焊接機器人簡介? 跟著產(chǎn)品向高質(zhì)量、多品種的方向開展以及人們對改進出產(chǎn)環(huán)境意識的進一步前進，機器人作為創(chuàng)造舒適環(huán)境的一種手法，其運用越來越廣泛。本文就首要介紹了工業(yè)機器人在現(xiàn)代制作業(yè)中的開展及其重要位置，論述了機器人的運用范疇，其間詳細介紹了焊接機器人中的點焊機器人以及弧焊機器人。詳細敘說了點焊機器人與弧焊機器人的基本功用及其所用的焊接設備。一、 機器人發(fā)生及其開展狀況機器人技能的開展，它應該說是一個科學技能開展一起的一個綜合性的結(jié)果，也一起，為社會經(jīng)濟開展發(fā)生了一個嚴重影響的一門科學技能，它的開展歸功于在第二次國際大戰(zhàn)中，各國加強了經(jīng)濟的投入，就加強了本國的經(jīng)濟的開展現(xiàn)在，工業(yè)機器人作為現(xiàn)代制作業(yè)首要的主動化設備，己經(jīng)廣泛運用于汽車、摩托車、工程機械、電子信息、家電、化工等行業(yè)，首要用于完結(jié)焊接、轉(zhuǎn)移、安裝、加工、噴漆、碼垛等作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，全國際己經(jīng)有100多萬臺機器人投入運用，其間用于焊接作業(yè)的機器人占悉數(shù)機器人的45%以上。機器人技能己成為國際各國競相開展的高新技能，其開展己成為衡量一個國家技能水平開展程度的重要目標之一。二、 機器人的運用范疇 研制機器人的最初意圖是為了幫助人們脫節(jié)深重勞作或簡略的重復勞作，以及替代人到有輻射等風險環(huán)境中進行作業(yè)，因而機器人在汽車制作業(yè)和核工業(yè)范疇得以運用。跟著機器人技能的不斷開展，工業(yè)范疇的焊接、噴漆、轉(zhuǎn)移、安裝、鑄造等場合，己經(jīng)開端很多運用機器人。另外在軍事、海洋探測、航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)甚到服務娛樂行業(yè)，也都開端運用機器人。從機器人的用處來分，能夠分為兩大類：機器人和民用機器人。機器人首要用于軍事上代替或輔助進行、偵察、探險等作業(yè)。依據(jù)不同的空間可分為地上機器人、空中機器人(即無人飛翔機)、水下機器人和空間機器人等。機器人的操控方法一般有自主操控式、半自主操控式、遙控式等多種方法。 在民用機器人中，各種出產(chǎn)制作范疇中的工業(yè)機器人在數(shù)量上占多數(shù)，成為機器人家族中的主力軍；其它各種種類的機器人也開端在不同的范疇得到研討開發(fā)和運用?？傮w看來，若按用處分，民用機器人能夠分為以下幾個首要類別：1、 工業(yè)機器人現(xiàn)在工業(yè)機器人首要用于汽車工業(yè)、機電工業(yè)（包含電訊工業(yè)）、通用機械工業(yè)、建筑業(yè)、金屬加工、鑄造以及其它重型工業(yè)和輕工業(yè)部分。 機器人的工業(yè)運用分為四個方面，即資料加工、零件制作、產(chǎn)品查驗和安裝。其間，資料加工往往是最簡略的。零件制作包含鍛造、點焊、搗碎和鑄造等。查驗包含顯式查驗（在加工進程中或加工后查驗產(chǎn)品外表圖畫和幾許形狀、零件和尺寸的完整性）和隱查驗（在加工中查驗零件質(zhì)量上或外表上的完整性）兩種。安裝是最復雜的運用范疇，因為它可能包含資料加工、在線查驗、零件供應、配套、劑壓和緊固等工序。在農(nóng)業(yè)方面，已把機器人用于水果和蔬菜嫁接、收成、查驗與分類，剪羊毛和擠牛奶等。這是一個潛在的工業(yè)機器人運用范疇。