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焊接機(jī)器人開始只在點焊中得到應(yīng)用,隨著計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展,弧焊機(jī)器人逐漸得到普及,焊接機(jī)器人在汽車、摩托車、工程機(jī)械等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。
焊接機(jī)器人焊接時,操作人員須示教機(jī)器人焊槍的軌跡和設(shè)定焊接條件等。由于須示教,所以機(jī)器人不面向多品種少量生產(chǎn)的產(chǎn)品焊接。其次須確保工件的精度,因為機(jī)器人沒有眼睛,只能重復(fù)相同的動作。
焊接機(jī)器人軌跡精度為±0.1mm,以此精度重復(fù)相同的動作。焊接偏差大于焊絲半徑時,有可能焊接不好,所以工件精度應(yīng)保持在焊絲半徑之內(nèi)。焊接條件的設(shè)定取決于示教作業(yè)人員的技術(shù)水平,操作人員進(jìn)行示教時須輸入焊接程序,焊槍姿態(tài)和角度,電流、電壓、速度等焊接條,示教操作人員須充分掌握焊接知識和焊接技巧。
焊接機(jī)器人焊接過程中須充分注意安全,它是一種高速的運動設(shè)備,在其進(jìn)行自動運行時不允許人靠近機(jī)器人,須設(shè)置安全護(hù)欄。操作人員須接受勞動安全方面的專門教育,否則不準(zhǔn)操作。
工業(yè)機(jī)器人的種類及特點
工業(yè)機(jī)器人是一種通過重復(fù)編程和自動控制,能夠完成制造過程中某些操作任務(wù)的多功能、多自由度的機(jī)電一體化自動機(jī)械裝備和系統(tǒng),它結(jié)合制造主機(jī)或生產(chǎn)線,可以組成單機(jī)或多機(jī)自動化系統(tǒng),在無人參與下,實現(xiàn)搬運、焊接、分揀、裝配和噴涂等多種生產(chǎn)作業(yè)。
自20世紀(jì)60年代初代機(jī)器人在美國問世以來,工業(yè)機(jī)器人的研制和應(yīng)用發(fā)展迅速,在生產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛,已成為現(xiàn)代制造業(yè)重要的高度自動化裝備。
工業(yè)機(jī)器人主要由本體(包含機(jī)械軀干部分、電機(jī)、減速機(jī))和電控(包括驅(qū)動和控制系統(tǒng))兩部分構(gòu)成,其作用是利用末端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)代替人手抓取物品或工具,完成不同的任務(wù)。目前主流的工業(yè)機(jī)器人有三種,包括:SCARA(四軸平行關(guān)節(jié)機(jī)器人)、DELTA(并聯(lián)機(jī)器人)和六軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人(包括六軸以上的多關(guān)節(jié)機(jī)器人及衍生的雙臂機(jī)器人)。
點焊一直被用于連接兩個薄型板材部件,并且無需通常的焊縫。通過電流,工件的一個小面積上將匯聚很高的能量。然后通過很高的壓緊壓力完成不可解除的連接。整個工藝僅需要幾分之一秒,它易于操作并且不需要額外的添加料,比如氣體或金屬絲,可以輕松地實現(xiàn)自動化。
點焊機(jī)器人系統(tǒng)作為一個靈活、獨立、通用的點焊柔性焊接加工單元主要用于低碳鋼、合金鋼及有色金屬的焊接。因此它可以理想地應(yīng)用于比如汽車車身的大批量生產(chǎn)或大型板材的多點焊接工站中。但接合位置必須能從兩側(cè)接觸到。這對于庫卡機(jī)器人來說輕而易舉:為此所需的焊接鉗作為機(jī)器人的工具構(gòu)成了一個真正的用于持久接合的加工單元。
工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業(yè)機(jī)器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。
(3)通用性。除了專門設(shè)計的的工業(yè)機(jī)器人外,一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時具有較好的通用性。比如,更換工業(yè)機(jī)器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。
(4)工業(yè)機(jī)器技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛,歸納起來是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機(jī)電一體化技術(shù)。第三代智能機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能,這些都是微電子技術(shù)的應(yīng)用,特別是計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此,機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動其他技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗證一個國家科學(xué)