如何通过简单操作实现工业机器人焊接
2019-11-01 15:02:55
很多人对机器人焊接有误解，认为很难实现从人工焊接到自动焊接的跨越。但是事实上，机器人焊接可以通过简单的步骤完成。今天我们简单介绍一下机器人焊接的5个好处以及如何通过5个步骤实现完美的机器人焊接。
自从有了工业机器人以来，焊接就是最常见的机器人任务之一。世界上第一台工业机器人，Unimate，在1961年就帮助汽车行业完成点焊工艺。在近年，焊接机器人为很多企业解决高技术焊工招工难的问题。根据美国焊接协会的统计，到2024年，美国焊接行业会出现40万名焊工的短缺。
工业机器人很适合完成一些焊接工艺，它们不但可以解决技术工人短缺问题，还对提高生产力、质量与效率有很大的帮助。
但是，对很多企业来说给机器人编程是一个巨大的挑战。对于数量较小的作业任务，用于给机器人编程的时间可能会大于使用手工焊接完成该任务的时间。此时，企业往往会选择放弃使用机器人来完成该焊接任务。
还好，现在我们有很简单的方法可以在短时间内给机器人编程，实现完美焊接。在本篇文章中，我们将介绍机器人焊接的5个优势和5个实现机器人焊接的步骤。
机器人焊接的优势
非常有经验的焊工可以准确达到焊接工艺的要求、焊接接口非常漂亮。但是，焊接这项工作其实使用机器人来做可以做得更加好。因为就算是最优秀的焊工，也难以与机器的连贯性、速度与效率相媲美。机器人焊接比较突出的优势有下面几种：
1. 高产能
机器人作业比人工操作速度更快，因此产品的生产周期就会缩短。并且，机器人工作时不需要休息，节省下的时间用于增加产量，积少成多，整个产线的产量可以增加不少。
2. 技术人员的合理利用
技术人员短缺的问题不会在短时间内得到解决，工业界在10多年前就开始担忧，技术工人职位的空缺只会越来越多。尽量使用机器人焊接能更好地利用团队里的技术人员。
3. 高质量
就算技术最好、做工最稳定的焊接技术工人也无法打败机器人。只要对硬件设备进行合理设置，机器人可以准确地重复自身的动作、每次都焊接出高质量的产品。
4. 高安全性
焊接这项工作可能导致安全问题。它需要在高温、火花、高压、以及高噪声的环境下完成任务，可能给工人带来危险。使用机器代替人力是以人为本的现代生成模式。
5. 高效率
为了确保焊接的质量，人工焊点通常比其加工工艺所需要的焊点面积更大。不必要的焊接面积，哪怕仅仅比工艺需要的多出一点点，也会在长期产生中积累成巨大的造价。有研究表明，假设每个焊点比要求多出1毫米宽，可能给企业带来额外1万美元/年的成本。
完美机器人焊接的5个步骤
虽然有些人认为机器人焊接很难实现、会浪费很多时间。事实上，只要你选择了合适的硬件设备跟编程接口，实现完美的机器人焊接可以很轻松。请参考下面5个步骤：
1. 明确你的任务跟焊接类型
在开始每个机器人应用之前，重要的是明确你的任务。明确哪些步骤需要机器人操作、哪些步骤由人工完成，把它们写下来并跟你的团队一起讨论。你还需要明确焊接的类型，类型有好几种，但是最常见的是下面这两种：
点焊——将两片金属通过几个焊点连接在一起。工艺是需要将两个电极分别置于金属片的外侧两边，电流通过电极将金属片加热、金属就被焊接在一起。
弧焊——将两块金属通过它们共同的条形接口处焊接在一起，一根电极将电流引向金属，随着电极的线性移动，两块金属熔化在一起。
在工业机器人焊接工艺中，点焊尤其普遍，特别是在汽车行业。但是，如今机器人弧焊也较比过去更加容易实现、其应用数量大幅度地增长。
2. 使用合适的硬件
当你的任务明确之后，就需要选择合适的机器人硬件。最基本的设备有这四种：
机器人——需要按照你的焊接任务参数来挑选机器人。例如，机器人需要有大于焊接工具重量的载荷，足够的操作范围，以及适用于你的车间环境。
焊接工具——该工具按照你需要的焊接类型来选择，并拥有电子开关，以便通过机器人控制器来控制。
机器人外轴——通过使用机器人外轴可以增大机器人的操作空间，在我们的模型库中就有许多种机器人外轴的模型。
安全设施——为了保证安全性，为机器人操作间添加隔离网，探测器等等都是不错的选择。
3. 使用正确的编程接口
很多人对机器人焊接的误解来自于对焊接工作的编程。如果你需要使用机器人示教器来手动输入各点之间的机器人路径，这确实会费时费力。其实可以不需要这样，只要使用了合适的硬件编程接口，就可以实现简单快速的机器人编程。
RoboDK包括两个为焊接设计的操作“向导”，你可以使用“曲线追踪”为弧焊工艺进行设置，使用“点追踪”为点焊快速设置，这些过程都很容易完成。
4. 校准
有的人认为，离线编程软件不能生成准确的机器人焊接程序。这个说法不准确。只要经过有效的校准，离线编程的准确度完全可以超过焊接任务所要求的。更多的信息可以参考我们的文章。
5. 给机器人编程
当你明确了任务目标，选择了合适的编程接口，并且校准了编程接口与实际硬件的关系，最后一步给机器人编程就变得非常简单。