Los robots de soldadura son robots industriales que se dedican a la soldadura (incluidos el corte y la pulverización).Según la Organización Internacional para la Estandarización (ISO), Industrial Machines Man se define como un robot de soldadura estándar, un robot industrial es un operador de control automático, programable y versátil (manipulador) con tres o más ejes programables para la automatización industrial.Para adaptarse a diferentes usos, el último eje del robot tiene una interfaz mecánica, generalmente una brida de conexión, que puede equiparse con diferentes herramientas o actuadores finales.Los robots de soldadura son robots industriales cuyas bridas del último eje están equipadas con pinzas de soldadura o pistolas de soldadura (corte) para que puedan soldarse, cortarse o pulverizarse en caliente.

Con el desarrollo de la tecnología electrónica, la tecnología informática, el control numérico y la tecnología robótica, los robots de soldadura automáticos, desde la década de 1960 comenzaron a usarse en la producción, su tecnología se ha vuelto cada vez más madura, principalmente tiene lo siguienteventajas:

1) Estabilizar y mejorar la calidad de la soldadura, puede reflejar la calidad de la soldadura en forma numérica;

2) Mejorar la productividad laboral;

3) Mejorar la intensidad laboral de los trabajadores, puede trabajar en ambientes dañinos;

4) Reducir los requisitos de habilidades operativas de los trabajadores;

5) Acortar el ciclo de preparación de modificación y cambio de productos, reducir la inversión en equipos correspondientes.

Por lo tanto, en todos los ámbitos de la vida ha sido ampliamente utilizado.

El robot de soldadura incluye principalmente dos partes: robot y equipo de soldadura.El robot consta de un cuerpo de robot y un armario de control (hardware y software).El equipo de soldadura, tomando como ejemplo la soldadura por arco y la soldadura por puntos, se compone de una fuente de alimentación de soldadura (incluido su sistema de control), alimentador de alambre (soldadura por arco), pistola de soldadura (abrazadera), etc.Para los robots inteligentes, también debe haber sistemas de detección, como sensores láser o de cámara y sus controles.

Diagrama de robot de soldadura

Los robots de soldadura producidos en todo el mundo son básicamente robots conjuntos, la gran mayoría de los cuales tienen seis ejes.Entre ellos, 1, 2, 3 ejes pueden enviar la herramienta final a diferentes posiciones espaciales, mientras que 4, 5, 6 ejes resuelven los diferentes requisitos de postura de la herramienta.Hay dos formas principales de estructura mecánica del cuerpo del robot de soldadura: una es una estructura de paralelogramo y la otra es una estructura de montaje lateral (columpio).La principal ventaja de la estructura de montaje lateral (columpio) es la amplia gama de actividades de los brazos superior e inferior, lo que permite que el espacio de trabajo del robot alcance casi una esfera.Como resultado, el robot puede trabajar boca abajo en estantes para ahorrar espacio en el piso y facilitar el flujo de objetos en el suelo.Sin embargo, este robot de montaje lateral, 2 y 3 ejes para la estructura en voladizo, reduce la rigidez del robot, generalmente adecuado para robots de carga más pequeña, para soldadura por arco, corte o proyección.El brazo superior del robot paralelogramo es accionado por una palanca.La palanca forma dos lados de un paralelogramo con el brazo inferior.Así se llama.El desarrollo temprano del espacio de trabajo del robot paralelogramo es relativamente pequeño (limitado al frente del robot), es difícil colgar el trabajo al revés.Sin embargo, el nuevo robot de paralelogramo (robot paralelo) desarrollado desde finales de la década de 1980 ha podido extender el espacio de trabajo a la parte superior, trasera e inferior del robot, sin la rigidez del robot de medición, por lo que se le ha prestado mucha atención.Esta estructura es adecuada no solo para robots ligeros sino también para trabajos pesados.En los últimos años, los robots de soldadura por puntos (carga de 100 a 150 kg) en su mayoría eligen robots con forma de estructura de paralelogramo.

Cada uno de los ejes de los dos robots anteriores se utiliza para el movimiento de giro, por lo que el servomotor es accionado por un reductor de rueda de agujas de giro (RV) (de 1 a 3 ejes) y un reductor armónico (de 1 a 6 ejes).Antes de mediados de la década de 1980, los robots eléctricos funcionaban con servomotores de CC y, desde finales de la década de 1980, los países han cambiado a servomotores de CA.Debido a que los motores de CA no tienen escobillas de carbón, buenas características dinámicas, por lo que el nuevo robot no solo tiene una baja tasa de accidentes, sino que también aumenta considerablemente el tiempo libre de mantenimiento, y la velocidad positiva (negativa) también es rápida.Algunos nuevos robots ligeros con cargas de menos de 16 kg tienen una velocidad de movimiento máxima de más de 3 m/s en el punto central de su herramienta (TCP), posicionamiento preciso y baja vibración.Al mismo tiempo, el gabinete de control del robot también utilizó una microcomputadora de 32 bits y un nuevo algoritmo, por lo que tiene la función de optimizar la ruta en sí misma, acercando la trayectoria a la trayectoria de enseñanza.

peculiaridad

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La soldadura por puntos no es muy exigente con los robots de soldadura.Debido a que la soldadura por puntos solo necesita control de puntos, en cuanto a los alicates de soldadura entre el punto y el punto de trayectoria de movimiento no hay requisitos estrictos, es decir, el robot solo se puede usar para soldadura por puntos en la primera razón.El robot de soldadura por puntos no solo tiene suficiente capacidad de carga, sino que también la velocidad de cambio de punto a punto es rápida, la acción debe ser suave, el posicionamiento debe ser preciso para reducir el tiempo de cambio, levantar

