首鋼莫托曼弧焊機器人系統的功能和特點
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首鋼莫托曼弧焊機器人系統的功能和特點  2012/3/1
近年來,隨著國家經濟的飛速發展,作為國家現代化程度標志的機器人技術也得到了越來越多的應用。經過多年的努力,首鋼莫托曼機器人有限公司(以下簡稱“首鋼莫托曼”)在機器人系統尤其是弧焊方面的技術積累了豐富的經驗,使其在實際生產中得到很好的應用。下面以轎車排氣零部件的生產為例,簡單介紹首鋼莫托曼弧焊機器人系統的功能和特點! 』『腹に嚪诸悺 ∨艢庀到y是排放和消聲的重要部分,主要由歧管、催化凈化器、波紋

近年來,隨著國家經濟的飛速發展,作為國家現代化程度標志的機器人技術也得到了越來越多的應用。經過多年的努力,首鋼莫托曼機器人有限公司(以下簡稱“首鋼莫托曼”)在機器人系統尤其是弧焊方面的技術積累了豐富的經驗,使其在實際生產中得到很好的應用。下面以轎車排氣零部件的生產為例,簡單介紹首鋼莫托曼弧焊機器人系統的功能和特點。

弧焊工藝分類

排氣系統是排放和消聲的重要部分,主要由歧管、催化凈化器、波紋管、中消和后消等部件組成。主要功能是把發動機在燃燒過程中產生的廢氣從多個氣缸內收集、通過催化凈化器凈化并消聲后引到車后排放。其整體結構如圖2所示。

按照主要功能模塊距離發動機的遠近,排氣系統可劃分為熱端和冷端兩部分。

熱端部分直接連接發動機排氣口,主要包括歧管、凈化器、波紋管、二級凈化器以及掛鉤法蘭等附屬部件。因其所處底盤位置空間緊湊,所以其部件外形變化較大,焊縫分布復雜。同時,因其主要功能為凈化尾氣,故焊縫密封性要求高。

冷端部分承接熱端,主要包括中消、后消以及掛鉤法蘭等附屬部件。冷端總成通常尺寸較長,焊縫多為小直徑環縫。當后消聲器包為焊接結構時,通常要求壓裝焊接,其焊縫量較大。消聲器包進出氣管處焊縫為三層薄板焊接,焊縫成形要求高。

焊接單元的典型布局

排氣零部件機器人焊接單元主要由弧焊機器人、焊接設備、清槍剪絲機構、變位機、焊接夾具、安全防護系統、電氣控制系統、工件檢測設備以及物流系統等組成。按照不同種類工件的焊接特性,其布局形式主要有以下幾種:

1. 彎管類歧管焊接單元布局

彎管類歧管的焊縫空間分布較復雜,需要使用2臺機器人協調焊接或應用雙軸變位機取得合適的焊接姿態。

2. 沖壓半殼類歧管、凈化器和波紋管焊接單元布局

沖壓半殼類歧管的焊縫主要分布在半殼一側的弧面上,應用單軸變位機即可達到合適的焊接位置。此類工件和凈化器、波紋管等尺寸小、焊縫分布單一的工件一起,可使用單座單軸變位機雙工位布局。

3. 熱端總成焊接單元布局

熱端工件是由歧管、凈化器、波紋管、二級凈化器、掛鉤法蘭等分總成工件焊接在一起的總成工件,是轎車排氣零部件焊接工件中最復雜的一種,通常需分3~4道工序焊接完成。

其多道工序夾具分布在單個機器人焊接單元內的緊湊型布局。當產量需求大時,可以用多個機器人焊接單元組成U型線,優化物流。

4. 半殼類消聲器大包焊接單元布局

半殼類消聲器大包在焊接過程中需要加壓80kN以上,需要使用可安裝液壓模具的特殊雙軸變位機實現焊接。其布局如圖6所示。

5. 冷端總成焊接單元布局

排氣系統冷端總成工件通常由法蘭、進出氣管、消聲器大包、掛鉤支架等部件焊接組成。按排量大小需要可分為單、雙系統兩種形式。

冷端總成工件的長度通常為2~3m,常用布局為立式翻轉3軸變位和水平回轉3軸變位兩種。雙系統冷端總成焊縫分布范圍較大,更適用于水平回轉3軸變位布局。

系統特點

首鋼莫托曼機器人有限公司依托日本安川電機MOTOMAN弧焊專用機器人的技術優勢,與全球兩大排氣系統供應商FAURECIA和TENNECO緊密協作,不斷以最新技術推出優質的排氣零部件機器人弧焊線和焊接裝備,使其具有技術領先、系統安全可靠和快換性能強的特點。

1. 技術優勢

日本安川電機于2001年底研制推出了世界上首臺弧焊專用機器人MOTOMAN-EA1400,并于2002年在中國銷售。EA1400機器人將焊槍電纜與焊槍內置在機器人臂中,避免了焊槍電纜和焊槍與周圍物體的相互干擾,使機器人示教過程變得更為簡單,同時大大增強了焊槍的可達性。該機器人一經推出,便迅速在汽車車橋、消音器等排氣系統零部件以及座椅骨架等焊接領域受到了好評。多家焊槍生產企業都為該機器人研制了專用焊槍。目前除了空冷焊槍和伺服焊槍進行焊接以外,還可以使用水冷焊槍實現較高電流的連續焊接。

2007年初,MOTOMAN-SSA2000型機器人問市。SSA2000在保持EA1400結構優勢的基礎上大幅提高了軸動作速度,單軸速度同比最大提高40%,焊接速度最大可同比提高15%,成為世界最快的弧焊機器人之一。

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