焊接机器人的分类和特点

三种焊接机器人:概念,特点(了解),精度/持重要求

焊接机器人系统的组成

点焊机器人组成图

焊钳分类:从外形、驱动和变压器分(结合图比较理解)

综上,点焊机器人焊钳主要以驱动和控制相互组合,可以采用工频气动式、工频伺服式、中频气动式、中频伺服式。这几种形式各有特点,从技术优势和发展趋势来看,中频伺服机器人焊钳应是未来的主流,它集中了中频直流点焊和伺服驱动的优势,是其他形式无法比拟的。

弧焊机器人组成图

弧焊系统设备组成

弧焊系统是完成弧焊作业的核心装备,主要由弧焊电源、送丝机、焊枪和气瓶等组成。 

焊接电源:通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等焊接电源都可以装到机器人上作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制,而焊接电源多为模拟控制,所以需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。

安全设备:是弧焊机器人系统安全运行的重要保障,其主要包括驱动系统过热自断电保护、动作超限位自断电保护、超速自断电保护、机器人系统工作空间干涉自断电保护和人工急停断电保护等,它们起到防止机器人伤人或保护周边设备的作用。

弧焊工艺,焊位

激光焊接机器人组成图

外部轴/变位机概念,分类,机器人与变位机协调
  • 可通过增加1~3个外部轴(变位机,龙门架、导轨等)的办法来增加焊接机器人的自由度,以处理复杂的焊缝。其中采用变位机让焊接工件移动或转动,使工件上的待焊部位进入机器人的作业空间。
  • 焊接变位机分类:单回转式、双回转式和倾翻回转式。
  • 机器人与变位机之间的运动存在两种形式:
    • 协调运动:在焊接过程中,变位机必须不断地改变工件的位置和姿态,并且变位机的运动和机器人的运动必须能共同合成焊接轨迹,保持焊接速度和工具姿态。
    • 非协调运动:主要用于焊接时工件需要变位,但不需要变位机与机器人作协调运动的场合。回转工作台的运动一般不是由机器人控制柜直接控制的,而是由一个外加的可编程序控制器(PLC )来控制。

工作站布局

12种布局,按外部轴数、工位数和工位构型分类

点焊作业示教

焊钳TCP设置

对点焊机器人而言,TCP一般设在焊钳开口的中点处,且要求焊钳两电极垂直于被焊工件表面。

示例:程序点属性,焊钳动作,插补方式。表格

点焊作业示例

以下图工件焊接为例,采用在线示教方式为机器人输入两块薄板(板厚2mm )的点焊作业程序。此程序由编号1 5 5 个程序点组成。本例中使用的焊钳为气动焊钳,通过气缸来实现焊钳的大开、小开和闭合三种动作。

程序点

说明

属性

插补方式

焊钳动作

1

机器人原点

空走点

PTP

 

2

作业临近点

空走点

PTP

大开 --> 小开

3

点焊作业点

作业点/焊接点

PTP

小开 --> 闭合

4

作业临近点

空走点

PTP

闭合 --> 小开

5

机器人原点

空走点

PTP

小开 --> 大开

熔焊作业示教

焊枪TCP设置,焊角

 

T焊枪CP设置

弧焊

焊枪尖头

激光焊接

激光焦点上

直线、圆弧、摆动运动示例

直线作业:机器人完成直线焊缝的焊接仅需示教2 个程序点(直线的两端点),插补方式选直线插补

以图所示的运动轨迹为例,程序点1 至程序点4 间的运动均为直线移动,且程序点2→ 程序点3 为焊接区间。

圆弧作业

单圆弧示教:机器人完成弧形焊缝的焊接通常需示教3 个以上程序点(圆弧开始点、圆弧中间点和圆弧结束点),插补方式选圆弧插补

以图所示的运动轨迹为例,当只有一个圆弧时,用圆弧插补示教程序点2~4 三点即可。用“PTP” 直线插补示教进入圆弧插补前的程序点1 时,程序点1 至程序点2 自动按直线轨迹运动。

示例:程序点属性,焊钳动作,插补方式,三种焊接工艺参数。表格

以如下焊接工件为例,采用在线示教方式为机器人输入AB CD 两段弧焊作业程序,加强对直线、圆弧的示教。

焊接新技术

接触传感,电弧传感,光学传感,三种智能感知方式的原理