焊接机器人最早只在点焊中得到应用,80年初,随着计算机技术、传感器技术的发展,弧焊机器人逐渐得到普及,特别是近十几年来由于世界范围内经济的高速发展,市场的激烈竞争使那些用于中、大批量生产的焊接自动化专机已不能适应小规模、多品种的生产模式逐渐被具有柔性的焊接机器人代替,焊接机器人得到了巨大的发展,焊接已成为工业机器人应用最大的领域之一,焊接机器人在汽车、摩托车、工程机械等领域都得到了广泛的应用。目前世界拥有的80余万台工业机器人中,用于焊接的机器人可达40%以上。 机器人焊接时的主要注意事项A. 必须进行示教作业
B. 必须确保工件的精度
C. 焊接条件的设定取决于示教作业人员的技术水平
D. 必须充分注意安全
弧焊机器人的性能要求在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件焊道运动,并不断填充金属形成焊缝,因此运动过程中速度的稳定性和轨道精度是两项重要的指标。 一般情况下,焊接速度可取5~50mm/s,轨道精度可取±0·2~0·5mm。由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定的影响,因此希望在根踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大,还有其它一些性能要求,如摆动功能、焊接传感器(起始点检测、焊缝跟踪)的接口功能、焊枪防碰功能等。
点焊机器人的性能要求对于点焊机器人运动速度是一个重要指标,要求能够快速完成小节距的多点定位(例如每0.3-0.4秒移动30-50mm节距后定位);为确保焊接质量,定位精度要求较高(一般为±0·25mm);并具有较大的持重(50~100Kg),以便携带内装变压器的焊钳。 焊接机器人的主要性能指标焊接机器人的主要性能指标以日本安川电机公司生产的Motoman-L10为例表示如下: ⑴ 名称与型号:Motoman-L10 ⑵ 主要用途:弧焊 ⑶ 类别:示教再现型 ⑷ 坐标型式:多关节式 ⑸ 自由度数:5个 ⑹ 抓重:最大10㎏(包括夹钳) ⑺ 动作范围与速度运动参数列表如下: ⬇️ Motoman-L10运动参数 ⑻ 定位方式:选用增量编码器作为位置检测元件 ⑼ 控制方式:重复式数字位置控制方式,可精确控制运动轨迹 ⑽ 重复定位精度:±0.2mm ⑾ 驱动方式:电伺服 采用交流测速发电机作为伺服电动机的速度检测元件,实现速度反馈,并引进力矩反馈; ⑿ 驱动源:DC伺服电动机 ⒀ 程序控制和存储方式:采用8位微处理Intel8080用半导体存储器作为主存(盒式磁带补充主存容量之不足) 程序步数:1000步 指令条数:600条 ⒂ 重量:本体400㎏ 控制部分350㎏ ⒃ 外部同步信号:输入22点 输出21点 ⒄ 电源:AC220/220V(+10%,-15%),50/60HZ±1HZ, 三相5KVA 焊接机器人的系统构成完整的焊接机器人系统一般有如下几部分组成:机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊枪和焊钳等)、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等。 根据用途,将工业机器人配置不同的焊接系统,将组成不同的焊接机器人系统。 弧焊机器人 弧焊机器人在通用机械、金属结构等许多行业中得到广泛运用。弧焊机器人是包括电弧焊附属装置在内的柔性焊接系统,而性能有特殊的要求。在弧焊作业中,焊枪应跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊缝。因此运动过程中的速度稳定性和轨迹精度是两项重要指标。一般情况下,焊接速度约为5~50㎜/s,轨迹精度约为±(0.2~0.5)㎜。由于焊枪的姿态对焊缝质量有一定的影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大,其一些基本性能要求如下所示:
点焊机器人 汽车工业是点焊机器人系统一个典型的应用领域。最初,点焊机器人只用于增强焊作业(往已拼接好的工件上增加焊点),后来为了保证拼接精度,又让机器人完成定位焊作业性能,具体来说有:
点焊速度已生产线相匹配,同时按全可靠性好。 ⬆️ 焊接机器人系统原理图 焊接机器人的示教编程用机器人代替人进行作业时,必须预先对机器人发出指令,规定机器人应该完成的动作和作业的具体内容,这个指示过程称之为对机器人的示教(teaching),或者称之为对机器人的编程(programming)。对机器人的示教内容通常存储在机器人的控制装置内,通过存储内容的再现(playback),机器人就能实现人们所要求的动作和要求人们赋予的作业内容。 示教内容主要由两部分组成,一是机器人运动轨迹的示教,二是机器人作业条件的示教。机器人运动轨迹的示教主要是对为了完成某一作业,焊丝端部所要运动的轨迹,包括运动类型和运动速度的示教。机器人作业条件的示教主要是为了获得好的焊接质量,对焊接条件进行示教,包括被焊金属的材质、板厚、对应焊缝形状的焊枪姿势、焊接参数、焊接电源的控制方法等。 |
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