机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,当前对机器人技术的研究十分活跃。从目前国内外研究现状来看,焊接机器人技术研究主要集中在焊缝跟踪方法、路径规划方法、定位精度等3个方面。 焊接机器人在高质量的焊接生产中,发挥了极其重要的作用。工业机器人技术的研究、发展与应用,有力地推动了世界工业技术的进步。
采用上述方案设计的焊接机器人实际焊接作业,连接板按照每组四个的固定位置安装在定位平台上。在定位过程中,为避免增加辅助定位基准而造成的成本增加和工序增加,氩弧焊机供应商在定位方式选择上充分利用连接板自身的结构作为定位基准,该定位方法以销柱的内孔和事先按照工件尺寸在定位平台上已加工出的定位孔为基准,插入两个定位销,新型氩弧焊机即可以实现连接板在定位平台上“一面两销”准确定位。焊接机器人按照固定的运行轨迹和坐标数据进行编程,可以有效实现连接板的准确自动焊接作业。
典型6关节工业机器人有6个可活动的关节,每个关节的运动名称都有定义,每个关节的运动都由一个伺服电(动)机驱动,每个电机都有各自的伺服控制系统。机器人后“手”关节上所安装的工具中心点(TCP)(对点焊钳与电焊枪的TCP点,在相应的机器人结构中都作了规定)的运动轨迹是多个关节伺服系统协同动作的结果。机器人运动控制系统(器)的作用就是如何根据编程指令来指挥控制6个伺服电(动)机协同动作,以完成工具中心点所要求实现的运动轨迹。
机器人焊接目前已广泛应用在汽车制造业,汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接。公司将点焊作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。用这种技术可以提高焊接质量,甚至试图用它来代替某些弧焊作业,并且在短距离内的运动时间缩了很多。该公司推出一种高度低的点焊机器人,用它来焊接车体下部零件。这种矮小的点焊机器人还可以与较高的机器人组装在一起,共同对车体上部进行加工,在长度上有所改进。
在氩弧焊机器人作业中,要求焊枪跟踪工件焊道运动,并不断填充金属形成焊缝,因此运动过程中速度的稳定性和轨道精度是两项重要的指标。一般情况下,焊接速度可取5~50mm/s,轨道精度可取±0·2~0·5mm。由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定的影响,因此希望在根踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大,还有其它一些性能要求,如摆动功能、焊接传感器(起始点检测、焊缝跟踪)的接口功能、焊枪防碰功能等。