焊接夾具的制造

1、7. 機(jī)器人焊接夾具的制造機(jī)器人是以0.1mm的重復(fù)再現(xiàn)精度自動(dòng)運(yùn)行的,所以固定工件的夾具不牢固的話是得不到好的焊接結(jié)果的,本章介紹制造機(jī)器人夾具時(shí)的要點(diǎn)。7.1 設(shè)計(jì)機(jī)器人夾具時(shí)的基本條件利用機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí),不是利用人的五官感覺(jué)來(lái)進(jìn)行的,而是機(jī)器人重復(fù)同一軌跡自動(dòng)運(yùn)行進(jìn)行焊接的,所以設(shè)計(jì)機(jī)器人夾具時(shí)要確認(rèn)如下幾點(diǎn)。(1) 明確用機(jī)器人進(jìn)行焊接的各種要求 最終目標(biāo)是什么? 對(duì)自動(dòng)化的要求及其規(guī)模? 提高多少生產(chǎn)效率及其生產(chǎn)節(jié)拍? 提高質(zhì)量的關(guān)鍵在哪里?工件的精確定位是否可能?(2) 工件本身的精度是否高? 必須使定位誤差小于焊絲直徑的一半。(3) 工件焊接部位有無(wú)定位基準(zhǔn)? 在參照定位基準(zhǔn)的

2、基礎(chǔ)上設(shè)置工件。(4) 機(jī)器人是以示教再現(xiàn)方式進(jìn)行工件時(shí),不能象操作人員那樣根據(jù)不同情況隨機(jī)應(yīng)變。(5) 機(jī)器人的動(dòng)作區(qū)域是有限制的,在動(dòng)作區(qū)域內(nèi)焊槍的角度也有限制,所以存在不能進(jìn)行焊接的部位。(6) 在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生焊道歪斜和飛濺,所以?shī)A具要有一定的強(qiáng)度,要采取遮擋飛濺或減少飛濺的對(duì)策。(7) 焊接結(jié)束后,必須有“取下工件,安裝下一個(gè)工件”的工序。(8) 機(jī)器人的動(dòng)作既高速又危險(xiǎn),設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)安全給予足夠的重視,應(yīng)參照勞動(dòng)安全法和勞動(dòng)安全守則進(jìn)行設(shè)計(jì)。7.2 在設(shè)計(jì)機(jī)器人夾具前的準(zhǔn)備工作(1) 收集關(guān)于工件的信息 材質(zhì)、板厚、表面處理、重量和有關(guān)圖紙等。 前一道工序的制造工藝。 生產(chǎn)量等情

3、況。(2) 了解目前的施工方法 有否半自動(dòng)焊接的夾具,改造后能否用作機(jī)器人夾具? 有什么焊接條件?(3) 過(guò)去有無(wú)相同的加工例子供參考? 調(diào)查類(lèi)似的工件(4) 預(yù)算規(guī)模有多大?7.3 制造夾具時(shí)的注意事項(xiàng)(1) 決定把工件固定,或讓其旋轉(zhuǎn),或移動(dòng)機(jī)器人。(2) 選擇最穩(wěn)定的固定工件的方法,選擇最佳姿勢(shì)焊接工件。(3) 關(guān)于夾具的設(shè)計(jì) 有的工件需要定位焊,有的則不需要,其夾緊方法各不相同。 夾緊的方法有手動(dòng)直接夾緊,通過(guò)切換閥的手動(dòng)夾緊和電控夾緊等,可根據(jù)成本、使用目標(biāo)和規(guī)模加以選擇。 夾具安裝在靠近焊接部位。 若采用手動(dòng)夾緊方法要考慮其大小和操作的靈活性,以方便操作人員使用。 要考慮焊接時(shí)產(chǎn)生

