為客戶提供機(jī)器人換人整體化解決方案
焊接機(jī)器人組成:包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分
焊接機(jī)器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)工業(yè)機(jī)器人屬于標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義,工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動(dòng)控制操作機(jī)(Manipulator),具有三個(gè)或更多可編程的軸,用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同的用途,機(jī)器人 *后一個(gè)軸的機(jī)械接口,通常是一個(gè)連接法蘭,可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的,使之能進(jìn)行焊接,切割或熱噴涂。
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。 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 *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。
來源:OFweek機(jī)器人網(wǎng)、電氣百科、網(wǎng)絡(luò)等