库卡机器人支持 Fronius进一步研发焊接工艺

【编者按】作为 Fronius 公司的合作伙伴，库卡公司提供最佳匹配和预配置的系统。库卡机器人和 Fronius 焊接系统融合成一个完美的单元，可保证快速进入待运行状态，并且操作简单。

Fronius 公司为其自身的研发对新型库卡机器人进行投资

几十年来，Fronius对焊接技术的进步一直起着决定性的作用，被视为全球的技术领先者。即使在机器人焊接方面，全球所用电源的大约 30% 来自 Fronius 公司。为了在全球市场上继续发挥这种主导作用，该公司于 2011 年末开办了新的塔尔海姆(上奥地利州)(Thalheim (OÖ)) 研发中心。其中，还特别为继续研发焊接工艺 CMT、CMTTwin 和钨极惰性气体等离子弧焊而对最新一代库卡机器人进行了投资。

目前状况/任务：

为了研发未来新的焊接工艺，位于塔尔海姆的新址配备了最先进并面向未来的技术。这样，该公司还为了采用 CMT、CMT Twin 和钨极惰性气体等离子弧焊工艺流程进行自动化焊接而寻求一种适用的新型机器人解决方案。

实施措施/解决方案：

具体说来，公司在进一步研发 CMT Twin 工艺流程时决定选用 KR 16-2 型机器人。Fronius 公司在 CMT Twin 工艺流程中结合使用了两种独立工作的电弧焊技术。这种新的双焊丝解决方案使得用户可以在一个系统中使用两个冷金属传输工艺流程(CMT) 或将 CMT 工艺流程与 MSG 脉冲焊接流程在一个系统中组合使用，这所依据的设计结构包括：两个电源、一个焊枪和两个相互绝缘的接触管。这种新的工艺技术可确保从焊接开始到填满终端弧坑期间电弧极高的稳定性。由此可快速焊接薄板，确保低飞溅、深熔池和优化焊缝溢出。

对于 Fronius 钨极惰性气体等离子弧焊工艺流程的研发工作，使用较小型的六轴机器人 KR 5 arc HW。尽管钨极惰性气体弧焊工艺的焊接速度较慢、熔断功率较小(注：相较于惰性气体遮护金属电弧焊 (MIG)/混和气遮护金属电弧焊 (MAG)，但在很多质量要求极高的应用中，例如管道和压力容器制造行业，无疑是达到最高质量的保证，因此仍是首选。集中、稳定的电弧确保形成平整的焊缝，无飞溅或熔渣。另一方面，等离子焊具备决定性的优势，特别是对于壁厚较大的板材和其它部件。由于等离子焊基本上与钨极惰性气体弧焊工艺流程类似，所以该工艺用一个模块化组件通过任一数字式

Fronius 钨极惰性气体弧焊电源即可进行数字式气体调节和电弧控制。通过 Fronius和库卡公司这种同样采用空心轴结构的极其紧凑的新型机器人解决方案，现在也可以实现在一个系统中使用两种工艺的难得的奢望。对于用钨极惰性气体弧焊无法实现单层焊透的应用情况，则可使用 Plasma。这两种工艺之间的切换在实际操作中极其简单。无需花费时间更换软管组件，仅需更换焊枪头。库卡控制系统 KR C4的开放式系统架构在实施该解决方案的过程中起到十分重要的作用。焊接机器人的目标是为客户提供一个封闭式系统，该系统既便于操作机器人又便于操作焊接系统，并可快速投入运行。

系统部件：

在继续研发 CMT Twin 工艺流程的过程中使用 KR 16-2 具有诸多优势。由于多样性和灵活性，该机器人在焊接领域也可以发挥优势。该机器人的另一个优势是自重小，使其动力十足，从而可实现较高的节拍时间。

编程、配置、加载、检测、诊断、更改、存档。新的设计工具 (暂不可见)Visual 将一个项目的所有步骤融合到同源的软件环境中，具有统一的界面和菜单导航，并可作为通用的编程环境。这样从规划到实施的每个步骤均可完美地与另一步骤无缝接合。此外，机器人的功能范围可通过附加的特定应用程序软件包进行扩展。通过Fronius 公司所使用的 KUKA.ArcTech 焊接软件，系统仅需几个步骤便可完成编程，并快速投入运行。

为了通过传统的 CMT 工艺流程进行系列试验，Fronius 公司选择了采用空心轴结构的焊接专家 — 库卡 KR 16 arc HW。机械臂和机械手上有一个 58 毫米宽的通孔，可将所有常用的空心轴软管组件铺设于内，使其受到完整保护。

成果/成效：

作为 Fronius 公司的合作伙伴，库卡公司提供最佳匹配和预配置的系统。库卡机器人和 Fronius 焊接系统融合成一个完美的单元，可保证快速进入待运行状态，并且操作简单。

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