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焊接機器人焊槍姿態(tài)的可調(diào)范圍盡量大點

  • 發(fā)布者:新寶機器人科技

    發(fā)布日期:2019年10月20日
  •   焊接機器人是一個機電一體化的設(shè)備,可以按用途、結(jié)構(gòu)、受控運動方式、驅(qū)動方法等觀點對其進行分類。

      (1)按用途分類

      1) 弧焊機器人 由于弧焊工藝早已在諸多行業(yè)中得到普及,弧焊機器人在通用機械、金屬結(jié)構(gòu)等許多行業(yè)中得到廣泛運用?;『笝C器人是包括各種電弧焊附屬裝置在內(nèi)的柔性焊接系統(tǒng),而不只是一臺以規(guī)劃的速度和姿態(tài)攜帶焊槍移動的單機,因而對其性能有著特殊的要求。在弧焊作業(yè)中,焊槍應(yīng)跟蹤工件的焊道運動,并不斷填充金屬形成焊縫。因此運動過程中速度的穩(wěn)定性和軌跡精度是兩項重要指標。一般情況下,焊接速度約取5~50mm/s,軌跡精度約為±0.2~0.5mm,由于焊槍的姿態(tài)對焊縫質(zhì)量也有一定影響,因此,希望在跟蹤焊道的同時,焊槍姿態(tài)的可調(diào)范圍盡量大。

      2) 點焊機器人 汽車工業(yè)是點焊機器人系統(tǒng)一個典型的應(yīng)用領(lǐng)域,在裝配每臺汽車車體時,大約60%的焊點是由機器人完成。點焊機器人只用于增強焊作業(yè)(往已拼接好的工件上增加焊點),后來為了保證拼接精度,又讓機器人完成定位焊接作業(yè)。

      (2)按結(jié)構(gòu)坐標系來分

      1) 直角坐標型 這類機器人的結(jié)構(gòu)和控制方案與機床類似,其到達空間位置的三個運動(x、y、z)是由直線運動構(gòu)成(見圖1),這種形式的機器人優(yōu)點是運動學模型簡單,各軸線位移分辨率在操作容積內(nèi)任一點上均為恒定,控制精度容易提高;缺點是機構(gòu)龐大,工作空間小,操作靈活性較差。簡易和專用焊接機器人常采用這種形式。

      2) 圓柱坐標型 這類機器人在基座水平轉(zhuǎn)臺上裝有立柱,水平臂可沿立柱作上下運動并可在水平方向伸縮。這種結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點是末端操作可獲得較高速度,缺點是末端操作器外伸離開立柱軸心愈遠,其線位移分辨精度愈低。

      3) 球坐標型 與圓柱坐標結(jié)構(gòu)相比較,這種結(jié)構(gòu)形式更為靈活。但采用同一分辨率的碼盤檢測角位移時,伸縮關(guān)節(jié)的線位移分辨率恒定,但轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)反映在末端操作器上的線位移分辨率則是個變量,增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性(見圖3)。

      4) 全關(guān)節(jié)型 全關(guān)節(jié)型機器人的結(jié)構(gòu)類似人的腰部和手部,其位置和姿態(tài)全部由旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn),其優(yōu)點是機構(gòu)緊湊,靈活性好,占地面積小,工作空間大,可獲得較高的末端操作器線速度;其缺點是運動學模型復(fù)雜,高精度控制難度大,空間線位移分辨率取決于機器人手臂的位姿。

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