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焊接机器人组成结构
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。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有传感系统,如激光或---传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。
---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,搬运机器人结构图,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。
简述应用焊接机器人以及我国的应用状况
焊接机器人占工业机器人总数40%以上的原因与焊接这一特殊行业有关。作为工业“裁缝”,焊接是工业生产中一种非常重要的加工方法。同时,由于焊接粉尘、电弧光和金属飞溅的存在,焊接工作环境非常---,焊接对产品有决定性的影响。综上所述,采用焊接机器人具有以下主要意义:
(1)稳定和提高焊接,---其均匀性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度和焊接干延伸长度等。对焊接结果起决定性作用。采用机器人焊接时,各焊缝的焊接参数不变,焊接受人为因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,焊接稳定。然而,在手工焊接过程中,焊接速度和干伸长都是变化的,因此很难达到均匀性。
(2)---工人的工作条件。机器人焊接工人仅用于装卸工件,远离焊接弧光、烟雾、飞溅等。对于点焊,工人不再携带沉重的手动焊钳,从而将工人从繁重的体力劳动中解放出来。
3)提高劳动生产率。机器人不会疲劳,可以---24小时连续生产。另外,随着高速焊接技术的应用,机器人焊接的效率得到了更明显的提高。
(4)产品周期清晰,产品产量易于控制。机器人的生产节奏是固定的,所以生产计划非常明确。
(5)可以缩短产品更新周期,减少相应的设备投资。可以实现小批量产品的焊接自动化。机器人和---飞机的区别在于,它可以通过修改程序来适应不同工件的生产。
焊接机器人结构设计
由于所设计的焊接机器人是在准平面、空间狭窄的环境下工作,为了---机器人能根据电弧传感器的偏差信息,---焊缝自动焊接,要求所设计的机器人应该结构紧凑、移动灵活且工作稳定.文中针对狭窄空间特点,开发了一种小型移动焊接机器人,根据机器人各结构的运动特点,运用模块化设计方法,把机器人机构分为轮式移动平台、焊炬调节机构和电弧传感器三部分。其中,轮式移动平台由于其惯性大,响应慢,主要对焊缝进行粗---,焊炬调节机构负责焊缝---,电弧传感器完成焊缝偏差实时识别.另外,机器人控制器和电机驱动器集成安装于机器人移动平台上,使其体积更小。同时,为了减少---焊接环境下粉尘对运动部件影响,采用全封闭式结构,提高其系统---性 。
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