ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тенденции развития В. А Тимченко, В. Т. Музычук) из "Машиностроение Энциклопедия Оборудование для сварки ТомIV-6 " Контактная сварка является одной из первых областей металлообработки, в которой начали применять промышленные роботы. Задачами, решаемыми при переходе к роботизированной контактной сварке, являются минимизация затрат времени и средств, связанных с переходом на другое изделие или другую модель того же изделия обеспечение возможности сварки различных вариантов изделия на одной и той же производственной системе повышение уровня качества сварки улучшение условий труда сокращение длительности производственного цикла. [c.202] Роботизация точечной контактной сварки в автомобилестроении целесообразна при годовом выпуске порядка 50... 100 тыс. кузовов одной модели, что примерно соответствует длительности цикла более 30 с при двухсменной работе и коэффициенте использования оборудования 0,8. Важ 1ым фактором, способствующим применению роботов для точечной контактной сварки с целью исключения ручного труда, является большая масса сварочного инструмента (клещей) и мощные электромагнитные поля, возникающие вокруг токоведущих элементов вторичной цепи, отрицательно влияющие на здоровье сварщиков. Одним из наиболее серьезных требований к роботам для точечной сварки является минимизация времени перемещения от точки к точке, а это, в свою очередь, требует высоких скоростей и ускорений при перемещениях. Поэтому современные роботы развивают скорость 3...5 м/с при массе перемещаемого инструмента 50... 100 кг и повторяемости заданных положений в пределах 0,3... 1,2 мм. [c.202] В автомобилестроении раньше, чем в других областях машиностроения, начали применять роботизированные линии и гибкие (автоматически переналаживаемые) производственные системы на основе роботов для точечной контактной сварки. Такие системы позволяют автоматизировать не только сварочные, но и сборочные, транспортные, складские и другие операции, что обеспечивает комплексную автоматизацию и роботизацию производства и его автоматический переход на сварку различных моделей изделия в зависимости от порядка поступления заказов. [c.203] Робот состоит из многозвенного манипулятора, системы управления и рабочего инструмента, которым может быть сварочный инструмент (сварочные клещи, сварочный пистолет, головка для роликовой сварки) или захват для взятия и перемещения свариваемых деталей, а также собранного под сварку изделия или готовой сварной конструкции. Они имеют от двух до шести степеней подвижности и строятся в прямоугольной, цилиндрической, сферической и угловых системах координат. Роботы с двумя—четырьмя степенями подвижности применяют для сварки изделий простой формы, например плоскостных конструкций. Они являются специализированными, поскольку пригодны для ограниченного круга операций, в отличие от универсальных пяти-шестикоординатных, которые могут быть запрограммированы на выполнение практически любой задачи. Классификация рассматриваемых роботов приведена на рис. 3.1. [c.203] По способу осуществления относительного перемещения сварочного инструмента и изделия различают следующие роботы для контактной точечной сварки перемещающие сварочный инструмент относительно изделия, не меняющего своей ориентации или меняющего ее периодически (подавляющее большинство) удерживающие изделия на протяжении всей операции и перемещающий его относительно электродов после сварки каждой точки или группы точек, выполняя последовательную подачу различных участков изделия под электроды выполняющие загрузку заготовок (по отдельности или собранных под сварку) в сварочную машину и выгрузку изделия после сварки. [c.204] Рассматриваемые роботы оснащают цикловыми или числовыми системами программного управления. Числовое управление, в свою очередь, может быть позиционным или контурным. При точечной контактной сварке применяют преимущественно числовое позиционное управление, но при наличии контурного управления значительно упрощается программирование обхода препятствий. При шовной (роликовой) сварке швов сложной формы требуется контурное управление. При загрузке-разгрузке роботом сварочной машины применяют цикловые системы управления, которые в некоторых случаях используют и при роботизации процесса сварки при небольшом числе точек в случае расположения их на одной или нескольких параллельных прямых, либо по окружности. [c.204] В качестве сварочного инструмента в роботах чаще всего применяют сварочные клеШи и пистолеты. Сварочные клещи обычно имеют одну пару электродов, но для сварки симметричных деталей используют сдвоенные клещи с двумя парами электродов, иногда даже с механизмом для автоматического изменения расстояния между этими парами. Для увеличения производительности робота иногда необходимы встроенньье клещи — с тремя парами электродов. В клещах всех типов усилие сжатия электродов замыкается в этом механизме и на робот не передается. Поэтому полезные усилия, развиваемые роботом для контактной точечной сварки, 600... 