Les robots de soudage sont des robots industriels engagés dans le soudage (y compris la coupe et la pulvérisation).Selon l'Organisation internationale de normalisation (ISO), Industrial Machines Man est défini comme un robot de soudage standard, un robot industriel est un opérateur de contrôle automatique polyvalent et programmable (manipulateur) avec trois axes programmables ou plus pour l'automatisation industrielle.Pour s'adapter à différentes utilisations, le dernier arbre du robot possède une interface mécanique, généralement une bride de raccordement, qui peut être équipée de différents outils ou actionneurs d'extrémité.Les robots de soudage sont des robots industriels dont les brides du dernier axe sont équipées de pinces à souder ou de pistolets à souder (coupe) afin de pouvoir les souder, les couper ou les projeter à chaud.

Avec le développement de la technologie électronique, de la technologie informatique, de la commande numérique et de la technologie robotique, les robots de soudage automatiques, depuis les années 1960 ont commencé à être utilisés dans la production, sa technologie est devenue de plus en plus mature, a principalement les éléments suivantsavantages :

1) Stabiliser et améliorer la qualité du soudage, peut refléter la qualité du soudage sous forme numérique ;

2) Améliorer la productivité du travail ;

3) Améliorer l'intensité de travail des travailleurs, peut travailler dans des environnements nocifs ;

4) Réduire les exigences en matière de compétences d'exploitation des travailleurs ;

5) raccourcir le cycle de préparation de la modification et du changement de produit, réduire l'investissement en équipement correspondant.

Par conséquent, dans tous les domaines de la vie a été largement utilisé.

Le robot de soudage comprend principalement deux parties : le robot et l'équipement de soudage.Le robot se compose d'un corps de robot et d'une armoire de commande (matériel et logiciel).L'équipement de soudage, en prenant comme exemple le soudage à l'arc et le soudage par points, est composé d'une alimentation électrique de soudage (y compris son système de contrôle), d'un dévidoir (soudage à l'arc), d'un pistolet de soudage (pince), etc.Pour les robots intelligents, il devrait également y avoir des systèmes de détection, tels que des capteurs laser ou de caméra et leurs commandes.

Schéma du robot de soudage

Les robots de soudage produits dans le monde sont essentiellement des robots articulés, dont la grande majorité a six axes.Parmi eux, 1, 2, 3 axes peuvent envoyer l'outil final dans différentes positions spatiales, tandis que 4, 5, 6 axes permettent de résoudre les différentes exigences de posture de l'outil.Il existe deux formes principales de structure mécanique du corps du robot de soudage : l'une est une structure en parallélogramme et l'autre est une structure montée sur le côté (pivotante).Le principal avantage de la structure latérale (pivotante) est la large gamme d'activités des bras supérieurs et inférieurs, qui permet à l'espace de travail du robot d'atteindre presque une sphère.De ce fait, le robot peut travailler à l'envers sur des crémaillères pour gagner de la place au sol et faciliter la circulation des objets au sol.Cependant, ce robot latéral, 2 et 3 axes pour la structure en porte-à-faux, réduit la raideur du robot, généralement adapté aux robots de petite charge, pour le soudage à l'arc, la découpe ou la pulvérisation.Le bras supérieur du robot à parallélogramme est actionné par un levier.Le levier forme les deux côtés d'un parallélogramme avec le bras inférieur.Donc, il est nommé.Le développement précoce de l'espace de travail du robot parallélogramme est relativement petit (limité à l'avant du robot), il est difficile d'accrocher le travail à l'envers.Cependant, le nouveau robot parallélogramme (robot parallèle) développé depuis la fin des années 1980 a pu étendre l'espace de travail vers le haut, l'arrière et le bas du robot, sans la rigidité du robot de mesure, il a donc fait l'objet d'une large attention.Cette structure convient non seulement aux robots légers mais aussi aux robots lourds.Depuis quelques années, les robots de soudage par points (charge de 100 à 150 kg) choisissent majoritairement des robots à structure en parallélogramme.

Chacun des arbres des deux robots ci-dessus est utilisé pour le mouvement de rotation, de sorte que le servomoteur est entraîné par un réducteur de roue à aiguilles (RV) (1 à 3 axes) et un réducteur d'harmoniques (1 à 6 axes).Avant le milieu des années 1980, les robots électriques étaient alimentés par des servomoteurs à courant continu, et depuis la fin des années 1980, les pays sont passés aux servomoteurs à courant alternatif.Parce que les moteurs à courant alternatif n'ont pas de balais de carbone, de bonnes caractéristiques dynamiques, de sorte que le nouveau robot non seulement un faible taux d'accidents, mais aussi un temps sans entretien considérablement augmenté, plus (moins) la vitesse est également rapide.Certains nouveaux robots légers avec des charges inférieures à 16 kg ont une vitesse de déplacement maximale de plus de 3 m/s au point central de l'outil (TCP), un positionnement précis et de faibles vibrations.Dans le même temps, l'armoire de commande du robot utilisait également un micro-ordinateur 32 bits et un nouvel algorithme, de sorte qu'il avait pour fonction d'optimiser le chemin lui-même, en rapprochant la trajectoire de la trajectoire d'enseignement.