2、 服務機器人 在一些科幻影片、電視片或影碟中，多少具有外形的機器人常被用來協(xié)助或代替人去執(zhí)行人不樂意做或風險和困難的任務。今天在現(xiàn)實生活中能夠看到的于人類的機器人可能要算家用機器人了。家用機器人能夠清掃地板而不碰到家具。不過它的價格現(xiàn)在還較高，影響到它的推廣運用。跟著家用機器人造價的大起伏下降，它將獲得日益廣泛的運用。 服務機器人尚處于開發(fā)及普及的前期階段，現(xiàn)在國際上對它還沒有普遍承認的嚴格界說，它的界說是由操作型工業(yè)機器人引伸而來的。依據(jù)國際機器人聯(lián)合會（ifr）選用的開端界說，所謂服務機器人是一種半自主或全自主作業(yè)的機器人，它完結(jié)的是有益于人類健康的服務作業(yè)，但不包含那些從事出產(chǎn)的設備。另一種界說把服務機器人看做一種可自由編程的移動設備，它至少有三個運動軸，能夠部分地或全主動地完結(jié)服務作業(yè)。這些服務作業(yè)為個人或單位完結(jié)的，不指工業(yè)出產(chǎn)服務。 依據(jù)這個界說，操作型工業(yè)機器人也能夠看作是服務機器人，如果它們配備在非制作業(yè)的話。服務機器人往往是能夠移動的（并非總是移動的）。在某些狀況下，服務機器人是由一個移動平臺構(gòu)成，在它上面裝有一只或幾只手臂，其操控方法與工業(yè)機器人手臂的操控方法相同。三、 焊接機器人 跟著我國加入wto，我國經(jīng)濟的開展和國際正在接軌，國內(nèi)競爭和國際競爭的界限將越來越含糊，改造過去的出產(chǎn)方法和管理形式已火燒眉毛。在焊接范疇也是如此，選用主動化焊接前進出產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量已是大勢所趨。在大型企業(yè)是這樣，對中小型企業(yè)也是如此。 選用機器人進行焊接作業(yè)能夠極大地前進出產(chǎn)效益和經(jīng)濟功率；另一方面，機器人的移位速度快，可達3m/s，乃至更快。因而，一般來說，選用機器人焊接比同樣用人工焊接功率可前進2～4倍，焊接質(zhì)量優(yōu)良且安穩(wěn)。 跟著電子技能、計算機技能、數(shù)控及機器人技能的開展，主動弧焊機器人作業(yè)站, 從60年代開端用于出產(chǎn)以來，其技能已日益老練，首要有以下長處：1）安穩(wěn)和前進焊接質(zhì)量；2）前進勞作出產(chǎn)率；3）改進工人勞作強度，可在有害環(huán)境下作業(yè)；4）下降了對工人操作技能的要求；5）縮短了產(chǎn)品改型換代的預備周期，削減相應的設備出資。因而，在各行各業(yè)已得到了廣泛的運用。① 焊接機器人的組成、焊接機器人首要包含機器人和焊接設備兩部分。機器人由機器人本體和操控柜（硬件及軟件）組成。而焊接配備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源，（包含其操控體系）、送絲機（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。關于智能機器人還應有傳感體系，如激光或攝像傳感器及其操控設備等。② 點焊機器人點焊機器人是用于點焊主動作業(yè)的工業(yè)機器人。國際上臺點焊機于1965年開端運用，是美國unimation公司推出的unimate機器人，我國在1987年自行研制成臺點焊機器人──華宇-ⅰ型點焊機器人。點焊機器人由機器人本體、計算機操控體系、示教盒和點焊焊接體系幾部分組成，因為為了適應靈敏動作的作業(yè)要求，通常電焊機器人選用關節(jié)式工業(yè)機器人的基本設計，一般具有六個自由度：腰轉(zhuǎn)、大臂轉(zhuǎn)、小臂轉(zhuǎn)、腕轉(zhuǎn)、腕擺及腕捻。