1000 Н. [c.204] Сварочные пистолеты бывают одноэлектродные — с двухсторонним подводом сварочного напряжения (к электроду и к медной подкладке) и двухэлектродные — с подводом сварочного напряжения к этим электродам. При применении сварочных пистолетов усилие сжатия воспринимается манипулятором робота. Роботы для сварки пистолетами рассчитывают на усилие менее 5000 И, они имеют очень жесткую конструкцию. [c.204] Робот позволяет отказаться от клещей с большим вылетом электродов при сварке деталей в средней части крупногабаритных листовых конструкций, например пола кузова автомобиля. Поскольку сварка пистолетом требует создания больших усилий прижатия электрода к поверхности детали, робот IR 250/500 рассчитан на усилие до 5000 Н (см. табл. 3.1). Он устанавливается на портале в потолочном положении, т. е. основанием вверх. Для придания конструкции большей жесткости используется симметричный двойной кулисный механизм с прямолинейной направляющей. [c.205] Для сварки пистолетом плоских конструкций над местом сварки на изделии можно расположить жесткий козырек-опору, в которую упирается при сварке задняя часть сварочного пистолета пистолет закрепить на фланце робота так, чтобы он перемешался в вертикальном направлении в направляющих. Таким образом, усилие прижатия электрода при сварке не будет передаваться на руку робота. В этом случае можно использовать универсальный робот с грузоподъемностью, достаточной только для перемещения пистолета. [c.205] В отличие от рассмотренных робот ES 50 фирмы Кавасаки (Япония) имеет кинематику, аналогичную кинематике робота ПР 161/60, но позволяет развивать силу прижатия до 5000 Н (см. табл. 3.1) благодаря жесткой конструкции манипулятора. [c.205] Для специализированных роботов IRB-60S и IRB-90S фирма АВВ (Швеция) предложила новую конструкцию вторичного контура. Сварочный трансформатор установлен на руке как противовес, а в руке робота от трансформатора к шарнирам кисти проложен жесткий коаксиальный кабель. В шарнирах кисти робота размещены контактные устройства, через которые коаксиальные кабели подключаются к клещам. Во время движения руки робота контактные устройства разомкнуты. В момент остановки робота, когда необходимо выполнять сварку, контактные устройства замыкаются с помощью пневмоприжимов. Такой вторичный контур практически не требует обслуживания, и срок его службы оценивается в несколько лет. [c.206] К загрузочно-разгрузочному оборудованию относятся автоматические перегрузчики устройства автоматической загрузки деталей с пластинчатым накопительным или вибробун-керным конвейером выкатные столы с подъемником. [c.206] Автоматизация загрузки деталей требует подачи их в ориентированном положении в заданные точки пространства, что обеспечивается одним из следующих способов. [c.206] Для исключения доступа посторонних лиц зона действия робота или иного движущегося оборудования ограждается с входной калиткой, при открытии которой блокируется работа всех механизмов. Калитку может заменить световой барьер, установленный в проходе между секциями ограждения. [c.207] К особенностям сварочного оборудования для роботизированной точечной контактной сварки относятся размещение сварочного трансформатора и его связь со сварочным инструментом, закрепленным на фланце робота конструкция сварочного инструмента программная система управления режимом сварки средства технологической и геометрической адаптации. [c.207] Известны три варианта размещения сварочного трансформатора в оборудовании для роботизированной точечной контактной сварки (рис. 3.4) трансформатор подвешен над роботом (рис. 3.4, а) трансформатор установлен на одном из звеньев робота (рис. 3.4, б) трансформатор встроен в сварочные клещи (рис. 3.4, в). [c.207] При размещении трансформатора на одном из звеньев робота уменьшается длина вторичного контура и, следовательно, габаритные размеры трансформатора, снимаются ограничения на манипуляционные возможности робота, связанные с кабелями, соединяющими клещи с подвесным трансформатором, а при жестких встроенных элементах вторично го контура, кроме того, значительно увеличивается срок службы токоведущих элементов и исключается нерегулярное дестабилизирующее влияние кабелей вторичного контура на погрешность позиционирования. [c.208] Вернуться к основной статье