一台通用的工业机器人,按其功能划分,一般由机械手总成、控制器、示教系统这三个相互关联的部分组成。这种焊钳一方面由于二次电缆线长,电能损耗大,也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接。机械手总成是机器人的执行机构,它由驱动器、传动机构、机器人臂、关节、末端操作器以及内部传感器等组成。他的任务是精1确地保证母端操作器所要求的位置、姿态以及实现其运动。控制器是机器人的神经中1枢,它由计算机硬件、软件和一些电路构成,其软件包括控制器系统软件、机器人语言、机器人运动学、动力学软件、机器人控制软件、机器人自诊断、自动保护功能软件等,它处理机器人工作过程中的全部信息和控制器全部动作。示教系统是机器人与人的交互接口,咋示教过程中它将控制机器人的全部动作,并将其全部信息送入控制器的存储器中,它实质上是一个的智能终端。
焊接自动化技术的展望
电子技术、计算机微电子信息和自动化技术的发展,推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入,促进了焊接自动化技术革命性的发展。
(1)焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的***问题之一,也是我们未来开展研究的重要方向。我们应开展1佳控制方法方面的研究,包括线性和各种非线性控制。1具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制,以及系统的研究。
(2)焊接柔性化技术也是我们着力研究的内容。大量采用高度自动化的加工设备和焊接装备是工业现代化的必然趋势,并将促进我国焊接装备制造业发生根本性的变革。在未来的研究中,我们将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合,以实现焊接的精1确化和柔性化。用微电子技术改造传统焊接工艺装备,是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备,以提高其柔性化水平和质量控制水平,是我们当前的一个研究方向;另外,焊接机器人与系统的结合,实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能,是我们近期研究的重点。
焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上,与焊接这个特殊的行业有关,焊接作为工业“裁缝”,是工业生产中非常重要的加工手段,同时由于焊接烟1尘、弧光、金属飞溅的存在,焊接的工作环境又非常恶劣,焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。机器人焊接可以把工人从各种恶劣环境解救出来焊接现场温度高,空气质量差,还存在辐射问题,这此都严重影响了工人的身心健康,用机器人焊接就不存在上述问题了,只需要上下料操作就可以,从而使工人摆脱恶劣的焊接环境。归纳起来采用焊接机器人有下列主要意义:
(1)提高劳动生产率。机器人没有疲劳,一天可24小时连续生产,另外随着高速焊接技术的应用,使用机器人焊接,效率提高的更加明显。
(2)产品周期明确,容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的,因此安排生产计划非常明确。
(3)可缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的1大区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。
稳定和提高焊接质量,保证其均一性。在汽车行业中点焊机器人与弧焊机器人的比例为3:2,其他行业大都是以弧焊机器人为主,主要分布在工程机械(10%)、摩托车(6%)、铁路车辆(4%)、锅炉(1%)等行业。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的,焊缝质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,因此焊接质量是稳定的。而人工焊接时,焊接速度、干伸长等都是变化的,因此很难做到质量的均一性。 焊接机器人通过控制系统就可以做到。
(5)改善了工人的劳动条件。采用机器人焊接工人只是用来装卸工件,远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等,对于点焊来说工人不再搬运笨重的手工焊钳,使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。
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