Alta productividad.La capacidad de carga que requiere un robot de soldadura por puntos depende de la forma de la abrazadera de soldadura utilizada.Para pinzas de soldadura separadas de transformadores, una carga de robots de 30 a 45 kg es suficiente.Sin embargo, por un lado, este tipo de abrazadera de soldadura se debe a la larga línea de cable secundario, la pérdida de potencia es grande, no es propicio para que el robot suelde los alicates de soldadura en el interior de la pieza de trabajo, por otro lado , la línea del cable se balancea con el movimiento del robot, el daño del cable es más rápido.Por lo tanto, el uso de pinzas de soldadura integradas está aumentando gradualmente.Esta pinza de soldadura, junto con el transformador, tiene una masa de unos 70 kg.Teniendo en cuenta que el robot debe tener suficiente capacidad de carga, generalmente se seleccionan pinzas soldadas a una posición de espacio para soldar a una gran aceleración, robots pesados ​​con una carga de 100 a 150 kg.Para cumplir con los requisitos de desplazamiento rápido de corta distancia de las abrazaderas de soldadura durante la soldadura por puntos continua.El nuevo robot de servicio pesado agrega la capacidad de completar un desplazamiento de 50 mm en 0,3 s.Esto plantea mayores requisitos para el rendimiento del motor, la velocidad de cálculo y el algoritmo de la microcomputadora.

Diseño estructural

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Debido a que el diseño del robot de soldadura se encuentra en un entorno de espacio angosto cuasiplano, para garantizar que el robot pueda rastrear la soldadura de acuerdo con la información de desviación del sensor de arco, el robot debe diseñarse de forma compacta y flexible. y trabajo estable.En vista de las características del espacio estrecho, se desarrolla un pequeño robot de soldadura móvil, de acuerdo con las características de movimiento de cada estructura del robot, utilizando un método de diseño modular, el mecanismo del robot se divide en tres partes: plataforma móvil con ruedas, ajustador de antorcha y sensor de arcoEntre ellos, la plataforma móvil con ruedas debido a su inercia, respuesta lenta, principalmente en el seguimiento áspero de la soldadura, el mecanismo de ajuste de la antorcha es responsable del seguimiento preciso de la soldadura, sensor de arco para completar la identificación en tiempo real de la desviación de la soldadura.Además, el controlador del robot y el controlador del motor están integrados en la plataforma móvil del robot, lo que la hace más pequeña.Al mismo tiempo, para reducir la influencia del polvo en las piezas móviles en un entorno de soldadura duro, se utiliza una estructura completamente cerrada para mejorar la fiabilidad.^ofsu sistema

equipar

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El equipo de soldadura del robot de soldadura por puntos, debido al uso de alicates de soldadura integrados, transformadores de soldadura instalados detrás de los alicates de soldadura, por lo que el transformador debe ser lo más pequeño posible.Para transformadores más pequeños se puede usar CA de frecuencia de 50 Hz, y para transformadores más grandes, se ha utilizado tecnología inverter para cambiar CA de frecuencia de 50 Hz a CA de 600 a 700 Hz, de modo que el tamaño del transformador se reduce y reduce.Después de la presión variable puede ser directamente con soldadura de CA de 600 a 700 Hz, también puede volver a rectificarse, con soldadura DIRECTA.Los parámetros de soldadura son ajustados por el temporizador.El nuevo temporizador ha sido microcomputado, por lo que el gabinete de control del robot puede controlar directamente el temporizador sin necesidad de una interfaz adicional.Alicates de soldadura de robot de soldadura por puntos, generalmente con alicates de soldadura neumática, alicates de soldadura neumática entre los dos electrodos del grado de apertura es generalmente solo dos golpes.Y una vez que se ajusta la presión del electrodo, no se puede cambiar a voluntad.En los últimos años, ha aparecido un nuevo tipo de abrazaderas de soldadura por puntos servoeléctricas.La apertura y el cierre de los alicates de soldadura son impulsados ​​por un servomotor, y la retroalimentación de la placa de código permite seleccionar y preestablecer arbitrariamente la apertura de los alicates de acuerdo con las necesidades reales.Y la fuerza de presión entre los electrodos también se puede ajustar sin etapa.Esta nueva soldadora servo eléctrica por puntos tiene las siguientes ventajas:

1) El ciclo de soldadura de cada punto de soldadura se puede reducir considerablemente, porque el robot controla con precisión el grado de apertura de los alicates de soldadura, el robot entre el punto y el proceso de movimiento del punto, los alicates de soldadura pueden comenzar a cerrar;

2) El grado de apertura de la abrazadera de soldadura se puede ajustar de acuerdo con la condición de la pieza de trabajo, siempre que no haya colisión o interferencia para minimizar el grado de apertura, para guardar el grado de apertura de la abrazadera de soldadura, para para ahorrar el tiempo ocupado por la apertura y el cierre de la pinza de soldadura.

3) Cuando las abrazaderas de soldadura están cerradas y presurizadas, no solo se puede ajustar el tamaño de la presión, sino que también cuando están cerradas, los electrodos se cierran suavemente, lo que reduce la deformación por impacto y el ruido.

Robot de soldadura por puntos FANUC R-2000iB

Aplicaciones de soldadura

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