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2025-07-04 08:10:30
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)组成机器人焊接生产线。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,如激光或摄像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。
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自动焊接机器人,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搬运机器人,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。
焊接机器人介绍
焊接机器人各个轴都是作回转运动,故采用伺服电机通过摆线针轮(RV)减速器(1~3轴)及谐波减速器(1~6轴)驱动。在80年代中期以前,对于电驱动的机器人都是用直流伺服电机,而80年代后期以来,各国先后改用交流伺服电机。由于交流电机没有碳刷,动特性好,使新型机器人不仅事故率低,而且免维修时间大为增长,加(减)速度也快。一些负载16kg以下的新的轻型机器人其工具中心点(TCP)的运动速度可达3m/s以上,定位准确,振动小。同时,机器人的控制柜也改用32位的微机和新的算法,使之具有自行优化路径的功能,运行轨迹更加贴近示教的轨迹。
根据自动焊接的优点,国内外采用自动或半自动的方法实现了相贯线焊缝的焊接
其中一种是通过机械凸轮靠模或角度逼近来实现相贯线的焊接过程。这些焊接设备通常对焊接质量和效率的控制不稳定,缺乏反馈和数字化管理。另一种方法是利用通用的弧焊机器人实现相贯线焊缝的焊接过程。这种方法一般采用教学法和法,繁琐,适应性差。而一般的弧焊机器人一般价格昂贵,不适合批量生产。
随着信息技术的发展和应用,数字信息在工业领域的应用越来越广泛。数字化焊接可以通过集成焊接系统建立完整的柔性焊接生产线,并能模拟焊接过程,优化焊接工艺
本文通过对相贯线焊接机器人运动控制系统的研究,建立了一套相贯线焊接机器人,能够根据实际工作情况准确地调整焊接轨迹,提高了相贯线焊接机器人的适应性;在焊接过程中,实现了焊接数据向上层网络的实时传输,实现了焊接过程的自动化和数字化,大大提高了焊接效率和稳定性,对提高相贯线焊接的焊接质量具有重要意义。
焊接机器人电弧的静特性与哪些因素有关
焊接机器人是利用产生的电弧对材料施加作用,从而达到焊接的目的,电弧在焊接过程中也会表现出不同的性能,静特性是其中之一。事实上,焊接机器人电弧的静特性还是与很多因素有关的,如果能充分掌握这一点,也有助于理解电弧变化的原因。
焊接机器人焊接作业中,一旦电极材料、气体介质以及弧长等方面都能保持一定的情况下,只要焊接机器人的电弧能稳定燃烧,焊接电流和电弧电压会呈现出相应的变化。
由此可知,电极材料、气体介质、电弧长度等都与焊接机器人电弧的静特息相关,在周围气体介质压力的影响下,如果其他参数不变的话,电弧压力会因介质压力的变化而变化。
所谓的电弧长度变化,只要还是指焊接机器人弧柱长度的变化,与此同时,阴极区和阳极区的长度的变化并不显著。那么一旦整个弧柱的压降增加,电弧的静特性位置也会随之提高。即当电流一定时,电弧长度增加,电弧电压将随之增加。
由于气体种类的不同,将会导致气体的电离能和热物理性能也不同,对于会对电弧电压到了差异化影响。一般情况下,导热系数大的气体对电弧的冷却作用会更强一些,所以这时候焊接机器人的电弧电压是升高的。
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,焊接工作环境非常恶劣,焊接质量对产品质量有决定性的影响。综上所述,采用焊接机器人具有以下主要意义: (1)稳定和提高焊接质量,保证其均匀性。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,焊接质量受人为因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,焊接质量稳定。然而,在手工焊接过程中,焊接速度和干伸长都是变化的,因此很难达到质量均匀性。 (2)改善工人的工作条件。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,可以一天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。
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