Viga de caixa de aço (soldadura de robô)

Estrutura de composição

    O robô de soldadura inclui principalmente equipamento de robô e soldadura. O robô é composto pelo corpo do robô e pelo gabinete de controlo (hardware e software).        O equipamento de soldadura, como soldadura de arco e soldadura à vista, é composto por fonte de alimentação de soldadura (incluindo o seu sistema de controlo), alimentador de fios (soldadura de arco), pistola de soldadura (grampo), etc. O robô inteligente também deve ter um sistema de deteção, como um sensor de laser ou câmara e o seu dispositivo de controlo.

    Robôs de soldadura produzidos em todo o mundo são basicamente robôs articulares, a maioria dos quais têm seis eixos. Entre eles, os eixos 1, 2 e 3 podem enviar a ferramenta final para diferentes posições espaciais, enquanto os eixos 4, 5 e 6 podem satisfazer os diferentes requisitos da postura da ferramenta. A estrutura mecânica do corpo do robô de soldadura tem principalmente duas formas: uma é uma estrutura de paralelograma, e a outra é uma estrutura lateral (inclinação). A principal vantagem da estrutura montada lateral (inclinação) é que os braços superiores e inferiores têm uma grande gama de movimentos, de modo que o espaço de trabalho do robô pode quase chegar a uma esfera. Portanto, o robô pode ser pendurado de cabeça para baixo na prateleira para poupar espaço no chão e facilitar o fluxo de objetos no chão. No entanto, os 2 e 3 eixos deste robô montado lateral são estruturas de cantilever, o que reduz a rigidez do robô. É geralmente adequado para robôs com pequenas cargas, tais como soldadura de arco, corte ou pulverização. O braço superior de um robô paralelogramo é conduzido por uma haste. A haste de puxar e o braço inferior formam dois lados de um paralelogramo. Daí o nome. O robô paralelogramo desenvolvido inicialmente tem um pequeno espaço de trabalho (limitado à frente do robô), que é difícil de trabalhar de cabeça para baixo. No entanto, o novo tipo de robô paralelo (robô paralelo) desenvolvido desde o final dos anos 1980 tem sido capaz de expandir o espaço de trabalho para o topo, para trás e para baixo do robô, sem o problema de rigidez do robô de medição, pelo que tem recebido uma atenção generalizada. Esta estrutura é adequada tanto para robôs leves como pesados. Nos últimos anos, os robôs utilizados para soldadura à vista (com uma carga de 100 ~ 150kg) usam principalmente a estrutura do paralelogramo.

     Cada eixo dos dois robôs acima está em movimento rotativo, pelo que o motor servo é conduzido por um redutor de roda dentada ciclidal (RV) (eixo 1 ~ 3) e redutor harmónico (eixo 1 ~ 6). Antes de meados da década de 1980, os motores servo da DC eram usados para robôs elétricos. Desde finais da década de 1980, os países mudaram sucessivamente para motores AC servo. Como o motor CA não tem escova de carbono e boas características dinâmicas, o novo robô não só tem uma baixa taxa de acidentes, como também tem um grande aumento no tempo livre de manutenção e uma aceleração rápida (desaceleração). Para alguns robôs de luz novos com uma carga inferior a 16KG, a velocidade máxima de movimento do ponto central da ferramenta (TCP) pode atingir mais de 3m/s, com posicionamento preciso e pequena vibração. Ao mesmo tempo, o gabinete de controlo do robô também usa um microcomputador de 32 bits e um novo algoritmo, para que tenha a função de auto-otimizar o caminho, e a pista de corrida está mais perto da pista de ensino.

Característica

     A soldadura à vista não requer robôs de soldadura muito altos. Como a soldadura à vista só necessita de controlo da posição do ponto, não há requisitos rigorosos na pista de movimento das pinças de soldadura entre pontos, que é também a razão pela qual os robôs só podem ser usados para soldadura à vista o mais cedo possível. O robô para soldadura à vista não só deve ter capacidade de carga suficiente, mas também ter velocidade rápida, ação estável e posicionamento preciso ao deslocar-se entre pontos, de modo a reduzir o tempo de deslocação e melhorar a eficiência do trabalho. A capacidade de carga do robô de soldadura à vista depende do tipo de pinças de soldadura utilizadas. Para as pinças de soldadura separadas do transformador, um robô com uma carga de 30 ~ 45kg é suficiente. No entanto, por um lado, devido ao cabo secundário longo e à grande perda de energia, não é propício para o robô estender as pinças de soldadura na peça de trabalho para soldadura; Por outro lado, o cabo balança continuamente com o movimento do robô, e o cabo é rapidamente danificado. Por conseguinte, atualmente, a utilização de pinças de soldadura integradas está a aumentar gradualmente. A massa desta pinça de soldadura juntamente com o transformador é de cerca de 70kg. Tendo em conta que o robô deve ter capacidade de carga suficiente e ser capaz de enviar as pinças de soldadura para a posição espacial para soldadura com uma grande aceleração, o robô pesado com uma carga de 100 ~ 150kg é geralmente selecionado. A fim de satisfazer os requisitos de curta distância e deslocação rápida de pinças de soldadura durante a soldadura contínua à vista. O novo robô pesado tem a função de completar o deslocamento de 50 mm dentro de 0,3s. Isto apresenta requisitos mais elevados para o desempenho do motor, a velocidade de funcionamento e algoritmo do microcomputador.

