工业机器人自动焊接系统应用与焊接质量控制 苏伯中

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:苏伯中
[导读] 摘要:工业机器人的出现能够解放大量的劳动力并能够做到许多比人工操作更精准的工作,而智能焊接便是其中最好的一个例子。
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        摘要:工业机器人的出现能够解放大量的劳动力并能够做到许多比人工操作更精准的工作,而智能焊接便是其中最好的一个例子。基于工业机器人自动焊接系统应用和焊接质量控制为核心进行研究,先阐述工业机器人自动焊接系统,然后分析工业机器人自动焊接系统应用中的相关参数设置,并以此为依据,提出焊接质量控制策略,希望能为相关人士提供些许参考。
        关键词:工业机器人;自动焊接系统;有效应用;质量控制
        引言
        作为应用于工业领域的机器人,工业机器人具有较高的灵活性,具备多关节机械手的机器装置,能够依赖于自身动力能源以及控制功能达到加工制造的作用。目前工业机器人在物流、电子、化工等多个领域都得到了比较广泛的应用,对提升工业企业效率,促进产品质量提升、降低成本等都具有非常重要的意义。
        一、工业机器人自动焊接系统
        纵观我国现代化工业生产技术发展现状可看出,在实践操作的过程中,要想制作出完整的工业机器人,就需要对工业机器人的自动焊接系统全面掌握。
        1.对机器人系统进行分析
        机器人本身主要运用铝合金进行铸造其结构,然后通过计算机辅助设计,与有限元结构分析的方式,获得总体优异的坚固刚性结构,从而获取最佳固定负载能力。此外,所有轴运用的都是免维护交流伺服电机驱动,使用无间隙的传动组件和绝对编码器,并且所有机器人轴全部配有刹车装置和温度监测的安全装置,能在机器人出现故障时,第一时间通知给相关技术人员,让技术人员对故障问题进行分析与解决。因其具备高精度位置的监测系统,所以能有效保证机器人具有高度的动态特性和良好的精度。
        2.对工业机器人自动焊接系统进行分析
        工业机器人弧焊系统主要是由:工业机器人和烟雾净化过滤机、焊枪、送丝机与烟雾净化系统等部件组建而成,在工业机器人的焊接系统中,其操作过程主要是通过送丝机和焊接工作台等相关设备实现连接的方式得以实现。
        二、工业机器人的技术发展
        1.工业机器人的技术发展史
        最早期,我国在对工业机器人进行研究主要是为了解决国产化这一问题,但因缺乏先进的技术以及经验,导致了在研究过程中出现了许许多多的问题,从而致使研究进度非常缓慢。但随着我国对工业机器人领域的重视,工业机器人的发展速度也得到了提升。近年来随着社会科技的不断发展进步,工业机器人已被广泛应用于工业生产当中。目前我国北京、上海、深圳等多个一线城市已经具备了对工业机器人核心技术的自主研发,以及实现产业化。
        2.工业机器人的技术分析
        工业机器人是一种集多领域为一体的高科技机电产品。在制造业的应用的需要运用到多种技术,例如自动化控制技术、电子技术、机器视觉技术、计算机技术等等。而在运用的这些技术当中,新型材料技术、人工智能技术以及控制技术是非常关键的技术。
        (1)新型材料技术
        工业机器人没有感知能力以及自主思考的能力,所以工业机器人必须保证作业时的精确性以及可靠性。而为了保障并提高工业机器人的这些必要条件,便需要保证减速机的减速齿轮能够具有足够的耐磨性,从而保证工业机器人在作业时的性能稳定。大部分的工业机器人的零部件不仅是要求具有足够的耐磨性还需要具有高刚性来保证机器人在作业时的高度精准度。所以在进行工业机器人的制造时,需要对它的制造材料高度重视。
        (2)人工智能技术
        工业机器人能够机器的稳定重复一致的作业,这些智能化、拟人化都是靠着人工智能技术来实现的。工业机器人通过数据化和智能化将传统的工艺等都保留在了机器当中,人工智能技术在此过程中功不可没。可以将人工智能技术便是工业机器人研究的基础技能。


