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行業(yè)資訊

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焊接機(jī)器人組成:包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分

更新時(shí)間:2022-5-6 8:43:21 瀏覽次數(shù):1423
焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。

機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成。而焊接裝備
,以弧焊及點(diǎn)焊為例
,則由焊接電源(包括其控制系統(tǒng))
、送絲機(jī)(弧焊)
、焊槍(鉗)等部分組成。

對(duì)于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng)
,如激光或攝像傳感器及其控制裝置等
。世界各國(guó)生產(chǎn)的焊接用機(jī)器人基本上都屬于關(guān)節(jié)機(jī)器人,絕大部分有6個(gè)軸
。其中
,1、2
、3軸可將末端工具送到不同的空間位置
,而4、5
、6軸解決工具姿態(tài)的不同要求


焊接機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有兩種形式:一種為平行四邊形結(jié)構(gòu),一種為側(cè)置式(擺式)結(jié)構(gòu)


平行四邊形機(jī)器人其上臂通過一根拉桿驅(qū)動(dòng)
。拉桿與下臂組成一個(gè)平行四邊形的兩條邊,故而得名


早期開發(fā)的平行四邊形機(jī)器人工作空間比較小(局限于機(jī)器人的前部)
,難以倒掛工作。但80年代后期以來開發(fā)的新型平行四邊形機(jī)器人(平行機(jī)器人)
,已能把工作空間擴(kuò)大到機(jī)器人的頂部
、背部及底部,又沒有測(cè)置式機(jī)器人的剛度問題
,從而得到普遍的重視


這種結(jié)構(gòu)不僅適合于輕型也適合于重型機(jī)器人。近年來點(diǎn)焊用機(jī)器人(負(fù)載100~150kg)大多選用平行四邊形結(jié)構(gòu)形式的機(jī)器人


側(cè)置式(擺式)結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是上
、下臂的活動(dòng)范圍大,使機(jī)器人的工作空間幾乎能達(dá)一個(gè)球體
。因此
,這種機(jī)器人可倒掛在機(jī)架上工作,以節(jié)省占地面積
,方便地面物件的流動(dòng)


不過這種側(cè)置式機(jī)器人2、3軸為懸臂結(jié)構(gòu)
,降低了機(jī)器人的剛度
,一般適用于負(fù)載較小的機(jī)器人,用于電弧焊
、切割或噴涂


上述兩種機(jī)器人各個(gè)軸都是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),故采用伺服電機(jī)通過擺線針輪(RV)減速器(1~3軸)及諧波減速器(1~6軸)驅(qū)動(dòng)
。在80年代中期以前
,對(duì)于電驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人都是用直流伺服電機(jī),而80年代后期以來
,各國(guó)先后改用交流伺服電機(jī)


由于交流電機(jī)沒有碳刷,動(dòng)特性好
,使新型機(jī)器人不僅事故率低
,而且免維修時(shí)間大為增長(zhǎng),加(減)速度也快
。一些負(fù)載16kg以下的新的輕型機(jī)器人其工具中心點(diǎn)(TCP)的最高運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)3m/s以上
,定位準(zhǔn)確,振動(dòng)小


同時(shí)
,機(jī)器人的控制柜也改用32位的微機(jī)和新算法,使之具有自行優(yōu)化路徑的功能
,運(yùn)行軌跡更加貼近示教的軌跡


焊接機(jī)器人自由度選擇

焊接機(jī)器人的臂和腕是基本動(dòng)作部分。任何一種設(shè)計(jì)的機(jī)器人臂部都有三個(gè)自由度
,以保證臂的端部能夠到達(dá)其工作范圍內(nèi)的任何一點(diǎn)
。腕部的三個(gè)自由度是繞空間相互垂直的三個(gè)坐標(biāo)軸X、Y
、Z的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
,通常稱其為滾轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)


當(dāng)客戶采購(gòu)和使用焊接機(jī)器人應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:

1
、焊件的生產(chǎn)類型屬于多品種、小批量的生產(chǎn)性質(zhì)


2
、焊件的結(jié)構(gòu)尺寸以中小型焊接工件為主,且焊件的材質(zhì)
、厚度有利于采用點(diǎn)焊或氣體保護(hù)焊的焊接方法


3
、待焊坯料在尺寸精度和裝配精度等方面能滿足焊接機(jī)器人焊接的工藝要求;

4
、與焊接機(jī)器人配套使用的設(shè)備
,如自動(dòng)化焊接設(shè)備及焊接變位機(jī)等應(yīng)能與焊接機(jī)器人聯(lián)機(jī)協(xié)調(diào)動(dòng)作,使生產(chǎn)節(jié)奏合拍


焊接機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)

隨著電子技術(shù)
、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展
,自動(dòng)焊接機(jī)器人從60年代開始用于生產(chǎn)以來
,其技術(shù)已日益成熟,其優(yōu)點(diǎn)主要有如下幾個(gè)方面:

1)
、穩(wěn)定并提高焊接質(zhì)量
,能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的形式反映出來;

2)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;

3)
、改善工人勞動(dòng)強(qiáng)度
,可在有害環(huán)境下工作;

4)
、降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求;

5)
、縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期
,減少相應(yīng)的設(shè)備投資