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吉林自动焊接加工专业厂家/胜新机械按需订制量大从优

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所在地: 河北 沧州市
有效期至: 长期有效
最后更新: 2018-06-08
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公司基本资料信息
 
 
产品详细说明
  实现稳定、优质、高效的焊接是应用焊接机器人的意义所在,也是机器人焊接领域研究的重要课题。由于焊接是一个高度非线性、多变量、多种不确定因素作用的过程,使得控制焊缝成形质量极为困难。为了克服上述因素对焊接质量的影响,机器人焊接领域迫切需要采用计算机技术、控制技术、信息和传感技术、人工智能等多学科知识,实现焊接电源静动特性的无级控制、焊接初始位置的自主识别、焊缝实时追踪、焊接熔池动态特征信息获取、焊接参数自适应调节等,以确保焊接质量和提高焊接效率。为了能够实现机器人优质、高效焊接,目前我国焊接机器人技术研究主要集中在以下几个方面。
  一、焊接机器人用弧焊电源的研究
  伴随焊接机器人技术的发展,与之配套的弧焊电源正朝高效、高性能和数字化方向发展。由于数字化弧焊电源具有焊接参数输出稳定、焊接重复性高、焊接质量良好且稳定、DSP响应速度快、并且可以满足多种焊接方法对电源的要求等特点,采用全数字化弧焊电源是未来焊接机器人的发展方向。目前机器人用数字化弧焊电源主要是国外产品,像奥地利Fronius公司的TPS系列产品、德国EWM公司生产的INTEGRAL系列数字化弧焊电源、法国沙福DIGI@WA VE系列产品、日本松下推出的多系列数字化弧焊电源等。国内在这方面的研究已经开展,并有一些产品推向市场,可在焊接稳定性、控制精确性等多方面性能参数上与国外产品还有一定的差距。
  二、焊接机器人传感技术
  焊接自动化与智能化是焊接发展的趋势,而传感技术是实现焊接自动化与智能化的关键技术。焊接机器人传感技术是涉及自动焊接加工过程中相关信息的获取、信息转换、信息处理的一门技术。其中焊接过程中相关信息的获取是制约该项技术发展的短板。只有稳定可靠的传感器才能检测焊接过程的状态,为过程质量控制提供过程特征信息。由于焊接传感器所处的应用环境极其恶劣,受到弧光、高温、烟尘、飞溅、振动和电磁场的干扰,其中大部分干扰无法去除,这对焊接传感器提出了较高的要求。目前弧焊机器人常用的传感器主要有触杆接触式传感器、电极接触式传感器、温度传感器、电磁传感器、声学传感器、光学传感器、电弧传感器。焊接传感器是否稳定可靠,直接关系到焊接过程特征信息的提取准确与否,对实现焊接过程实时监控至关重要。在众多焊接传感器中,接触式传感器、激光视觉传感器和电弧传感器以其独特的优越性广泛应用于弧焊机器人焊接过程中。
  三、焊缝自动识别与追踪技术
  对焊接机器人进行视觉传感的初始焊位识别及焊接过程中的焊缝追踪研究,是焊接机器人实现高效优质焊接的关键技术之一。焊缝的自动识别是实施焊接动作的第一步,并且对于提高焊接机器人的智能化程度,实现焊接机器人的智能化自主焊接是十分必要的。由于加工和装配上的误差,以及焊接过程中产生的不均匀温度场导致的焊接变形等会造成焊缝形状及位置的变化,因此在焊接过程中采用焊缝追踪技术实时检测焊缝状态,以调整焊接路径,对保证焊接质量至关重要。目前焊缝自动识别与追踪技术主要是基于传感器技术及控制技术进行的相关研究。在传感器方面,CCD传感器以其优异的信息获取能力、可靠的稳定性、清晰直观的图像性能得到了广泛应用,在机器人焊接领域传感器的应用正由单一传感器向多传感器智能信息融合方向发展;在控制方面,模糊控制方法、神经网络控制方法、焊接专家系统方法、混合控制方法均在焊缝自动识别与追踪技术的研究上得到很好的应用,他们的结合应用使得焊缝自动识别与追踪技术具有更好的自适应性、自学习性、自组织性等优良的控制特点。
  四、焊缝成形质量控制方法研究
  焊接机器人焊接质量的好坏直接决定了其在工业生产中应用水平的高低,在机器人焊接中影响焊缝成形质量的因素主要有起收弧稳定性、起收弧位置、焊接电流电压、焊接速度、焊炬倾斜角、焊炬摆动幅度及频率、焊炬摆动左右停留时间、干伸长、弧长、熔滴过渡形式、保护气体流量等,这些因素的控制得当与否直接决定了焊缝成形质量的好坏。上述因素对焊缝成形质量的影响主要有焊缝的熔深、熔宽、余高、热影响区、气孔等。这是一个典型的多输人、多输出的非线性时变系统,控制难度极大。目前将焊接专家系统作为自适应单元,模糊计算作为决策单元,神经网络作为补偿单元是焊缝成形质量控制发展最有潜力的方法。机器人系统、焊接系统、焊接辅助系统、焊接外部传感系统、焊接专家系统及综合处理与控制系统要在统一的中央控制器下实现良好的协调和配合,完成焊接工艺和焊接动作的有机组合。通过传感器反馈的信息能够精确控制焊接机器人的运动轨迹、焊炬姿态和焊接参数,可以有效控制焊缝的成形质量。
