焊接机器人是集机械、计算机、电子、传感器、人工智能等多个方面知识于一体的现代化、自动化设备。焊接机器人主要有机器人和焊接设备两大部分构成。近年来由于我国经济的高速发展,能源的大量需求,与能源相关的制造行业也都开始寻求自动化焊接技术,自动焊逐渐崭露头角。机器人由机器人本身和控制系统组成。焊接设备以点焊为例,主要由焊接电源、焊枪、传感器、修磨器等部分组成。此外,应该有系统保护装置。
焊接机器人,其易于实现焊接产品的稳定和提高,保证其均一性。可以做到24h连续生产,大幅度提高生产效率。可以代替人工在***环境下长期工作。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。相对降低对工人操作技术难度的要求。可以缩短产品改型换代的准备周期,减少相应的设备***。可实行小批量产品焊接自动化。为焊接柔性生产线提供技术基础。
现在大部分工业机器人是电动机驱动的工业机器人和液压驱动的工业机器人,焊接机器人基本上都属于这两类工业机器人。弧焊机器人大多采用电动机驱动机器人,因为焊枪质量一般都在10kg以内。点焊机器人由于焊钳质量都超过35kg,也有采用液压驱动方式的,因为液压驱动机器人抓重能力大。(3)机器人的故障诊断与安全维护技术:通过各种信息,对机器人故障进行诊断,并进行相应维护,是保证机器人安全性的关键技术。但大多数点焊机器人仍是采用大功率伺服电动机驱动,这是因为它的成本低,结构紧凑。功业机器人是由机械手、控制器、驱动器、示教盒四个基本部分构成。对于电动机驱动机器人,控制器和驱动器一般装在一个控制箱内;而液压驱动机器人,液压驱动源单独成一个部件。
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核心问题之一,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、***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。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。机器人控制器(RC)的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能,而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。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***。
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