Desenho estrutural

      Como o robô de soldadura projetado funciona no quase plano e no ambiente de espaço estreito, de modo a garantir que o robô pode rastrear a costura de soldadura automaticamente de acordo com as informações de desvio do sensor de arco, o robô projetado deve ser compacto, flexível e estável. De acordo com as características do espaço estreito, um pequeno robô de soldadura móvel é desenvolvido. De acordo com as características de movimento de cada estrutura do robô, o método de design modular é usado, O mecanismo do robô é dividido em três partes: plataforma móvel de rodas, mecanismo de ajuste da tocha de soldadura e sensor de arco. Entre elas, devido à sua grande inércia e resposta lenta, a plataforma móvel de rodas rastreia principalmente a soldadura aproximadamente, o mecanismo de ajuste da tocha de soldadura é responsável pelo rastreamento preciso da soldadura, e o sensor de arco completa a identificação em tempo real do desvio da soldadura. Além disso, o controlador robô e o motor estão integrados na plataforma móvel do robô para torná-lo menor. Ao mesmo tempo, para reduzir o impacto da poeira nas partes móveis em ambiente de soldadura severo, é adotada uma estrutura totalmente fechada para melhorar a fiabilidade do sistema.

Equipamento

   O equipamento de soldadura do robô de soldadura à vista adota as pinças de soldadura integradas, e o transformador de soldadura é instalado atrás das pinças de soldadura, pelo que o transformador deve ser miniaturizado o máximo possível. Para transformadores com pequena capacidade, pode utilizar-se um AC de frequência de potência de 50Hz. Para transformadores com grande capacidade, a tecnologia inversor foi utilizada para alterar a frequência de potência de 50Hz AC para 600 ~ 700Hz AC, reduzindo o volume do transformador. Após a transformação de tensão, 600 ~ 700Hz AC pode ser usado diretamente para soldadura, e a retificação secundária também pode ser conduzida para soldadura DC. Os parâmetros de soldadura são ajustados pelo temporizador. O novo temporizador foi informatizado, para que o gabinete de controlo do robô possa controlar diretamente o temporizador sem interface adicional. As pinças de soldadura do robô de soldadura à vista geralmente usam pinças de soldadura pneumática. A abertura entre os dois elétrodos das pinças pneumáticas de soldadura geralmente tem apenas dois traçados. E uma vez que a pressão do elétrodo é definida, não pode ser alterada à vontade. Nos últimos anos, surgiu um novo tipo de pinças de soldadura elétrica servo spot. A abertura e fecho das pinças de soldadura são conduzidas pelo motor servo e alimentadas pelo disco de código, de modo a que a abertura das pinças de soldadura possa ser arbitrariamente selecionada e predefinida de acordo com as necessidades reais. Além disso, a força de pressão entre os elétrodos também pode ser ajustada passo a passo. As novas pinças de soldadura servo elétrica têm as seguintes vantagens:

1) O ciclo de soldadura de cada ponto de soldadura pode ser muito reduzido, porque o grau de abertura das pinças de soldadura é precisamente controlado pelo robô, e as pinças de soldadura podem começar a fechar-se quando o robô se move entre pontos; Depois de um pouco de soldadura, as pinças de soldadura são abertas, e o robô pode mover-se ao mesmo tempo. Não é necessário esperar até que o robô esteja no lugar antes que as pinças de soldadura estejam fechadas ou o robô se mova após a abertura completa das pinças de soldadura;

2) O grau de abertura das pinças de soldadura pode ser ajustado arbitrariamente de acordo com as condições da peça de trabalho. Enquanto não houver colisão ou interferência, o grau de abertura deve ser reduzido tanto quanto possível para salvar o grau de abertura das pinças de soldadura e o tempo ocupado pela abertura e fecho das pinças de soldadura.

3) Quando as pinças de soldadura são fechadas e pressurizadas, não só a pressão pode ser ajustada, mas também os dois elétrodos são fechados suavemente quando estão fechados para reduzir a deformação do impacto e o ruído.

Aplicações de soldadura.