焊接机器人的基本常识介绍 焊接作为基础制造工艺中不可缺少的一环,是一种精确可靠的材料连接方法,焊接技术和自动化水平反应着国家工业发展的水平。 如今焊接装备面临着从手动、半自动到自动化和智能型升级,其中焊接机器人即是升级浪潮中的产物。焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,它主要包括机器人和焊接设备两部分。其中,机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成;而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。对于智能机器人,还应配有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。 焊接机器人是一种高度自动化的焊接设备,采用机器人进行焊接,光有一台机器人是不够的,还必须配备外围设备。常规的焊接机器人系统由以5部分组成: 1、机器人本体:一般是伺服电机驱动的6轴关节式操作机,它由驱动器、传动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。它的任务是精确地保证机械手末端(悍枪)所要求的位置、姿态和运动轨迹; 2、机器人控制柜,它是机器人系统的神经中枢,包括计算机硬件、软件和一些专用电路,负责处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作; 3、焊接电源系统,包括焊接电源、专用焊枪等; 4、焊接传感器及系统安全保护设施; 5、焊接工装夹具。 根据其工件的焊缝空间分布情况,采用简易焊接机器人工作站或焊接变位机和机器人组合的机器人工作站。以适用于“多品种、小批量”的柔性化生产。对于工件体积小、易输送.且批量大、品种规格多的产品.将焊接工序细分,采用机器人与焊接专机组合的生产流水线,结合模块化的焊接夹具以及换模技术,以达到投资少、效率高的低成本自动化的目的。 采用机器人代替手工焊接作业是焊接制造业的发展趋势,是提高焊接质量、降低成本、改善工作环境的重要手段。机器人焊接作为现代制造技术发展的重要标志己被国内许多工厂所接受,并且越来越多的企业焊接机器人作为技术改造的方案。 世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人,绝大部分有6个轴。其中,1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置,而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种为平行四边形结构,一种为侧置式(摆式)结构,如图2a、b所示。侧置式(摆式)结构的主要优点是上、下臂的活动范围大,使机器人的工作空间几乎能达一个球体。因此,这种机器人可倒挂在机架上工作,以节省占地面积,方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人,2、3轴为悬臂结构,降低机器人的刚度,一般适用于负载较小的机器人,用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前部),难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人(平行机器人),已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部,又没有测置式机器人的刚度问题,从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。近年来点焊用机器人(负载100~150kg)大多选用平行四边形结构形式的机器人。