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焊接机器人技术的研究与应用

2023-03-12 12:14:14

1、基本原则

焊接机器人的基本工作原理是示教再现,即由用户导引机器人,一步步按实际任务操作一遍,机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等,并自动生成一个连续执行全部操作的程序。在完成示教之后,只需要给机器人一个启动命令,机器人就可以准确地按照示教动作一步步完成所有的操作,实现示教与再现的实际效果。

2、分类

弧焊机器人。可以应用在所有电弧焊、切割技术及类似的工业方法中。最常用的范围是结构钢和铬镍钢的熔化极活性气体保护焊(CO2焊、MAG焊)、铝及特殊合金熔化极惰性气体保护焊(MIC焊)、铬镍钢和铝的惰性气体保护焊以及埋弧焊。

一套完整的弧焊机器人系统,应包括机器人机械手、控制系统、焊接装置、焊件夹持装置。夹持装置上有二组可以轮番进入机器人工作范围的旋转工作台。

弧焊机器人通常有五个自由度以上,具有六个自由度的弧焊机器人可以保证焊枪的任意空间轨迹和姿态。点至点方式移动速度可达60m/min以上,其轨迹重复精度可达到±0.2mm。这种弧焊机器人应具有直线的及环形内插法摆动的功能,共六种摆动方式,以满足焊接工艺要求,机器人的负荷为5kg。

3、优点

(1)稳定和提高焊接质量,能将焊接质量以数值的形式反映出来;

(2)提高劳动生产率;

降低工人的劳动强度,能够让他们在有害环境下工作。

(4)降低了对工人操作技术的要求;

(5)缩短了产品改型换代的准备周期,减少相应的设备投资。

随着焊接机器人的出现,与人工焊接相比,其优势明显,因此在各行各业中都广泛应用。

4.发展趋势

近年来,焊接机器人技术的研究与应用在焊缝跟踪、信息传感、离线编程与路径规划、智能控制、电源技术、仿真技术、焊接工艺方法、遥控焊接技术等方面取得了许多突出的成果。随着计算机技术、网络技术、智能控制技术、人工智能理论以及工业生产系统的不断发展,焊接机器人技术领域还有很多需要认真研究的问题。特别是,焊接机器人的视觉控制技术、模糊控制技术、智能化控制技术、嵌入式控制技术、虚拟现实技术和网络控制技术等方面将是未来的主要研究方向。


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