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從事工業(yè)焊接機器人的組成結構
無(wú)錫市碩威智能焊接裝備有限公司焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機器人。根據國際標準化組織(ISO)工業(yè)機器人屬于標準焊接機器人的定義,工業(yè)機器人是一種多用途的、可重復編程的自動(dòng)控制操作機(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。為了適應不同的用途,機器人一個(gè)軸的機械接口,通常是一個(gè)連接法蘭,可接裝不同工具或稱(chēng)末端執行器。焊接機器人就是在工業(yè)機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。
焊接夾具_焊接工裝_中頻點(diǎn)焊機-無(wú)錫市碩威智能焊接裝備有限公司
焊接機器人主要包括機器人和焊接設備兩部分。中頻點(diǎn)焊機機器人由機器人本體和控制柜(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)、送絲機(弧焊)、焊槍?zhuān)ㄣQ)等部分組成。對于智能機器人還應有傳感系統,如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。圖1a、b表示弧焊機器人和點(diǎn)焊機器人的基本組成。
世界各國生產(chǎn)的焊接用機器人基本上都屬關(guān)節機器人,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。焊接機器人本體的機械結構主要有兩種形式:一種為平行四邊形結構,一種為側置式(擺式)結構,如圖2a、b所示。側置式(擺式)結構的主要優(yōu)點(diǎn)是上、下臂的活動(dòng)范圍大,使機器人的工作空間幾乎能達一個(gè)球體。因此,這種機器人可倒掛在機架上工作,以節省占地面積,方便地面物件的流動(dòng)。但是這種側置式機器人,2、3軸為懸臂結構,降低機器人的剛度,焊接夾具一般適用于負載較小的機器人,用于電弧焊、切割或噴涂。平行四邊形機器人其上臂是通過(guò)一根拉桿驅動(dòng)的。
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(kāi)發(fā)的平行四邊形機器人工作空間比較?。ň窒抻跈C器人的前部),難以倒掛工作。但80年代后期以來(lái)開(kāi)發(fā)的新型平行四邊形機器人(平行機器人),已能把工作空間擴大到機器人的頂部、背部及底部,又沒(méi)有測置式機器人的剛度問(wèn)題,從而得到普遍的重視。這種結構不僅適合于輕型也適合于重型機器人。近年來(lái)點(diǎn)焊用機器人(負載100~150kg)大多選用平行四邊形結構形式的機器人。
上述兩種機器人各個(gè)軸都是作回轉運動(dòng),故采用伺服電機通過(guò)擺線(xiàn)針輪(RV)減速器(1~3軸)及諧波減速器(1~6軸)驅動(dòng)。在80年代中期以前,對于電驅動(dòng)的機器人都是用直流伺服電機,而80年代后期以來(lái),焊接工裝各國先后改用交流伺服電機。
由于交流電機沒(méi)有碳刷,動(dòng)特性好,使新型機器人不僅事故率低,而且免維修時(shí)間大為增長(cháng),加(減)速度也快。一些負載16kg以下的新的輕型機器人其工具中心點(diǎn)(TCP)的運動(dòng)速度可達3m/s以上,定位準確,振動(dòng)小。同時(shí),機器人的控制柜也改用32位的微機和新的算法,使之具有自行優(yōu)化路徑的功能,運行軌跡更加貼近示教的軌跡。