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焊接机器人分类汇总

根据采用的焊接工艺方法:
1台点焊机器人
汽车工业是点焊机器人系统的典型应用领域。在组装每一个车体时,大约60%的焊点是由机器人完成的。起初,点焊机器人只是用来加强焊接操作(将焊点添加到缝合在一起的零件上)。随后,为了保证拼接精度,利用机器人完成了定位焊接操作。这样,逐步要求点焊机器人具有更完整的操作性能,具体如下:
a)安装面积小,工作空间大
B)快速完成钢筋间距的多点定位
c)定位精度高,保证焊接质量
d)携带带有内置变压器的重型(50,1)焊钳
e)存储容量,简单教学,节省时间
f)点焊速度与生产线速度相匹配,安全可靠
2弧焊机器人
弧焊机器人广泛应用于通用机械、金属结构等行业。在电弧焊作业中,焊枪应跟踪工件焊道的运动情况,并不断填充金属形成焊缝。因此,速度稳定性和弹道精度是两个重要指标。
因为焊枪的姿态对焊缝质量也有一定的影响,所以我们希望在跟踪焊道的同时,焊枪的姿态能够尽可能的调整。其他基本性能要求包括:
a)设置焊接条件(电流、电压、速度等)
b)回转功能
c)沟槽填充功能
d)焊接异常功能检测
e)焊接传感器接口功能(初始点检测和焊道跟踪)
搅拌摩擦焊接机器人
重型工业机器人与先进的焊接主轴设备的系统集成实现了搅拌摩擦焊接,大大提高了焊接操作的灵活性,适用于复杂空间结构产品的大批量焊接和制造。进一步提高焊接自动化程度和生产效率。
在飞机结构制造中,机器人搅拌摩擦焊系统有望应用于复杂曲面机身壁板的焊接制造,实现长梁、挡板、框架和蒙皮以及机翼结构的焊接。在汽车结构制造中,机器人搅拌摩擦焊系统有望应用于复杂曲面结构的制造,实现复杂车身结构和不等厚切割板的焊接。
使用工业机器人进行搅拌摩擦焊时,必须规划焊接顺序和操作路径,通过离线编程实现干涉检测和指令生成。后续的加工过程必须根据预订单生产过程的实时信息进行同步调整。
激光焊接是一种以高能激光束为热源的高效精密焊接方法。激光焊接主要用于汽车制造,如白车身冲压件的装配和连接。激光焊接技术非常适合在造船和海洋工程中制造海洋建筑物的部分构件。它也用于飞机制造。

根据结构坐标系的特点:
1直角坐标型
这种机器的结构和控制方案与机床相似。机器到其空间位置的三个运动(z)由垂直方向的线性运动组成。其终端操作员的姿态调整通过附加的旋转机构实现,如图2-1所示。这种形式的机器人的优点是其运动学模型简单,各轴在工作容积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。缺点是机构大,工作空间小,操作灵活性差。简单而专业的焊接机器人通常采用这种形式。
2圆柱坐标型
这种机器人在底座上装有一个立柱式水桶转台水平臂可沿立柱上下移动,并可在水平方向上伸缩,如图2-2所示。该方案的优点是终端操作员可以获得较高的速度,但缺点是终端操作员远离列的轴,线性位移的分辨率精度较低。
3球坐标型
与圆柱坐标结构相比,这种结构更为灵活。然而,当使用具有相同分辨率的代码板检测角位移时,伸缩关节的线性位移分辨率是恒定的,而反映在终端操作员上的旋转关节的线性位移分辨率是一个变量,这增加了控制系统的复杂性,如图2-3所示。
4全关节型
全关节式,机器人的结构类似于人的腰和手,其位置和姿态都是通过旋转运动来实现的,如图2-4所示其优点是机构紧凑,灵活性好,占地面积小,工作空间大,接线端子的线性速度高。其缺点是运动学模型复杂,控制精度高,空间位移分辨率依赖于机器人手臂的姿态。目前,大多数焊接机器人采用全关节结构。

按受控运动模式分类:
一、点D控制(PTP)类型
机器人的控制运动模式是从一个点目标移动到另一个点目标,只完成对目标点的操作机器人对目标的要求要有足够的精度,相邻目标之间是每个关节驱动快速接近终点线的方式之一,根据每个关节的角度大小不同而先到达终点线:另一个练习同时接近由于每个关节由于每个关节的运动时间是相同的,所以角位移速度快,水平高,控制机器人主要用于焊接工作。
二、连续轨迹控制(CP)型
机器人各关节同时进行受控运动,使机器人终端按照预期的轨迹和速度运动。因此,每个关节控制系统都需要实时获取驱动器的角位移和角速度信号。连续控制主要用于弧焊机器人。

按驾驶模式分类:
1气动驱动
气动传动的主要优点是气源方便(一般工厂压缩空气站供应压缩空气),传动系统具有缓冲作用,结构简单,成本低,易于维护;主要缺点是功率质量比小,装置体积小,定位精度低。气动机器人适用于易燃、易爆、多尘的场合。
2液压驱动
液压传动系统比电能质量大、传动平稳,且系统固有的高效、快速、液压传动控制简单,能在大范围内实现无级调速,其主要缺点是容易泄漏,它不仅影响稳定性和定位精度,而且环境污染大,液压系统应配备压力源和复杂的管路系统,因此成本也较高液压传动主要用于要求输出力大、运动速度低的场合。
3电气传动
电驱动是利用各种电机产生的力或旋转距离,直接或通过减速机构驱动负载,以获得所需的机器人运动。电传动具有控制简单、运动精度高、使用方便、成本低、传动效率高、对环境无污染等优点,是最常用和应用的传动方式。电气传动可细分为步进电机传动、直流电机传动、无刷直流电机传动和交流伺服电机传动等方式。后者具有最高的扭矩质量比,而且,无刷,非常可靠,几乎不需要维护。70年代后期生产的大多数机器人都采用这种驾驶模式。

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