ABB焊接機(jī)器人在工程機(jī)械制造中的運(yùn)用

　　一、ABB機(jī)器人技術(shù)特點(diǎn)

　　ABB機(jī)器人的運(yùn)行速度快，特別是ABB的QuickMoveTM動(dòng)態(tài)自優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，在不做任何調(diào)整的條件下令各軸總是以最大加速度運(yùn)動(dòng)，這比其他機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)拍快25%。

　　ABB機(jī)器人還具有基于LoadIdentification技術(shù)的智能防碰撞功能，碰撞時(shí)將碰撞力降低到30%。

　　二、ABB機(jī)器人系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和適用條件

　　人工吊裝工件，手動(dòng)夾緊工件。工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)用ABB機(jī)器人IRBP500A變位機(jī)，可在焊接時(shí)與機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，確保所有焊縫均處于最佳焊接位置。另外ABB弧焊機(jī)器人系統(tǒng)與Kemppi肯倍脈沖焊機(jī)通信進(jìn)行焊接，不僅可以保證焊接質(zhì)量，而且焊縫更加美觀。操作人員通過按鈕進(jìn)行設(shè)備的操作，整套控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，易于被一般工程技術(shù)人員掌握。

　　ABB機(jī)器人系統(tǒng)適用于以下工礦：周圍空氣溫度，焊接時(shí)5~+45℃；運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程時(shí)5~+55℃。空氣相對(duì)濕度，在40℃時(shí)≤50%；在20℃時(shí)≤90%。海拔高度≤1000m。機(jī)器人電源三相380V、50Hz。

　　三、ABB機(jī)器人系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)

　　一個(gè)系統(tǒng)一般由機(jī)器人、控制柜、示教器三大部分組成，本系統(tǒng)采用ABBSRT—Robot—IRB2400L6軸機(jī)器人（見圖），理論上可到達(dá)工作半徑（f1810mm）的任何位置，重復(fù)定位精度可達(dá)到0.06mm；弧焊機(jī)為Kemppi肯倍脈沖焊機(jī)，該焊機(jī)具有節(jié)能、功率因數(shù)高、飛濺少、焊接質(zhì)量可靠等特點(diǎn)，可儲(chǔ)存128套焊接參數(shù)，滿足各種不同板材焊接，使焊接更加細(xì)化；三套夾具采用獨(dú)立式上下件，大大提高了生產(chǎn)效率。落地式變位機(jī)，滿足工件的各部位焊接。系統(tǒng)總體布局，設(shè)備外形尺寸為3300mm×2300mm×3000mm，除此之外，還配備了附表所示相關(guān)部件。

　　要滿足機(jī)器人要求苛刻的一元化專業(yè)焊接，配套的焊接電源必須具有特定功能。本系統(tǒng)配備的是數(shù)字脈沖焊接電源Kemparc—Pulse450氣體保護(hù)焊機(jī)，該焊機(jī)主要特點(diǎn)：高效、大功率焊接電源；結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，模塊化設(shè)計(jì)；90（對(duì)于一元化焊接電源）/100（對(duì)于脈沖焊接電源）個(gè)存儲(chǔ)通道，用于保存不同的焊接工藝；TouchSensing為標(biāo)準(zhǔn)配置功能；數(shù)控版通過數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)全數(shù)字通信；支持多種總線協(xié)議等。

　　機(jī)器人系統(tǒng)主要控制有5個(gè)輸出信號(hào)：焊機(jī)開關(guān)信號(hào)(Do_Weld)，送氣信號(hào)(Do_Gas)，手動(dòng)送絲信號(hào)(Do_Feed)，焊接電流控制信號(hào)(Ao_Current)和焊接電壓控制信號(hào)(Ao_Voltage)；1個(gè)輸入信號(hào)：電弧建立信號(hào)(Di_ArcE)。在自動(dòng)焊接系統(tǒng)中，只需要在機(jī)器人的PROC中配置個(gè)5個(gè)焊接參數(shù)：Do_Weid1，Do_Gas，Ao_Current，Ao_Voltage1，Di；機(jī)器人根據(jù)設(shè)置的不同焊接參數(shù)對(duì)Di_ArcEAo_Current和Ao_Vo1tage兩個(gè)模擬信號(hào)的控制來達(dá)到對(duì)焊接電流和電壓的控制。

　　焊機(jī)的送絲電動(dòng)機(jī)使用了Kemppi最新的DURATorque.送絲機(jī)構(gòu)——DT400送絲機(jī)，并采用全金屬送絲輪設(shè)計(jì)。DT400送絲電動(dòng)機(jī)有一個(gè)反饋信號(hào)計(jì)，連接在該送絲機(jī)內(nèi)部的24芯插頭上。該焊機(jī)還具有Touchsensing功能和防粘絲功能。

　　四、控制系統(tǒng)軟件

　　首先工人手工安裝工件，安裝到位后，夾具中有工件型號(hào)，機(jī)器人根據(jù)不同型號(hào)工件，選擇不同焊接程序，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)焊接，使機(jī)器人與外部設(shè)備緊密結(jié)合。其中在焊接過程中，變位機(jī)不斷的依據(jù)程序中設(shè)置的位置使焊接姿態(tài)達(dá)到最佳。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　ABB機(jī)器人弧焊控制系統(tǒng)提高了生產(chǎn)效率，保證了焊接質(zhì)量，至今已連續(xù)工作兩年，生產(chǎn)各種零件達(dá)萬(wàn)件，穩(wěn)定性、可靠性高，帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。若再增加一個(gè)落地式變位器可組成雙工位，生產(chǎn)效率將更高。