焊接機(jī)器人介紹

焊接機(jī)器人各個(gè)軸都是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故采用伺服電機(jī)通過(guò)擺線針輪（RV）減速器（1～3軸）及諧波減速器（1～6軸）驅(qū)動(dòng)。在80年代中期以前，對(duì)于電驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人都是用直流伺服電機(jī)，而80年代后期以來(lái)，各國(guó)先后改用交流伺服電機(jī)。考慮到機(jī)器人要有足夠的負(fù)載能力，能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進(jìn)行焊接，一般都選用100～150kg負(fù)載的重型機(jī)器人。由于交流電機(jī)沒(méi)有碳刷，動(dòng)特性好，使新型機(jī)器人不僅事故率低，而且免維修時(shí)間大為增長(zhǎng)，加（減）速度也快。一些負(fù)載16kg以下的新的輕型機(jī)器人其工具中心點(diǎn)（TCP）的運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)3m/s以上，定位準(zhǔn)確，振動(dòng)小。同時(shí)，機(jī)器人的控制柜也改用32位的微機(jī)和新的算法，使之具有自行優(yōu)化路徑的功能，運(yùn)行軌跡更加貼近示教的軌跡。

焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于所設(shè)計(jì)的焊接機(jī)器人是在準(zhǔn)平面、空間狹窄的環(huán)境下工作，為了保證機(jī)器人能根據(jù)電弧傳感器的偏差信息，跟蹤焊縫自動(dòng)焊接，要求所設(shè)計(jì)的機(jī)器人應(yīng)該結(jié)構(gòu)緊湊、移動(dòng)靈活且工作穩(wěn)定．文中針對(duì)狹窄空間特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種小型移動(dòng)焊接機(jī)器人，根據(jù)機(jī)器人各結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法，把機(jī)器人機(jī)構(gòu)分為輪式移動(dòng)平臺(tái)、焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和電弧傳感器三部分。焊接機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的，因此安排生產(chǎn)計(jì)劃非常明確，可實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。其中，輪式移動(dòng)平臺(tái)由于其慣性大，響應(yīng)慢，主要對(duì)焊縫進(jìn)行粗跟蹤，焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)焊縫跟蹤，電弧傳感器完成焊縫偏差實(shí)時(shí)識(shí)別．另外，機(jī)器人控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成安裝于機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上，使其體積更小。同時(shí)，為了減少惡劣焊接環(huán)境下粉塵對(duì)運(yùn)動(dòng)部件影響，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，提高其系統(tǒng)可靠性 。

對(duì)焊接機(jī)器人工作站進(jìn)一步細(xì)分

箱體焊接機(jī)器人工作站是專(zhuān)門(mén)針對(duì)箱柜行業(yè)中，生產(chǎn)量大，焊接質(zhì)量及尺寸要求高的箱體焊接開(kāi)發(fā)的機(jī)器人工作站裝備。

箱體焊接機(jī)器人工作站由弧焊機(jī)器人、焊接電源、焊槍送絲機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)雙工位變位機(jī)、工裝夾具和控制系統(tǒng)組成。該工作站適用于各式箱體類(lèi)工件的焊接，在同一工作站內(nèi)通過(guò)使用不停的夾具可實(shí)現(xiàn)多品種的箱體自動(dòng)焊接，焊接的相對(duì)位置高。進(jìn)行維護(hù)或檢查作業(yè)時(shí)，要確保隨時(shí)可按下緊急停止開(kāi)關(guān)，以便需要時(shí)立即停止焊接機(jī)器人的作業(yè)。由于采用雙工位變位機(jī)，焊接的同時(shí)，其他工位可拆裝工件，極大的提高了焊接效率。由于采用了MIG脈沖過(guò)渡或CMT冷金屬過(guò)渡焊接工藝方式進(jìn)行焊接，使焊接過(guò)程中熱輸入量大大減少，保證產(chǎn)品焊接后不變形，通過(guò)調(diào)整焊接規(guī)范和機(jī)器人焊接姿態(tài)，保證產(chǎn)品焊縫質(zhì)量好，焊縫美觀，特別對(duì)于密封性要求高的不銹鋼氣室，焊接后保證氣室氣體不泄露。通過(guò)設(shè)置控制系統(tǒng)中的品種選擇參數(shù)并更換工作夾具，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)品種箱體的自動(dòng)焊接。

用不同工作范圍的弧焊機(jī)器人和相應(yīng)尺寸的變位機(jī)，工作站可以滿(mǎn)足焊縫長(zhǎng)度在2000mm左右的各類(lèi)箱體的焊接要求。焊接速度3－10mm/s，根據(jù)箱體基本材料，焊接工藝采用不同類(lèi)型的氣體保護(hù)焊。該工作站還廣泛用于電力、電氣、機(jī)械、汽車(chē)等行業(yè)。

焊接機(jī)器人克服了小管內(nèi)壁堆焊的關(guān)鍵性技術(shù)

焊接機(jī)器人的出現(xiàn)解決了很多焊接領(lǐng)域的難題，就連小管內(nèi)壁的堆焊技術(shù)也能順利完成，并且可以獲得良好的堆焊質(zhì)量。那么焊接機(jī)器人究竟是如何做到這一點(diǎn)呢？相比傳統(tǒng)焊接技術(shù)和設(shè)備來(lái)說(shuō)，焊接機(jī)器人克服了這項(xiàng)工藝中的哪些關(guān)鍵技術(shù)？

焊接機(jī)器人的焊接速度是可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的，而且焊接機(jī)器人的夾持轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)給、擺動(dòng)等也能在一個(gè)寬廣的速度變化范圍內(nèi)可調(diào)，因此可以滿(mǎn)足多種工藝不同管徑堆焊對(duì)應(yīng)的焊接速度、堆焊螺距及搭邊量等技術(shù)要求。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要想在一個(gè)小管徑的內(nèi)部采用TIG填絲堆焊，所需純電弧時(shí)間是非常長(zhǎng)的，這就對(duì)焊接設(shè)備的各個(gè)部件提出一個(gè)十分苛刻的要求，那就是必須保證設(shè)備各系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，焊接機(jī)器人完全可以做到這一點(diǎn)。

由于孔徑過(guò)小，對(duì)堆焊過(guò)程的觀察十分不利，所以堆焊過(guò)程的穩(wěn)定可靠將由焊接機(jī)器人各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自身穩(wěn)定可靠給予保證。此外，焊接機(jī)器人還有較高自動(dòng)化水平的控制系統(tǒng)，可以保證控制的性。

由于連續(xù)堆焊時(shí)間長(zhǎng)，所以如何解決鎢極燒損，提高使用壽命及保護(hù)罩耐用問(wèn)題，是能否保證設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵。而焊接機(jī)器人在設(shè)計(jì)制作的時(shí)候都是采用各類(lèi)先進(jìn)材料，可以保持長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。

為保證焊接機(jī)器人及其水、電、氣管路在長(zhǎng)期高溫環(huán)境中工作可靠，它的選擇和散熱性能都符合相關(guān)的要求；另外焊接機(jī)器人還采用了單片微機(jī)作為主控制系統(tǒng)，大大提高了設(shè)備的抗干擾性。