焊接機(jī)器人是集機(jī)械、計(jì)算機(jī)、電子、傳感器、人工智能等多個(gè)方面知識于一體的現(xiàn)代化、自動(dòng)化設(shè)備。焊接機(jī)器人主要有機(jī)器人和焊接設(shè)備兩大部分構(gòu)成。機(jī)器人由機(jī)器人本身和控制系統(tǒng)組成。焊接設(shè)備以點(diǎn)焊為例,主要由焊接電源、專用焊槍、傳感器、修磨器等部分組成。此外,應(yīng)該有系統(tǒng)保護(hù)裝置。
焊接機(jī)器人,其易于實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品的穩(wěn)定和提高,保證其均一性??梢宰龅?4h連續(xù)生產(chǎn),大幅度提高生產(chǎn)效率。可以代替人工在有害環(huán)境下長期工作。相對降低對工人操作技術(shù)難度的要求??梢钥s短產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期,減少相應(yīng)的設(shè)備投資??蓪?shí)行小批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化。為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。
現(xiàn)在廣泛使用的焊接機(jī)器人都屬于第一代工業(yè)機(jī)器人,它的基本工作原理是示教再現(xiàn)。示教也稱導(dǎo)引,既有用戶導(dǎo)引機(jī)器人,一步步按實(shí)際任務(wù)操作一遍,機(jī)器人在導(dǎo)引過程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、工藝參數(shù)等,并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后,只需給機(jī)器人一個(gè)啟動(dòng)命令,機(jī)器人將精確地按示教動(dòng)作,一步步完成操作。這就是示教與再現(xiàn)。
一臺通用的工業(yè)機(jī)器人,按其功能劃分,一般由機(jī)械手總成、控制器、示教系統(tǒng)這三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的部分組成。機(jī)械手總成是機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu),它由驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人臂、關(guān)節(jié)、末端操作器以及內(nèi)部傳感器等組成。他的任務(wù)是精確地保證母端操作器所要求的位置、姿態(tài)以及實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)。控制器是機(jī)器人的神經(jīng)中樞,它由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和一些專用電路構(gòu)成,其軟件包括控制器系統(tǒng)軟件、機(jī)器人專用語言、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)軟件、機(jī)器人控制軟件、機(jī)器人自診斷、自動(dòng)保護(hù)功能軟件等,它處理機(jī)器人工作過程中的全部信息和控制器全部動(dòng)作。示教系統(tǒng)是機(jī)器人與人的交互接口,咋示教過程中它將控制機(jī)器人的全部動(dòng)作,并將其全部信息送入控制器的存儲器中,它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)專用的智能終端。
現(xiàn)在大部分工業(yè)機(jī)器人是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人和液壓驅(qū)動(dòng)的工業(yè)機(jī)器人,焊接機(jī)器人基本上都屬于這兩類工業(yè)機(jī)器人?;『笝C(jī)器人大多采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人,因?yàn)楹笜屬|(zhì)量一般都在10kg以內(nèi)。點(diǎn)焊機(jī)器人由于焊鉗質(zhì)量都超過35kg,也有采用液壓驅(qū)動(dòng)方式的,因?yàn)橐簤候?qū)動(dòng)機(jī)器人抓重能力大。但大多數(shù)點(diǎn)焊機(jī)器人仍是采用大功率伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),這是因?yàn)樗某杀镜?,結(jié)構(gòu)緊湊。功業(yè)機(jī)器人是由機(jī)械手、控制器、驅(qū)動(dòng)器、示教盒四個(gè)基本部分構(gòu)成。對于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人,控制器和驅(qū)動(dòng)器一般裝在一個(gè)控制箱內(nèi);而液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)器人,液壓驅(qū)動(dòng)源單獨(dú)成一個(gè)部件。