particularité

Modifier la voix

Le soudage par points n'est pas très exigeant pour les robots de soudage.Parce que le soudage par points ne nécessite qu'un contrôle ponctuel, comme pour la pince à souder entre le point et le point de trajectoire de mouvement, il n'y a pas d'exigences strictes, c'est-à-dire que le robot ne peut être utilisé que pour le soudage par points à la première raison.Le robot de soudage par points a non seulement une capacité de charge suffisante, mais également dans la vitesse de changement de point à point est rapide, l'action doit être fluide, le positionnement doit être précis, afin de réduire le temps de décalage, soulever

Grande productivité.La capacité de charge requise par un robot de soudage par points dépend de la forme de la pince de soudage utilisée.Pour les pinces à souder séparées des transformateurs, une charge de robots de 30 à 45 kg est suffisante.Cependant, d'une part, ce type de pince de soudage est dû à la longue ligne de câble secondaire, la perte de puissance est importante, il n'est pas propice au robot de souder la pince de soudage à l'intérieur de la pièce, d'autre part , la ligne de câble oscille avec le mouvement du robot, les dommages au câble sont plus rapides.Par conséquent, l'utilisation de pinces à souder intégrées augmente progressivement.Cette pince à souder, avec le transformateur, a une masse d'environ 70 kg.Considérant que le robot doit avoir une capacité de charge suffisante, des pinces soudées dans une position d'espace pour le soudage à grande accélération, des robots lourds avec une charge de 100 à 150 kg sont généralement sélectionnés.Afin de répondre aux exigences de déplacement rapide à courte distance des pinces de soudage lors du soudage par points continu.Le nouveau robot robuste ajoute la possibilité d'effectuer un déplacement de 50 mm en 0,3 s.Cela met en avant des exigences plus élevées pour les performances du moteur, la vitesse de calcul et l'algorithme du micro-ordinateur.

Design structurel

Modifier la voix

Étant donné que la conception du robot de soudage se situe dans un environnement spatial étroit et quasi plan, afin de garantir que le robot peut suivre le soudage de la soudure en fonction des informations de déviation du capteur d'arc, le robot doit être conçu pour un mouvement compact et flexible. et un travail stable.Compte tenu des caractéristiques de l'espace étroit, un petit robot de soudage mobile est développé, selon les caractéristiques de mouvement de chaque structure du robot, en utilisant la méthode de conception modulaire, le mécanisme du robot est divisé en trois parties : plate-forme mobile à roues, ajusteur de torche et capteur d'arc.Parmi eux, la plate-forme mobile à roues en raison de son inertie, sa réponse lente, principalement sur le suivi approximatif de la soudure, le mécanisme de réglage de la torche est responsable du suivi précis de la soudure, le capteur d'arc pour compléter l'identification en temps réel de l'écart de soudure.De plus, le contrôleur du robot et le pilote du moteur sont intégrés sur la plate-forme mobile du robot, ce qui la rend plus petite.Dans le même temps, afin de réduire l'influence de la poussière sur les pièces mobiles dans un environnement de soudage difficile, une structure entièrement fermée est utilisée pour améliorer la fiabilité^ofson système.

équiper

Modifier la voix

L'équipement de soudage du robot de soudage par points, en raison de l'utilisation de pinces à souder intégrées, de transformateurs de soudage installés derrière les pinces à souder, le transformateur doit donc être aussi petit que possible.Pour les petits transformateurs, on peut utiliser une fréquence AC de 50 Hz, et pour les transformateurs plus grands, la technologie des onduleurs a été utilisée pour changer la fréquence AC de 50 Hz en AC de 600 à 700 Hz, de sorte que la taille du transformateur est réduite et réduite.Après la pression variable peut être directement avec le soudage AC 600 à 700Hz, peut également être re-rectifié, avec le soudage DIRECT.Les paramètres de soudage sont ajustés par la minuterie.La nouvelle minuterie a été micro-calculée, de sorte que l'armoire de commande du robot peut contrôler directement la minuterie sans avoir besoin d'une interface supplémentaire.Pince à souder robotisée par points, généralement avec une pince à souder pneumatique, une pince à souder pneumatique entre les deux électrodes du degré d'ouverture n'est généralement que de deux coups.Et une fois que la pression de l'électrode est ajustée, elle ne peut pas être modifiée à volonté.Ces dernières années, un nouveau type de pinces électriques de soudage par points à servocommande est apparu.L'ouverture et la fermeture de la pince de soudage sont entraînées par un servomoteur, et la rétroaction de la plaque de code permet de sélectionner et de prérégler arbitrairement l'ouverture de la pince en fonction des besoins réels.Et la force de pression entre les électrodes peut également être ajustée sans étage.Cette nouvelle soudeuse électrique par points servo présente les avantages suivants :

1) Le cycle de soudage de chaque point de soudage peut être considérablement réduit, car le degré d'ouverture de la pince à souder est contrôlé avec précision par le robot, le robot entre le point et le point de processus de mouvement, la pince à souder peut commencer à se fermer ;

2) Le degré d'ouverture de la pince de soudage peut être ajusté en fonction de l'état de la pièce, tant qu'il n'y a pas de collision ou d'interférence pour minimiser le degré d'ouverture, afin de sauvegarder le degré d'ouverture de la pince de soudage, afin pour économiser le temps occupé par l'ouverture et la fermeture de la pince de soudage.

3) Lorsque les pinces de soudage sont fermées et sous pression, non seulement la taille de la pression peut être ajustée, mais également lorsqu'elles sont fermées, les électrodes sont doucement fermées, ce qui réduit la déformation par impact et le bruit.

Robot de soudage par points FANUC R-2000iB

Applications de soudage

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