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焊接機器人分類匯總信息

發布時間:2020/1/2 10:55:49    瀏覽:126


焊接機器人根據采用的焊接工藝方法分類為:

1、臺點焊機器人

汽車工業是點焊機器人系統的典型應用領域。在組裝每一個車體時,大約60%的焊點是由機器人完成的。起初,點焊機器人只是用來加強焊接操作(將焊點添加到縫合在一起的零件上)。隨后,為了保證拼接精度,利用機器人完成了定位焊接操作。這樣,逐步要求點焊機器人具有更完整的操作性能,具體如下:

a)安裝面積小,工作空間大

B)快速完成鋼筋間距的多點定位

c)定位精度高,保證焊接質量

d)攜帶帶有內置變壓器的重型(50,1)焊鉗

e)存儲容量,簡單教學,節省時間

f)點焊速度與生產線速度相匹配,安全可靠

發那科焊接機器人.jpg

2、弧焊機器人

弧焊機器人廣泛應用于通用機械、金屬結構等行業。在電弧焊作業中,焊槍應跟蹤工件焊道的運動情況,并不斷填充金屬形成焊縫。因此,速度穩定性和彈道精度是兩個重要指標。

因為焊槍的姿態對焊縫質量也有一定的影響,所以我們希望在跟蹤焊道的同時,焊槍的姿態能夠盡可能的調整。其他基本性能要求包括:

a)設置焊接條件(電流、電壓、速度等)

b)回轉功能

c)溝槽填充功能

d)焊接異常功能檢測

e)焊接傳感器接口功能(初始點檢測和焊道跟蹤)

攪拌摩擦焊接機器人

重型工業機器人與先進的焊接主軸設備的系統集成實現了攪拌摩擦焊接,大大提高了焊接操作的靈活性,適用于復雜空間結構產品的大批量焊接和制造。進一步提高焊接自動化程度和生產效率。

在飛機結構制造中,機器人攪拌摩擦焊系統有望應用于復雜曲面機身壁板的焊接制造,實現長梁、擋板、框架和蒙皮以及機翼結構的焊接。在汽車結構制造中,機器人攪拌摩擦焊系統有望應用于復雜曲面結構的制造,實現復雜車身結構和不等厚切割板的焊接。

使用工業機器人進行攪拌摩擦焊時,必須規劃焊接順序和操作路徑,通過離線編程實現干涉檢測和指令生成。后續的加工過程必須根據預訂單生產過程的實時信息進行同步調整。

激光焊接機器人

激光焊接是一種以高能激光束為熱源的高效精密焊接方法。激光焊接主要用于汽車制造,如白車身沖壓件的裝配和連接。激光焊接技術非常適合在造船和海洋工程中制造海洋建筑物的部分構件。它也用于飛機制造。


焊接機器人根據結構坐標系的特點分為:

1、直角坐標型

這種機器的結構和控制方案與機床相似。機器到其空間位置的三個運動(z)由垂直方向的線性運動組成。其終端操作員的姿態調整通過附加的旋轉機構實現,如圖2-1所示。這種形式的機器人的優點是其運動學模型簡單,各軸在工作容積中的任意位置的位移分辨率是恒定的,并且可以很容易地提高控制精度。缺點是機構大,工作空間小,操作靈活性差。簡單而專業的焊接機器人通常采用這種形式。

2、圓柱坐標型

這種機器人在底座上裝有一個立柱式水桶轉臺水平臂可沿立柱上下移動,并可在水平方向上伸縮,如圖2-2所示。該方案的優點是終端操作員可以獲得較高的速度,但缺點是終端操作員遠離列的軸,線性位移的分辨率精度較低。

3、球坐標型

與圓柱坐標結構相比,這種結構更為靈活。然而,當使用具有相同分辨率的代碼板檢測角位移時,伸縮關節的線性位移分辨率是恒定的,而反映在終端操作員上的旋轉關節的線性位移分辨率是一個變量,這增加了控制系統的復雜性,如圖2-3所示。

4、全關節型

全關節式,機器人的結構類似于人的腰和手,其位置和姿態都是通過旋轉運動來實現的,如圖2-4所示其優點是機構緊湊,靈活性好,占地面積小,工作空間大,接線端子的線性速度高。其缺點是運動學模型復雜,控制精度高,空間位移分辨率依賴于機器人手臂的姿態。目前,大多數焊接機器人采用全關節結構。


焊接機器人按受控運動模式分類:

一、點D控制(PTP)類型

機器人的控制運動模式是從一個點目標移動到另一個點目標,只完成對目標點的操作機器人對目標的要求要有足夠的精度,相鄰目標之間是每個關節驅動快速接近終點線的方式之一,根據每個關節的角度大小不同而先到達終點線:另一個練習同時接近由于每個關節由于每個關節的運動時間是相同的,所以角位移速度快,水平高,控制機器人主要用于焊接工作。


二、連續軌跡控制(CP)型

機器人各關節同時進行受控運動,使機器人終端按照預期的軌跡和速度運動。因此,每個關節控制系統都需要實時獲取驅動器的角位移和角速度信號。連續控制主要用于弧焊機器人。


按駕駛模式分類:

1、氣動驅動

氣動傳動的主要優點是氣源方便(一般工廠壓縮空氣站供應壓縮空氣),傳動系統具有緩沖作用,結構簡單,成本低,易于維護;主要缺點是功率質量比小,裝置體積小,定位精度低。氣動機器人適用于易燃、易爆、多塵的場合。

2、液壓驅動

液壓傳動系統比電能質量大、傳動平穩,且系統固有的高效、快速、液壓傳動控制簡單,能在大范圍內實現無級調速,其主要缺點是容易泄漏,它不僅影響穩定性和定位精度,而且環境污染大,液壓系統應配備壓力源和復雜的管路系統,因此成本也較高液壓傳動主要用于要求輸出力大、運動速度低的場合。

3、電氣傳動

電驅動是利用各種電機產生的力或旋轉距離,直接或通過減速機構驅動負載,以獲得所需的機器人運動。電傳動具有控制簡單、運動精度高、使用方便、成本低、傳動效率高、對環境無污染等優點,是最常用和應用的傳動方式。電氣傳動可細分為步進電機傳動、直流電機傳動、無刷直流電機傳動和交流伺服電機傳動等方式。后者具有最高的扭矩質量比,而且,無刷,非??煽?,幾乎不需要維護。70年代后期生產的大多數機器人都采用這種駕駛模式。







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