  五、遥控焊接技术
  伴随经济与科技的发展,焊接作业的范围正在向核环境、地下、太空、深水、高温、极寒等极限环境延伸,在保证焊接质量的情况下,最大限度地提高人类活动的舒适度,降低人类活动的危险性,成为如今焊接发展的趋势之一,遥控焊接技术的出现有效解决了上述问题。如今遥控焊接机器人发展的热点是人机互交控制,即操作者远程遥控焊接机器人完成焊接任务。由于受技术水平的限制,目前全自动遥控焊接机器人鲜有研究,但是遥控焊接技术的自动化水平正在不断提高,其发展方向是全自动化遥控焊接机器人。早在20世纪70年代,在加拿大DouglusPoint核电站核泄漏事故中,已成功使用遥控焊接机器人对核反应堆的泄漏位置进行了修复。在视觉传感、计算机辅助编程等技术的推动下,遥控焊接技术越来越高效、优质、稳定,其应用范围在不断扩大。
  六、离线编程与仿真技术
  目前全自动焊接加工生产领域采用的焊接编程方法主要是示教编程,此种编程方式对编程人员及焊接机器人均存在一定的安全风险。同时,焊接产品的制造正朝着多品种、小批量且复杂化的柔性制造方向发展,焊接编程的作业空间向太空、深水、核环境等极限环境延伸,这些因素均不利于示教编程的实施。离线编程与仿真技术的出现,可有效解决上述问题。目前国外已经有多款成熟离线编程与仿真系统,像德国的ROBEX;美国的PLACE、Robot-SIM、WORKSPACE、ROBCAD;瑞士ABB的RobotStudio;日本安川的MotoSim、FUNAC的FunacWorks等多款产品均已推向市场。国内在此领域的研究以高校为主,在离线编程与仿真的核心技术领域支持CAM的CAD技术、自动编程技术、标定及修正技术、机器人接口技术、焊缝起始点确定技术等方面均有相应高校做了深人研究,不过国内开发的焊接离线编程仿真系统仍处于仿真阶段,距离成熟稳定的商业化应用还有一定的距离。
  七、多台焊接机器人及外围设备的协调控制技术
  随着焊接机器人应用领域不断向更复杂的焊接环境拓宽,对焊接机器人能力的要求也不断提高。由于单台焊接机器人的鲁棒性、效率、感知能力提升到一定的水平后很难再有突破,或是达到目标要求所需要的成本非常昂贵,这就迫使某些焊接任务采用多台焊接机器人协作完成,所以对多焊接机器人及外围设备的协调控制技术的研究也就颇为重要。由于多台焊接机器人及外围设备的协调控制技术能够实现多机器人焊接系统在时间、空间、信息、资源及功能的分布特性最优。此技术的应用可实现单焊接机器人无法完成的一些功能,可使多机器人焊接系统的设计制造成本较单机器人复杂焊接系统更容易,且成本更低,可提升整个系统对任务及环境更强的适应能力,也可大大提高多机器人焊接系统的焊接效率。
  综上所述,随着国内经济发展方式的转换,人口红利消失,之前依赖劳动密集型的低端产业难以为继,在制造业转型升级的大背景下,实现焊接生产的自动化、柔性化与智能化已是大势所趋。焊接机器人技术在焊接生产中的广泛应用,大大提高了我国焊接制造行业的整体生产效率,改善了焊接工人的工作条件,提高了焊接生产的柔性化水平及焊接质量,同时也推动了焊接相关领域的自动化升级。但是由于我国焊接机器人技术研究起步较晚,国产焊接机器人无论是控制水平还是可靠性方面均与国外机器人存在不小的差距,核心零部件严重依赖进口,焊接机器人的使用成本偏高。虽然近几年我国在焊接机器人关键技术方面的研究发展迅速,也取得了不少优秀成果,但总体而言,我国焊接机器人产业自主创新能力偏弱,产品以中低端为主,自主品牌的认可度较低。未来我国焊接领域要想真正实现优质、高效、成本低廉的自动化、柔性化及智能化焊接,在焊接机器人政策扶持体系的完善方面、焊接机器人相关技术研发领域还有很多工作要做。
泊头市胜新机械制造厂(http://www.btsxjxc.com)是 一家专业的不锈钢焊接加工厂家,公司承接各种不锈钢焊接加工工作。同时,公司还生产研发热转印烫画机,专业生产技术含量高、操作简易的热转印机械及其辅助设备,各种气动烫画机受到用户好评。
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