(4)产品周期明确,容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的,因此安排生产计划非常明确;
(5)可缩短产品换代的周期,减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的最大区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。
1.4.3弧焊机器人的工作原理
弧焊机器人的特点是其高度的自动化。采用机器人代替手工焊接作业是焊接制造业的发展趋势,是提高焊接质量、降低成本、改善工作环境的重要手段[12]。作为现代制造技术发展的重要标志,机器人焊接己被越来越多的国内工厂所接受投入使用[13]。
采用机器人进行焊接,光有一台机器人是不够的,还必须配备外围设备,常规的弧焊机器人系统由以五部分组成:
(1)机器人本体,一般是伺服电机驱动的6轴关节式操作机,它由驱动器、传动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。它的任务是精确地保证机械手末端(焊枪)所要求的位置、姿态和运动轨迹[14];
(2)机器人控制柜,它是机器人系统的控制中心,包括计算机硬件、软件和一些专用电路,负责处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作;
(3)焊接电源系统,包括焊接电源、专用焊枪等;
(4)焊接传感器及系统安全保护设施;
(5)焊接工装夹具。对于小批量多品种、体积或质量较大的产品,可根据其工件的焊缝空间分布情况,采用简易弧焊机器人工作站或焊接变位机和机器人组合的机器人工作站。以适用于“多品种、小批量”的柔性化生产。对于工件体积小、易输送.且批量大、品种规格多的产品。将焊接工序细分,采用机器人与焊接专机组合的生产流水线,结合模块化的焊接夹具以及快速换模技术,以达到投资少、效率高的低成本自动化的目的。
1.5本课题研究内容
本课题利用弧焊机器人采用金属粉芯焊丝对钢制薄板进行平角焊、平对接焊并寻求优良的焊接参数主要内容如下:
(1)查阅收集分析文献资料,了解船用钢制薄板、金属粉芯焊丝、弧焊机器人、大型船舶结构焊接技术等发展和现状;
(2)熟悉实验设备,如弧焊机器人系统的组成结构、控制原理和编程控制方法;
(3)使用金属粉芯焊丝对船用钢制薄板平对接焊、平角焊进行焊接工艺参数对比实验,对实验结果进行研究和分析;
(4)进行平对接焊、平角焊焊缝质量控制研究和焊接工艺参数优化研究。