其驅(qū)動方法有液壓驅(qū)動和電氣驅(qū)動兩種。其間電氣驅(qū)動具有保養(yǎng)維修簡潔、能耗低、速度高、精度高、安全性好等長處，因而運用較為廣泛。點焊機器人依照示教程序規(guī)定的動作、次序和參數(shù)進行點焊作業(yè)，其進程是主動化的，并且具有與外 部設備通訊的接口，能夠通過這一接口接受上一級主控與管理計算機的操控命令進行作業(yè)。1、點焊機器人的基本功用點焊對所用的機器人的要求是不很高的。因為點焊只需點位操控，至于焊鉗在點與點之間的移動軌道沒有嚴格要求。這也是機器人只能用于點焊的原因。點焊用機器人不只要有滿足的負載才能，并且在點與點之間移位時速度要方便，動作要平穩(wěn)，定位要準確，以削減移位的時刻，前進作業(yè)功率。點焊機器人需要有多大的負載才能，取決于所用的焊鉗方法。關于用與變壓器分離的焊鉗，30～45kg負載的機器人就滿足了。但是，這種焊鉗一方面因為二次電纜線長，電能損耗大，也不利于機器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接；另一方面電纜線隨機器人運動而不斷搖擺，電纜的損壞較快。因而，現(xiàn)在逐步增多選用一體式焊鉗。這種焊鉗連同變壓器質(zhì)量在70kg左右。考慮到機器人要有滿足的負載才能，能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進行焊接，一般都選用100～150kg負載的重型機器人。為了適應接連點焊時焊鉗短距離快速移位的要求。新的重型機器人增加了可在0.3s內(nèi)完結(jié)50mm位移的功用。這對電機的功用，微機的運算速度和算法都提出更高的要求。2、 點焊機器人的焊接配備點焊機器人的焊接配備，因為選用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后邊，所以變壓器有必要盡量小型化。關于容量較小的變壓器能夠用50hz工頻溝通，而關于容量較大的變壓器，現(xiàn)已開端選用逆變技能把50hz工頻溝通變?yōu)?00～700hz溝通，使變壓器的體積削減、減輕。變壓后能夠直接用600～700hz溝通電焊接，也能夠再進行二次整流，用直流電焊接。焊接參數(shù)由定時器調(diào)理，參見圖1b。新式定時器現(xiàn)已微機化，因而機器人操控柜能夠直接操控定時器，無需另配接口。點焊機器人的焊鉗，通常用氣動的焊鉗，氣動焊鉗兩個電極之間的開口度一般只要兩級沖程。并且電極壓力一旦調(diào)定后是不能隨意改動的。近年來呈現(xiàn)一種新的電伺服點焊鉗，如圖4所示。焊鉗的打開和閉合由伺服電機驅(qū)動，碼盤反應，使這種焊鉗的打開度能夠依據(jù)實際需要恣意選定并預置。并且電極間的壓緊力也能夠無級調(diào)理。這種新的電伺服點焊鉗具有如下長處：1）每個焊點的焊接周期可大起伏下降，因為焊鉗的打開程度是由機器人準確操控的，機器人在點與點之間的移動進程、焊鉗就能夠開端閉合；而焊完一點后，焊鉗一邊打開，機器人就能夠一邊位移，不必等機器人到位后焊鉗才結(jié)束會議或焊鉗打開后機器人再移動；2）焊鉗打開度能夠依據(jù)工件的狀況恣意調(diào)整，只要不發(fā)生碰撞或干與盡可能削減打開度，以節(jié)約焊鉗開度，以節(jié)約焊鉗開合所占的時刻。3）焊鉗閉合加壓時，不只壓力巨細能夠調(diào)理，并且在閉合時兩電極是輕輕閉合，削減碰擊變形和噪聲。③弧焊機器人弧焊機器人是用于進行主動弧焊的工業(yè)機器人?；『笝C器人的組成和原理與點焊機器人基本相同，我國在20世紀80年代中期研制出華宇-ⅰ型弧焊機器人。