機器人柔性焊接的特點:
機器人柔性焊接對焊接機器人的要求不是很高。因為點焊只需點位控制,至于焊鉗在點與點之間的移動軌跡沒有嚴格要求,這也是機器人較早只能用于點焊的原因。點焊用機器人不僅要有足夠的負載能力,而且在點與點之間移位時速度要快捷,動作要平穩(wěn),定位要準確,以減少移位的時間,提高工作效率。點焊機器人需要有多大的負載能力,取決于所用的焊鉗形式。對于用與變壓器分離的焊鉗,30~45kg負載的機器人就足夠了。但是,這種焊鉗一方面由于二次電纜線長,電能損耗大,也不利于機器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接;另一方面電纜線隨機器人運動而不停擺動,電纜的損壞較快。因此,目前逐漸增多采用一體式焊鉗。這種焊鉗連同變壓器質(zhì)量在70kg左右。考慮到機器人要有足夠的負載能力,能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進行焊接,一般都選用100~150kg負載的重型機器人。為了適應(yīng)連續(xù)點焊時焊鉗短距離快速移位的要求。新的重型機器人增加了可在0.3s內(nèi)完成50mm位移的功能。這對電機的性能,微機的運算速度和算法都提出更高的要求。
隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)控及機器人技術(shù)的發(fā)展,自動焊接機器人, 從60年代開始用于生產(chǎn)以來,其技術(shù)已日益成熟,主要有以下優(yōu)點:
1)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量,能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的形式反映出來;
2)提高勞動生產(chǎn)率;
3)改善工人勞動強度,可在有害環(huán)境下工作;
4)降低了對工人操作技術(shù)的要求;
5)縮短了產(chǎn)品改型換代的準備周期,減少相應(yīng)的設(shè)備投資。
因此,在各行各業(yè)已廣泛的應(yīng)用。
機器人柔性焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)計:
由于所設(shè)計的焊接機器人是在準平面、空間狹窄的環(huán)境下工作,為了保證機器人能根據(jù)電弧傳感器的偏差信息,跟蹤焊縫自動焊接,要求所設(shè)計的機器人應(yīng)該結(jié)構(gòu)緊湊、移動靈活且工作穩(wěn)定.文中針對狹窄空間特點,開發(fā)了一種小型移動焊接機器人,根據(jù)機器人各結(jié)構(gòu)的運動特點,運用模塊化設(shè)計方法,把機器人機構(gòu)分為輪式移動平臺、焊炬調(diào)節(jié)機構(gòu)和電弧傳感器三部分。其中,輪式移動平臺由于其慣性大,響應(yīng)慢,主要對焊縫進行粗跟蹤,焊炬調(diào)節(jié)機構(gòu)負責(zé)焊縫準確跟蹤,電弧傳感器完成焊縫偏差實時識別.另外,機器人控制器和電機驅(qū)動器集成安裝于機器人移動平臺上,使其體積更小。同時,為了減少惡劣焊接環(huán)境下粉塵對運動部件影響,采用全封閉式結(jié)構(gòu),提高其系統(tǒng)可靠性。
機器人柔性焊接的基本功能:
弧焊過程比點焊過程要復(fù)雜得多,工具中間點(TCP),也就是焊絲端頭的運動軌跡、焊槍姿態(tài)、焊接參數(shù)都要求準確控制。所以,弧焊用機器人除了前面所述的一般功能外,還須具備一些適合弧焊要求的功能。
雖然從理論上講,有5個軸的機器人就可以用于電弧焊,但是對復(fù)雜形狀的焊縫,用5個軸的機器人會有困難。因此,除非焊縫比較簡單,否則應(yīng)盡量選用6軸機器人。
弧焊機器人除提及的在作“之”字形拐角焊或小直徑圓焊縫焊接時,其軌跡應(yīng)能貼近示教的軌跡之外,還應(yīng)具備不同擺動樣式的軟件功能,供編程時選用,以便作擺動焊,而且擺動在每一周期中的停頓點處,機器人也應(yīng)自動停止向前運動,以滿足工藝要求。此外,還應(yīng)有接觸尋位、自動尋找焊縫起點位置、電弧跟蹤及自動再引弧功能等。