4、的飛油對(duì)夾具的影響,據(jù)此來(lái)決定夾具的位置。(4) 如果同一個(gè)工件需要焊接多處,應(yīng)該統(tǒng)一定位基準(zhǔn)。(5) 要考慮工件的裝入、取出、工具的傳送。(6) 夾具所用的零件最好使用市面容易買(mǎi)得以到的標(biāo)準(zhǔn)品。(7) 如在一個(gè)工件臺(tái)上進(jìn)行多品種生產(chǎn)時(shí),可考慮在工作臺(tái)人工更換夾具,因?yàn)樽詣?dòng)切換方法精度低,動(dòng)作不穩(wěn)定,故障多。(8) 機(jī)器人與工作臺(tái)最好共用一個(gè)臺(tái)基,這樣易于搬運(yùn)安裝,又不改動(dòng)機(jī)器人與夾具間的相對(duì)關(guān)系。(9) 應(yīng)采取足夠的防止飛濺的措施 可動(dòng)部分會(huì)附著上飛濺嗎? 飛濺會(huì)影響定位基準(zhǔn)嗎? 飛濺過(guò)多,積累起來(lái)會(huì)影響機(jī)器人和夾具的動(dòng)作嗎? 周?chē)h(huán)境有無(wú)可燃物品?(10) 應(yīng)考慮能方便地對(duì)夾具進(jìn)行維修 在

5、有定位基準(zhǔn)的時(shí)候,維修時(shí)間要短。 保持一定數(shù)量的零件備品。 定期清掃飛濺等殘?jiān)?。夾具的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好用戶最熟悉關(guān)于工件的加工方法靈活應(yīng)用用戶積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)制造夾具前言機(jī)器人焊接是工業(yè)機(jī)器人最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，汽車(chē)制造業(yè)是焊接機(jī)器人的最大的用戶，除此之外在電子封裝、金屬制造工業(yè)機(jī)器人都得到了廣泛的應(yīng)用。不銹鋼薄板脈沖TIG焊的焊接接工藝參數(shù)3板 厚電 流 (A)持續(xù)時(shí)間(S)脈沖頻率焊接速度弧 長(zhǎng)(mm)脈 沖基 值脈 沖基 值(Hz)(mm)(mm)0.320-225-80.06-0.080.06830-360.6-080.555-60100.080.06733-360.8-100.885100.

6、120.08548-600.8-10注:電流極性為直流正接。第五章 焊接機(jī)器人的安全使用與維護(hù)買(mǎi)了機(jī)器人之后，如何用好它？ 在使用中要注意那些問(wèn)題？出現(xiàn)了故障如何解決？在本章中將以日本OTC公司和安川公司的機(jī)器人為例，來(lái)說(shuō)明一些常見(jiàn)的故障處理方法。5.1 焊接機(jī)器人的安全事項(xiàng)機(jī)器人是一種非常有用的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,但是由于機(jī)器人的動(dòng)作快、力氣大,不小心對(duì)其進(jìn)行就會(huì)造成災(zāi)害,本章介紹機(jī)器人的安全事項(xiàng)。5.1.1 機(jī)器人特有的危險(xiǎn)性機(jī)器人特有的危險(xiǎn)性與其他的工業(yè)機(jī)械相比較,機(jī)器人下述各種危險(xiǎn)性。(1) 機(jī)器人的機(jī)構(gòu)與控制原理非常復(fù)雜,操作人員必須具備足夠的知識(shí),否則會(huì)出現(xiàn)誤操作,成為不安全的因素。(2

7、) 操作機(jī)能在上下、左右、前后等三維空間內(nèi)進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng),有時(shí)對(duì)其動(dòng)作不能預(yù)測(cè)。(3) 在控制裝置中使用許式精密的IC零件,如受外部干擾,則會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作,這樣動(dòng)作是不能進(jìn)行預(yù)測(cè)的。(4) 進(jìn)行示教作業(yè)時(shí),操作人員必須進(jìn)入機(jī)器人的可動(dòng)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行作業(yè),這就有可能受到操作機(jī)誤動(dòng)作的威脅。因此,作為機(jī)器人生產(chǎn)工廠的操作人員和機(jī)器人用戶的操作人員必須注意安全,生產(chǎn)工廠的操作人員必須遵守“安全機(jī)器人”(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):JIS-B-8433用戶的操作人員必須遵守勞動(dòng)安全規(guī)則,接受機(jī)器人安全操作的專(zhuān)門(mén)教育,在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全護(hù)欄,和其他注意事項(xiàng)。9.2 勞動(dòng)安全規(guī)則使用工業(yè)機(jī)器人的操作人員必須遵守勞動(dòng)安全規(guī)則,其內(nèi)容