一般的弧焊機器人是由示教盒、操控盤、機器人本體及主動送絲設備、焊接電源等部分組成。能夠在計算機的操控下實現(xiàn)接連軌道操控和點位操控。還能夠使用直線插補和圓弧插補功用焊接由直線及圓弧所組成的空間焊縫?；『笝C器人首要有熔化極焊接作業(yè)和非熔化極焊接作業(yè)兩種類型，具有可長期進行焊接作業(yè)、確保焊接作業(yè)的高出產(chǎn)率、高質(zhì)量和高安穩(wěn)性等特點。跟著技能的開展，弧焊機器人人正向著智能化的方向開展。1、 弧焊機器人的基本功用弧焊進程比點焊進程要復雜得多，工具中心點（tcp），也就是焊絲端頭的運動軌道、焊槍姿勢、焊接參數(shù)都要求準確操控。所以，弧焊用機器人除了前面所述的一般功用外，還有必要具有一些適合弧焊要求的功用。盡管從理論上講，有5個軸的機器人就能夠用于電弧焊，但是對復雜形狀的焊縫，用5個軸的機器人會有困難。因而，除非焊縫比較簡略，否則應盡量選用6軸機器人?！』『笝C器人除前面提及的在作“之”字形角落焊或小直徑圓焊縫焊接時，其軌道應能靠近示教的軌道之外，還應具有不同搖擺樣式的軟件功用，供編程時選用，以便作搖擺焊，并且搖擺在每一周期中的停頓點處，機器人也應主動停止向前運動，以滿足工藝要求。此外，還應有觸摸尋位、主動尋覓焊縫起點位置、電弧跟蹤及主動再引弧功用等。 2、 弧焊機器人用的焊接設備弧焊機器人多選用氣體保護焊方法（mag、mig、tig），通常的晶閘管式、逆變式、波形操控式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都能夠裝到機器人上作電弧焊。因為機器人操控柜選用數(shù)字操控，而焊接電源多為模擬操控，所以需要在焊接電源與操控柜之間加一個接口。近年來，國外機器人出產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設備，這些焊接設備內(nèi)現(xiàn)已播人相應的接口板、所以在圖1a中的弧焊機器人體系中并沒有附加接口箱。應該指出，在弧焊機器人作業(yè)周期中電弧時刻所占的份額較大，因而在選擇焊接電源時，一般應按繼續(xù)率100％來確認電源的容量。送絲機構(gòu)能夠裝在機器人的上臂上，也能夠放在機器人之外，前者焊槍到送絲機之間的軟管較短，有利于保持送絲的安穩(wěn)性，而后者軟管校長，當機器人把焊槍送到某些位置，使軟管處于多曲折狀態(tài)，會嚴重影響送絲的質(zhì)量。所以送絲機的安裝方法一定要考慮確保送絲安穩(wěn)性的問題。四、 總結(jié)工業(yè)機器人技能的研討、開展以及運用，有力的推動了國際工業(yè)技能的前進。特別是焊接機器人在高質(zhì)高效的焊接出產(chǎn)中，發(fā)揮了極其重要的作用。盡管我國工業(yè)出產(chǎn)通過幾十年的盡力，取得了很大的開展，但焊接出產(chǎn)作業(yè)的操作方法還相對比較落后而焊接機器人的呈現(xiàn)，不但能夠改動傳統(tǒng)的焊接出產(chǎn)作業(yè)形式，在下降出產(chǎn)工人勞作的前提下，極大的前進了焊接出產(chǎn)率和焊接質(zhì)量?，F(xiàn)在，機器人在國外得到了迅速的開展，現(xiàn)已進入了一個全新技能階段。尤其是工業(yè)興旺的美國、日本等國，機器人現(xiàn)已形成了一個獨立的工業(yè)，這使得我國在國際市場競爭更加劇烈，對工業(yè)機器人的需求會越來越大，我國的工業(yè)機器人工業(yè)將面臨信的開展機會和來自國外的應戰(zhàn)，我們要掌握這一機會，迎接應戰(zhàn)，為我國躋身于機器人強國之列而盡力。
關鍵詞：傳感器 變壓器 伺服電機