焊接机器人的系统构成
焊接机器人的系统构成
机器人要完成作业,必须依赖于控制系统与辅助设备的支持和配合。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,如图所示。
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,各种不同的焊接机器人系统的主要设备构成如下表所示。
(1) 弧焊机器人
由于弧焊工艺早已在诸多行业中得到普及,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:
① 设定焊接条件(电流、电压、速度等);
② 摆动功能;
③ 坡口填充功能;
④ 焊接异常功能检测;
⑤ 焊接传感器(起始点检测、焊道跟踪)的接口功能。
(2)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,在装配每台汽车车体时,大约60%的焊点是由机器人完成。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:
① 安装面积小,工作空间大;
② 快速完成小节距的多点定位(例如每0.3~0.4s移动 30~50㎜节距后定位);
③ 定位精度高(±0.25㎜),以确保焊接质量;
④ 持重大(50~100㎏),以便携带内装变压器的焊钳;
⑤ 内存容量大,示教简单,节省工时;
点焊速度已生产线相匹配,同时按全可靠性好。