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。
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。
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。
可以从以下几方面来提高零件制备质量和焊件装配精度。(1)编制焊接机器人专用的焊接工艺,对零件尺寸、焊缝坡口、装配尺寸进行严格的工艺规定。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0.8mm,装配尺寸误差控制在±1.5mm以内,专业激光焊接机焊缝出现气孔和咬边等焊接缺陷机率可大幅度降低。(2)采用精度较高的装配工装以提高焊件的装配精度。(3)焊缝应清洗干净,无油污、铁锈、焊渣、割渣等杂物,允许有可焊性底漆。否则,将影响引弧成功率。临沂供应商定位焊由焊条焊改为气体保护焊,同时对点焊部位进行打磨,避免因定位焊残留的渣壳或气孔,从而避免电弧的不稳甚至飞溅的产生。