焊接機械手臂控制案例

在此解說焊接機械手臂的坡口控制、焊接線跟蹤控制等焊接機械手臂控制的案例。

案例1:焊接線的仿形控制(焊槍位置控制)

可實現細微加工的雷射焊接等作業中,熔融的範圍狹窄,因此需要透過高精度的焊接線檢測和即時反饋實現焊槍位置控制。

使用照射帶狀狹縫光的超高精細線上輪廓感測器「LJ-X8000系列」,可以高速、高精度檢測母材的位置和距離、坡口形狀等,即時執行焊槍位置校準。由此可大幅減少焊接機械手臂的焊槍位置調整所需的時間,實現快速而精確的自動焊接。

案例1:焊接線的仿形控制(焊槍位置控制)

案例2:雷射硬焊中的焊縫跟蹤控制

「雷射硬焊」是向母材之間供應線狀的釬料,同時藉由雷射的光能進行釬焊的焊接方法,可以在維持母材美觀的同時兼顧提高剛性和縮短節拍時間,因此作為替代有損母材美觀的電阻點焊的新一代接合技術,以汽車產業為中心,使用正在逐漸增加。
使用「雷射硬焊」進行車頂、側板、行李箱蓋等的接合時,沿著車體複雜的曲線對狹窄的焊接線進行高精度快速檢測和仿形控制的「接縫仿形控制」必不可少。

透過導入使用狹縫光的超高精細線上輪廓感測器「LJ-X8000系列」,插入釬料照射雷射光,即可高速、高精度檢測接縫的形狀、位置、距離、高度、段差等,實現即時的機械手臂控制。這在實現「雷射硬焊」導入的接合精度提高、節拍時間縮短時,是一個巨大的優點。

案例2:雷射硬焊中的焊縫跟蹤控制

案例3:電縫管的焊接位置量測

電縫管具有表面光滑且生產效率高的特點,應用於能源領域、機械結構、普通配管等廣泛的用途。同時要求具備高品質和安全性,因此必須要有高可靠性的接頭強度。
電縫管製造時將條形板滾壓成型為圓柱形,接縫採用高頻誘導壓焊焊接。此時,如果接縫出現錯位,則無法正常焊接。

使用超高精細線上輪廓感測器「LJ-X8000系列」,透過大範圍照射帶狀雷射光,可以高速高精度量測材料的段差和間隙等,能夠預先檢查導致焊接不良的接縫錯位。

案例3:電縫管的焊接位置量測

案例4:焊槍的高度控制

焊接時使用雷射位移計快速檢測工件位置和翹曲、變形、段差等導致的高度變化並進行反饋,從而可以即時控制焊槍高度。透過即時將雷射位移計檢測到的資料反饋至機械手臂,自動控制確保焊槍隨時處於適當的高度。由此可以在提高焊接精度的同時縮短節拍時間。

使用彩色共焦雷射位移計「CL-3000系列」,不但可以高速檢測變動的焊接線高度,還可對量測到的資料進行高速運算和反饋,從而實現快速且高精度的焊槍高度控制,並由此提高焊接品質。
另外,使用多台位移計進行焊槍的位置檢測時,若是使用「CL-3000 系列」,只需1台控制器即可實現控制。

案例4:焊槍的高度控制

專欄:TIG焊接機械手臂的鎢電極頭的形狀檢查

機械手臂實施的TIG焊接中,透過鎢電極產生電弧,熔化填充棒進行接合。機械手臂連續實施焊接時,電極頭可能發生角度或彎曲等形狀變化,這些變化會導致焊接不良。
因此,在機械手臂TIG焊接製程中加入使用2D測量儀的形狀檢查,進行電極頭的合理確認和維護保養。

專欄「TIG焊接機械手臂的鎢電極頭的形狀檢查」
  1. 保護氣體
  2. 鎢電極
  3. 氬氣
  4. 鎢電極的前端部分
  5. 電弧
  6. 焊接金屬
  7. 熔融池
  8. 填充棒

【導入案例】線上投影影像測量儀的鎢電極頭形狀的高速檢查

在實施TIG焊接的機械手臂作業區設置線上投影影像測量儀「TM-X5000系列」。製程中,考慮到電極頭承受的負荷,導入利用線上投影影像測量儀的電極頭形狀檢查動作,例如每50次連續焊接實施1次等。
「TM-X5000系列」可實現高速的形狀檢查。因此可將對節拍的影響控制在最小限度,同時預防電極的形狀變化帶來的焊接不良的發生。

使用線上投影影像測量儀「TM-X5000系列」對電極頭進行高速檢測

使用線上投影影像測量儀「TM-X5000系列」對電極頭形狀進行高速檢查

索引