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) 過去有無(wú)相同的加工例子供參考? 調(diào)查類似的工件(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? 飛濺過多,積累起來(lái)會(huì)影響機(jī)器人和夾具的動(dòng)作嗎? 周圍環(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)0.320-225-80.06830-360.6-080.555-60100.080.06733-360.8-100.885100.120.08548

6、-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)買了機(jī)器人之后，如何用好它？ 在使用中要注意那些問題？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)說明一些常見的故障處理方法。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)。 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) 操作機(jī)能在上下、左右、前

7、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)器人安全操作的專門教育,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)容如下:(1) 使用和維護(hù)工業(yè)

8、機(jī)器人的操作人員,必須接受勞動(dòng)安全規(guī)則的專門教育,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)器人安全專門教育的課時(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課時(shí)工業(yè)機(jī)器人操作方法1課時(shí)1

9、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)的話就動(dòng)作2等待外部輸入的狀

10、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)的開關(guān)沒接通 焊機(jī)的故障燈亮檢查焊機(jī)的開關(guān)是否接通(傳送焊絲的電機(jī)正在旋轉(zhuǎn)) 沒有焊絲了 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)沒有空載電壓 母材表面絕緣 被

11、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 周圍環(huán)境是否有風(fēng)? 焊絲和母材是否不

12、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)度是否過短或過長(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? 軟管及連接處是否漏氣? 噴嘴與

13、母材之間的距離過大 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。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、