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機器人的結構和控制方案
按結構坐標系來分
1) 直角坐標型 這類機器人的結構和控制方案與機床類似,其到達空間位置的三個運動(x、y、z)是由直線運動構成(見圖1),這種形式的機器人優(yōu)點是運動學模型簡單,各軸線位移分辨率在操作容積內(nèi)任一點上均為恒定,控制精度容易提高;缺點是機構龐大,工作空間小,操作靈活性較差。簡易和專用焊接機器人常采用這種形式。
2) 圓柱坐標型 這類機器人在基座水平轉(zhuǎn)臺上裝有立柱,水平臂可沿立柱作上下運動并可在水平方向伸縮。這種結構方案的優(yōu)點是末端操作可獲得較高速度,缺點是末端操作器外伸離開立柱軸心愈遠,其線位移分辨精度愈低。
3) 球坐標型 與圓柱坐標結構相比較,這種結構形式更為靈活。但采用同一分辨率的碼盤檢測角位移時,伸縮關節(jié)的線位移分辨率恒定,但轉(zhuǎn)動關節(jié)反映在末端操作器上的線位移分辨率則是個變量,增加了控制系統(tǒng)的復雜性(見圖3)。
4) 全關節(jié)型 全關節(jié)型機器人的結構類似人的腰部和手部,其位置和姿態(tài)全部由旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn),其優(yōu)點是機構緊湊,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;其缺點是運動學模型復雜,控制難度大,空間線位移分辨率取決于機器人手臂的位姿。
焊接機器人的推廣和普及
經(jīng)過改進的焊接機器人,其手臂更輕,當然還配置了高回轉(zhuǎn)小電機。 這些基礎大大提高了焊接機器人的速度和加速度。 通過整合負載重量,它還提高了其加速性能,從而有效縮短了循環(huán)時間。
另外,焊接機器人配備了越來越小的手腕,這使得該設備可以在更小的空間中操作。 通過使用高輸出扭矩,腕部的負載能力增加,并且抓握工件的形狀選擇范圍擴大。 這就是工作效率發(fā)生變化的原因,為焊接機器人的推廣和普及奠定了良好的基礎。
(1)焊接機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,考慮TCP(焊槍中心點位置)是否正確并進行調(diào)整。 如果經(jīng)常發(fā)生這種情況,請檢查機器人每個軸的零位并校正中心零點。
(2)咬邊問題:焊接參數(shù)選擇不當,焊槍角度或焊槍位置不正確,可以適當調(diào)整。
(3)可能出現(xiàn)毛孔問題:可能會適當調(diào)整氣體保護不良,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,氣體成分部分或焊絲長度過長,可適當調(diào)整機器人功率,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。
隨著切割焊接技術和機器人控制精度日趨成熟,其適用行業(yè)也隨著不斷擴充,激光焊接機器人技術經(jīng)歷了一些列不斷改進發(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,在推動著機器人激光焊接切割系統(tǒng)革新的同時,改變了汽車行業(yè)的傳統(tǒng)應用模式,使其不斷提高智能化程度,提高機械自動化水平。
激光加工技術與傳統(tǒng)加工技術相比具有很多優(yōu)點,所以得到廣泛的應用。激光焊接時激光加工材料加工技術應用的重要方面之一,以美國、歐盟、日本為首的工業(yè)發(fā)達國家非常重視激光技術的發(fā)展與應用,都將激光技術列入國家發(fā)展計劃中,投以巨資。目前激光焊應用領域主要有:制造業(yè)、粉末冶金、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、生物醫(yī)學、航空航天、造船工業(yè)等。