8、如下:(1) 使用和維護(hù)工業(yè)機(jī)器人的操作人員,必須接受勞動(dòng)安全規(guī)則的專(zhuān)門(mén)教育,JIS-8-8433第36條31、32項(xiàng)。(2) 在機(jī)器人的動(dòng)作范圍以外,設(shè)置安全護(hù)欄,以避免在機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行時(shí)不能接觸機(jī)器人(JIS-B-8433第150條之4項(xiàng))。(3) 制定操作方法等作業(yè)規(guī)程,在發(fā)生故障時(shí)必須使機(jī)器人停止工作(JIS-B-8433第150條之3)。(4) 在開(kāi)始作業(yè)前必須檢查機(jī)器人(JIS-B-8433第151條)。表9.1 接受工業(yè)機(jī)器人安全專(zhuān)門(mén)教育的課時(shí)講 授 內(nèi) 容示教人員檢查與修理人員關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的知識(shí)2課時(shí)4課時(shí)關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的示教(檢查)等的知識(shí)4課時(shí)4課時(shí)國(guó)家有關(guān)法規(guī)1課時(shí)1課

9、時(shí)工業(yè)機(jī)器人操作方法1課時(shí)1課時(shí)工業(yè)機(jī)器人的示教(檢查)等的操作方法2課時(shí)3課時(shí)合 計(jì)10課時(shí)13課時(shí)9.3 自動(dòng)運(yùn)行中的安全事項(xiàng)自動(dòng)運(yùn)行的機(jī)器人移動(dòng)速度為100/秒430/秒,是非?？斓?所以如果在自動(dòng)運(yùn)行時(shí),操作人員接觸操作機(jī),那么后果是嚴(yán)重的,因此在勞動(dòng)安全規(guī)劃中規(guī)定,使用機(jī)器人時(shí)必須設(shè)置安全護(hù)欄,操作人員不得進(jìn)入機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍之內(nèi),此外,處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)的機(jī)器人,即使停止工作,也絕對(duì)不要靠近它,因?yàn)椴恢朗裁礂l件會(huì)觸發(fā)它又高速地運(yùn)動(dòng),表9.2表示處于停止?fàn)顟B(tài)的機(jī)器人再起動(dòng)的可能性。表9.2 機(jī)器人從停止到起動(dòng)的可能性停 止 狀 態(tài)起 動(dòng) 的 可 能 性1暫停(保持)狀態(tài)如有再起動(dòng)信號(hào)

10、的話就動(dòng)作2等待外部輸入的狀態(tài)如有輸入信號(hào)的話就動(dòng)作3示教條件下的停止(定時(shí)器等)滿足條件的話就動(dòng)作4一周期結(jié)束后的停止有下一起動(dòng)信號(hào)時(shí)就動(dòng)作5其他故障等原因的停止下一個(gè)動(dòng)作不明確8. 焊接故障及對(duì)策機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí),焊接故障會(huì)使機(jī)器人停止工作,大多數(shù)的故障都是很容易排除的,現(xiàn)列舉如下:8.1 起弧故障現(xiàn) 象原因及檢查要點(diǎn)對(duì) 策1.焊絲不動(dòng)(傳送焊絲的電機(jī)不轉(zhuǎn)) 焊機(jī)的開(kāi)關(guān)沒(méi)接通 焊機(jī)的故障燈亮檢查焊機(jī)的開(kāi)關(guān)是否接通(傳送焊絲的電機(jī)正在旋轉(zhuǎn)) 沒(méi)有焊絲了 傳送滾輪空轉(zhuǎn) 導(dǎo)電嘴堵塞 導(dǎo)管堵塞 安裝焊絲 把焊絲安放在滾輪槽內(nèi) 更換導(dǎo)電嘴 更換導(dǎo)管2.點(diǎn)動(dòng)時(shí)不起弧 焊機(jī)的電壓表指示針振動(dòng) 在起弧點(diǎn)沒(méi)

