焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于所設(shè)計(jì)的焊接機(jī)器人是在準(zhǔn)平面、空間狹窄的環(huán)境下工作，為了保證機(jī)器人能根據(jù)電弧傳感器的偏差信息，跟蹤焊縫自動(dòng)焊接，要求所設(shè)計(jì)的機(jī)器人應(yīng)該結(jié)構(gòu)緊湊、移動(dòng)靈活且工作穩(wěn)定．文中針對(duì)狹窄空間特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了一種小型移動(dòng)焊接機(jī)器人，根據(jù)機(jī)器人各結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法，把機(jī)器人機(jī)構(gòu)分為輪式移動(dòng)平臺(tái)、焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和電弧傳感器三部分。其中，輪式移動(dòng)平臺(tái)由于其慣性大，響應(yīng)慢，主要對(duì)焊縫進(jìn)行粗跟蹤，焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)焊縫跟蹤，電弧傳感器完成焊縫偏差實(shí)時(shí)識(shí)別．另外，機(jī)器人控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成安裝于機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上，使其體積更小。垂直焊縫和近垂直焊縫選用C型焊鉗，水平焊縫和傾斜焊縫選用K型焊鉗。同時(shí)，為了減少惡劣焊接環(huán)境下粉塵對(duì)運(yùn)動(dòng)部件影響，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，提高其系統(tǒng)可靠性   。

焊接應(yīng)用

如果工件在整個(gè)焊接過(guò)程中無(wú)需變位，就可以用夾具把工件定位在工作臺(tái)面上，這種系統(tǒng)既是不過(guò)的了。但在實(shí)際生產(chǎn)中，更多的工件在焊接時(shí)需要變位，使焊縫處在較好的位置（姿態(tài)）下焊接。對(duì)于這種情況，變位機(jī)與機(jī)器人可以是分別運(yùn)動(dòng)，即變位機(jī)變位后機(jī)器人再焊接；也可以是同時(shí)運(yùn)動(dòng)，即變位機(jī)一邊變位，機(jī)器人一邊焊接，也就是常說(shuō)的變位機(jī)與機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)變位機(jī)的運(yùn)動(dòng)及機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)復(fù)合，使焊槍相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)既能滿足焊縫軌跡又能滿足焊接速度及焊槍姿態(tài)的要求。實(shí)際上這時(shí)變位機(jī)的軸已成為機(jī)器人的組成部分，這種焊接機(jī)器人系統(tǒng)可以多達(dá)7-20個(gè)軸，或更多。新型定時(shí)器已經(jīng)微機(jī)化，因此機(jī)器人控制柜可以直接控制定時(shí)器，無(wú)需另配接口。的機(jī)器人控制柜可以是兩臺(tái)機(jī)器人的組合作12個(gè)軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。其中一臺(tái)是焊接機(jī)器人、另一臺(tái)是搬運(yùn)機(jī)器人作變位機(jī)用。

