和氟化物。主要表现为上呼吸道疾病、肺气肿、心肌病、支气管炎、肺炎等等。

采取措施

 

   焊接机器人在焊接过程中一是移动速度快,范围不固定。二是产生大量焊接烟尘,影响工人的身体健康。博迪公司针对这种情况开发研制了高负压焊烟净化器,通过软管绑定在焊接机器人的焊枪部分,解决了焊接时位置变化的难题。

   高负压焊烟净化器最大的特色在于这款设备具有两级过滤器:一级为大颗粒火星过滤,有效处理焊接过程中产生的火星,将细小的微小源头彻底切除,杜绝火灾和爆炸的可能,维护了工人和工厂的生命安全和财产安全。二级为细小粉尘的过滤,采用微孔覆膜聚脂阻燃型滤筒,针对焊接过程中产生的金属烟尘能够达到高效率处理,在净化效果上更胜一筹。

 

博迪高负压焊烟净化器的优势:

1、源头捕集:高负压焊烟净化器的软管可以绑定在焊枪与割枪部位,在源头上进行焊烟的净化处理,灵活方便。

2、高效净化:对于收集的火星和烟尘,PM0。5的过滤效率为99。9%,PM0。2的过滤效率为95%。

3、使用寿命长:设备采用高质合金钢,搭配自动清灰功能,可以永久使用。

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