        (3)新型控制器技术
        工业机器人在进行作业时,为保证能够精确的完美的进行,便需要对它进行控制,而在控制时需要新型的控制器技术。随着目前工业机器人广泛应用以及作业内容的复杂,新型的控制器技术已经逐渐向多CPU等发展,在控制器算法上也逐渐向人工智能方向发展。
        3.工业机器人的发展趋势
        随着工业机器人的制造经验逐渐丰富,工业机器人的工作将会更加的智能化,帮助人们拓展新的工作环境,认知更神秘的工作领域,并能在工作人员下达指令的前提下,按照程序指令,自主地开展工作,所以工业机器人的制造需要更加精密的仪器,更加精细的制造工艺,并确保工业机器人的高质量成型,满足实际工业需求。
        三、工业机器人自动焊接系统中的焊接质量控制内容
        将从以下几个方面入手,对工业机器人自动焊接系统中的焊接质量控制,展开较为深入的分析。其目的在于有效保证焊接质量。
        1.在工业机器人自动焊接系统中,应当运用压力手柄针对送丝轮的实际运行压力进行有效调整,促使焊丝能通过此过程均匀的送进导管中,同时,还能有效保证焊丝从导电嘴出来的时候,形成一定摩擦力,从而避免焊丝在送丝轮中出现打滑的现象。由此可见,对送丝轮运行压力调整的重要性。但在实际工作中,还应当注意的问题是,若是送丝轮运行压力出现过大的问题,必定会出现焊丝被压扁的现象,从而破坏镀层结构,严重的话还会对送丝轮造成摩擦阻力,最终致使送丝轮磨损较快。
        2.当技术人员针对工业机器人自动焊接系统中的焊接面板参数进行调整时,技术人员应在实际工作的过程中,对实际的焊接弧长以及系统中的电压旋转按钮进行科学调节,以此来保证电弧脉冲声音中,会掺杂一些系统短路的声音,进而保证自动焊接系统取得良好的焊接效果。与此同时,在实际焊接操作的过程中,技术人员要想保证焊接质量,还可以通过反方向倾斜焊枪至焊接0°~10°的方向,运用科学有效的前进法进行科学焊接,从而针对整个焊接操作过程的焊接结果,进行有效把控。
        3.若是在焊接中发现有焊接气孔等焊接质量问题的存在,就需要焊接人员能在第一时间内及时发现并解决,通过对焊接系统中相关焊接参数调整的方式,检查其运行参数是否科学、合理,同时还要对焊接系统的相关工件,进行检查其中是否存在杂物,若是在对系统检查期间,发现焊接系统中存在严重的咬边现象,这时就需要技术人员能采取科学有效的解决对策,针对焊枪角度和焊接参数进行有效调整;若是在检查期间发现自动焊接统出现焊偏的现象,就需要对工业机器人的了零部件等内容进行校正和检查,保证故障因素得到有效排查,并保证技术人员能在合理的时间范围内解决故障问题,进而确保自动焊接机的焊接质量。
        4.在进行焊前准备时,焊接工艺主要是通过场景信息进行数据库推荐工艺算法从而向机器人传输关键参数;在进行焊接前,焊接工艺主要是通过空间及位置姿态的数据进行图像及空间定位算法向机器人传输运动轨迹及位姿建议数据;在进行焊接时,焊接工艺主要是通过实时电流电压图像数据进行电流电压时间序列自学习算法并向机器人传输实时参数/运动控制;在焊接结束后,焊接工艺主要通过质检数据进行图像质检算法向机器人传输全焊接流程工艺优化信息。
        结束语
        总之,工业机器人焊接技术的出现,有效推动了我国工业发展,而且工业机器人自动焊接系统的应用,不仅能通过示教器的方式进行教编程焊接,还能实现远程控制焊接。通过把工业机器人技术和自动焊接技术合理运用在焊接领域中,能在提高生产效率的基础上,有效改善劳动者的工作环境,为我国化工生产及设计,提供了必要的技术支持。
        参考文献
        [1]郭英豪.基于视觉的工业机器人自动焊接引导分析[J].科技创新与应
        用,2020,(1):110-111.
        [2]常博学,黄静月.基于安川工业机器人的焊接系统设计[J].自动化应用,2019,(1):103-104.
        [3]王丽.基于焊接机器人的自动化控制系统的设计[J].西昌学院学报(自然科学版),2018,32(2):51-53.
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