11、有空載電壓 母材表面絕緣 被焊金屬方法的電纜斷線 動(dòng)力線斷線 焊機(jī)故障 清除被焊金屬表面的礦石、涂料、銹等雜物3.電弧出來(lái)一點(diǎn)馬上停止 連接錯(cuò)誤(WCR檢測(cè)線) 運(yùn)送焊絲時(shí)負(fù)荷過(guò)大 焊接特性數(shù)據(jù),設(shè)定出錯(cuò) 重復(fù)連接 清掃或更換導(dǎo)管、導(dǎo)電嘴、或輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī) 選擇與電源、焊絲直徑相符的特性數(shù)據(jù) 換成最佳數(shù)據(jù)8.2 焊接過(guò)程的故障現(xiàn) 象原因及檢查要點(diǎn)對(duì) 策1.電弧不穩(wěn)定(從一開(kāi)始就不穩(wěn)定) 極性是否接對(duì)了? 氣體流量是否適當(dāng)? 焊接特性的設(shè)定是否有錯(cuò)? 焊絲正極,母材負(fù)極 一般的氣體流量為1020L/ min 選擇符合電源和焊絲直徑的特性數(shù)據(jù) 換成最佳數(shù)據(jù)(偶而不穩(wěn)定) 焊絲的傳送阻力太大 周?chē)h(huán)境

12、是否有風(fēng)? 焊絲和母材是否不干凈? 有電流時(shí)是否發(fā)熱? 供電不穩(wěn)定 清掃導(dǎo)管或更換導(dǎo)管 更換導(dǎo)電嘴 輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)焊絲滾輪 采取防風(fēng)屏等措施 清理母材,換成新的焊絲 擰緊電纜接頭 更換動(dòng)力電纜 更換導(dǎo)電嘴2.示教值與儀表指示值不一致 焊接特性數(shù)據(jù)的設(shè)定錯(cuò)誤 焊絲干伸長(zhǎng)度是否過(guò)短或過(guò)長(zhǎng) 選擇符合電源和焊絲直徑的特性數(shù)據(jù) 換成最佳數(shù)據(jù) 以標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度(約15mm)進(jìn)行示教3.在焊絲供給裝置中焊絲熱熔斷 焊絲供給裝置或?qū)Ч芴幣c負(fù)極母材發(fā)生短路 檢查絕緣狀態(tài),并采取必要措施8.3 焊接缺陷及對(duì)策現(xiàn) 象原因及檢查要點(diǎn)對(duì) 策1.產(chǎn)生氣孔 氣體流量是否適當(dāng)? 氣體流量計(jì)凍結(jié)? 是否有風(fēng)在吹? 工件表面是否不干凈? 軟

13、管及連接處是否漏氣? 噴嘴與母材之間的距離過(guò)大 是否是鍍鋅鋼板? 通常1520L/ min,應(yīng)有所增加 流量計(jì)應(yīng)安裝加熱器 采取防風(fēng)對(duì)策 清理工件 用肥皂水檢查或更換軟管 在示教時(shí)讓工件靠近噴嘴 使用鍍鋅焊絲2.焊接時(shí)容易 焊接電流過(guò)高 工件有縫隙 用CO2焊接方法 焊槍角是后退角 能改變焊接姿勢(shì)嗎? 調(diào)整到適當(dāng)值 改進(jìn)上一道工序,使工件消除間隙達(dá)到所要求的精度 試采用擺動(dòng)焊 試改用MAG焊接方法 改用前進(jìn)角 下行焊接機(jī)器人篇不理想。故采用機(jī)器人焊接是理想的選擇。本文詳細(xì)介紹了散熱器單片機(jī)器人自動(dòng)焊接工作站的設(shè)計(jì)。安全教育一、安全常識(shí) 1、 當(dāng)主電源接通時(shí)，應(yīng)處于機(jī)器人的工作范圍以外。2、 接近機(jī)器人時(shí)應(yīng)保持警覺(jué)。3、 對(duì)機(jī)器人的狀態(tài)和工作環(huán)境應(yīng)了解。4、 在機(jī)器人附近時(shí)手中應(yīng)有急停按鈕。5、