自動(dòng)焊接機(jī)械手的生產(chǎn)工藝及維護(hù)
產(chǎn)品超級(jí)自動(dòng)焊接機(jī)械手是一種模仿人手的部分動(dòng)作，按規(guī)定的程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。工業(yè)生產(chǎn)中使用的機(jī)械手可分為搬運(yùn)堆垛機(jī)械手、拉伸機(jī)械手、進(jìn)給機(jī)械手、焊接機(jī)械手、熱鍛焊接機(jī)械手等。
焊接機(jī)械手已成為工業(yè)不可缺少的一部分，涉及各行各業(yè)，給各行各業(yè)帶來(lái)了效率和便利。根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的要求，機(jī)械手按照一定的程序、時(shí)間和位置來(lái)完成規(guī)定的傳動(dòng)位置和工件的要求，特別是在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及具有性和污染的環(huán)境中，機(jī)械手應(yīng)用為廣泛。
焊接機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分。根據(jù)動(dòng)力來(lái)源的不同，工業(yè)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大致可分為液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)四大類。電動(dòng)機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，操作方便，體現(xiàn)了人類的智能性和適應(yīng)性。機(jī)械手的操作精度和在環(huán)境中完成操作的能力將得到更廣泛的應(yīng)用。焊接機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用焊接機(jī)器人目前已廣泛應(yīng)用在汽車制造業(yè)，汽車底盤(pán)、座椅骨架、導(dǎo)軌、消聲器以及液力變矩器等焊接，尤其在汽車底盤(pán)焊接生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)然，焊接機(jī)械手的日常維護(hù)也是必不可少的，例如每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件、導(dǎo)軌和滾輪都要涂上潤(rùn)滑脂，封閉傳動(dòng)部件要加注潤(rùn)滑油，使部件運(yùn)動(dòng)靈活;關(guān)鍵是要維護(hù)平中心輪和偏心輪部件，確保將其固定，并確保橫臂運(yùn)動(dòng)平直。
同時(shí)，要經(jīng)常檢查和清潔焊接機(jī)械手的導(dǎo)軌、滑架、絲杠、螺母等運(yùn)動(dòng)部件，防止灰塵堆積、焊劑散落等雜物，影響運(yùn)動(dòng)部件的靈活運(yùn)動(dòng)。各滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)合面不允許碰撞磨損。經(jīng)常檢查絲杠、齒條等關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件的磨損情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修理或更換，并將螺母吊起。
此外，還要檢查焊接機(jī)械手各行程開(kāi)關(guān)的靈活性和可靠性，檢查機(jī)械保護(hù)塊是否松動(dòng)或損壞。經(jīng)常檢查電路接頭，保持連接牢固，插好可靠。每三個(gè)月用壓縮空氣吹掃一次工作站控制器內(nèi)的灰塵，手動(dòng)操作人員保持繼電器、旋鈕、開(kāi)關(guān)清潔、接觸良好。

什么是焊接機(jī)器人？
焊接機(jī)器人是從事焊接的工業(yè)機(jī)器人，包括切割和噴漆。根據(jù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義，工業(yè)機(jī)器人是一種多功能、可重編程的自動(dòng)控制機(jī)械手，具有三個(gè)或更多可編程軸，用于工業(yè)自動(dòng)化。為了適應(yīng)不同的目的，機(jī)器人的一個(gè)軸的機(jī)械接口，通常是連接法蘭，可以配備不同的工具或末端執(zhí)行器。焊接機(jī)器人在工業(yè)機(jī)器人的端軸法蘭上安裝焊鉗或焊接(切割)槍，用于焊接、切割或熱噴涂。將焊機(jī)的焊炬安裝在機(jī)器人上，然后示教機(jī)器人在這些位置示教和控制焊接。使用專用夾具、plc控制夾緊、松開(kāi)和一些聯(lián)鎖信號(hào)，從而達(dá)到自動(dòng)焊接的目的，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。目前，它應(yīng)用于汽車工業(yè)，主要是焊接和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。機(jī)器人焊接是手動(dòng)焊接設(shè)備和現(xiàn)代設(shè)備的結(jié)合，完全自動(dòng)化的軟件和硬件操作，以及系統(tǒng)模式管理。豐田公司已決定將點(diǎn)焊作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)裝備其日本國(guó)內(nèi)和海外的所有點(diǎn)焊機(jī)器人。程序編輯和管理。機(jī)器人焊接是機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)相對(duì)較新的應(yīng)用。當(dāng)汽車工業(yè)開(kāi)始使用機(jī)器人進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)，機(jī)器人在焊接中的應(yīng)用并未普及。從那以后，工業(yè)中使用的機(jī)器人和應(yīng)用的數(shù)量大大增加了。對(duì)于機(jī)器人電阻點(diǎn)焊，這主要是通過(guò)機(jī)器人代替原來(lái)的手工焊接，電阻焊接是通過(guò)機(jī)器人手爪實(shí)現(xiàn)的，具有良好的質(zhì)量。焊接機(jī)器人可以代替人類實(shí)現(xiàn)可控性和焊接性。