機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和控制方案

按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系來分

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

　　2) 圓柱坐標(biāo)型 這類機(jī)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(yùn)動(dòng)并可在水平方向伸縮。這種結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點(diǎn)是末端操作可獲得較高速度，缺點(diǎn)是末端操作器外伸離開立柱軸心愈遠(yuǎn)，其線位移分辨精度愈低。

　　3) 球坐標(biāo)型 與圓柱坐標(biāo)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(shí)，伸縮關(guān)節(jié)的線位移分辨率恒定，但轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)反映在末端操作器上的線位移分辨率則是個(gè)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(jī)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(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)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(diǎn)是運(yùn)動(dòng)學(xué)模型復(fù)雜，控制難度大，空間線位移分辨率取決于機(jī)器人手臂的位姿。

焊接機(jī)器人的推廣和普及

經(jīng)過改進(jìn)的焊接機(jī)器人，其手臂更輕，當(dāng)然還配置了高回轉(zhuǎn)小電機(jī)。 這些基礎(chǔ)大大提高了焊接機(jī)器人的速度和加速度。 通過整合負(fù)載重量，它還提高了其加速性能，從而有效縮短了循環(huán)時(shí)間。

另外，焊接機(jī)器人配備了越來越小的手腕，這使得該設(shè)備可以在更小的空間中操作。 通過使用高輸出扭矩，腕部的負(fù)載能力增加，并且抓握工件的形狀選擇范圍擴(kuò)大。 這就是工作效率發(fā)生變化的原因，為焊接機(jī)器人的推廣和普及奠定了良好的基礎(chǔ)。

（1）焊接機(jī)器人存在部分焊接的問題：可能存在焊接位置不正確或焊槍正在尋找的問題。 此時(shí)，考慮TCP（焊槍中心點(diǎn)位置）是否正確并進(jìn)行調(diào)整。 如果經(jīng)常發(fā)生這種情況，請檢查機(jī)器人每個(gè)軸的零位并校正中心零點(diǎn)。

（2）咬邊問題：焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，焊槍角度或焊槍位置不正確，可以適當(dāng)調(diào)整。

（3）可能出現(xiàn)毛孔問題：可能會(huì)適當(dāng)調(diào)整氣體保護(hù)不良，底漆過厚或工件位置不正確。

（4）濺射問題太多：焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，氣體成分部分或焊絲長度過長，可適當(dāng)調(diào)整機(jī)器人功率，改變焊接參數(shù)，調(diào)整氣體配比儀表 調(diào)整混合氣體的比例。 調(diào)整割炬與工件的相對位置。

隨著切割焊接技術(shù)和機(jī)器人控制精度日趨成熟，其適用行業(yè)也隨著不斷擴(kuò)充，激光焊接機(jī)器人技術(shù)經(jīng)歷了一些列不斷改進(jìn)發(fā)展的過程，在原有的汽車生產(chǎn)行業(yè)更是大放光彩。而工業(yè)智能化，在推動(dòng)著機(jī)器人激光焊接切割系統(tǒng)革新的同時(shí)，改變了汽車行業(yè)的傳統(tǒng)應(yīng)用模式，使其不斷提高智能化程度，提高機(jī)械自動(dòng)化水平。

激光加工技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，所以得到廣泛的應(yīng)用。激光焊接時(shí)激光加工材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一，以美國、歐盟、日本為首的工業(yè)發(fā)達(dá)國家非常重視激光技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，都將激光技術(shù)列入國家發(fā)展計(jì)劃中，投以巨資。目前激光焊應(yīng)用領(lǐng)域主要有：制造業(yè)、粉末冶金、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、航空航天、造船工業(yè)等。