焊接机器人的结构与性能
焊接机器人是一种从事焊接(包括切割和喷涂)的工业机器人。为了适应不同的用途,机器人后一个轴的机械接口,通常是一个连接法兰,可以用不同的工具或末端执行器连接。焊接机器人是在工业机器人的端部法兰上安装焊钳或焊接(切割),以便焊接、切割或热喷涂。
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备。机器人由机器人本体和控制柜(硬件和软件)组成。焊接设备以电弧焊和点焊为例,由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(电弧焊)、焊(夹具)等组成。对于智能机器人,应具有传感器系统,如激光或摄像机传感器及其控制装置。
世界上生产的焊接机器人基本上都是关节机器人,其中大部分都有六个轴。其中,轴1、轴2、轴3可以将末端刀具送至不同的空间位置,轴4、轴5、轴6可以解决刀具姿态的不同要求。焊接机器人的机械结构主要有两种:一种是平行四边形结构,另一种是侧摆结构。
上述两种机器人的轴都是旋转的,所以用伺服电机通过摆线针轮减速器(1-3轴)和谐波减速器(1-6轴)驱动。在20世纪80年代中期以前,直流伺服电机被用于电动机器人。自20世纪80年代末以来,交流伺服电机已在许多国家得到应用。由于交流电机没有碳刷,具有良好的动态特性,新型机器人不仅事故率低,而且免维护时间大幅度增加,升(降)速快。一些重量小于16KG的新型轻型机器人在刀具中心点(TCP)的大移动速度超过3m/s,定位准确,振动小。同时,机器人控制柜还采用32位微型计算机和新算法,使其具有自寻优路径的功能。
焊接机器人优点及费用比较
客户购买焊接机器人需要替代人工,增加效率,降低管理成本。焊接机器人拥有稳定和提高焊接质量,保证其均一性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。
采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的,质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,因此焊接质量是稳定的。而人工焊接时,焊接速度、干伸长等都是变化的,因此很难做到质量的均一性。
采用机器人焊接工人只是用来装卸工件,远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等,使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。焊接机器人没有疲劳,可24小时连续生产,使用机器人焊接,效率明显提高。
焊接机器人的生产节拍是固定的,因此安排生产计划非常明确,可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的区别是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。另外还能提高工厂的自动化程度,可以申请给企业的自动化改造费用.
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