焊接机器人分类及系统组成.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 激光焊接机器人应用 * 金知卓ABB机器人激光切割 激光焊接机器人应用 * japan unix激光焊锡机器人 激光焊接机器人的要求 激光焊接成为一种成熟的、无接触的焊接方式已经多年，极高的能量密度使得高速加工和低热输入量成为可能。与机器人电弧焊相比，机器人激光焊的焊缝跟踪精度要求更高。基本性能要求如下： 1 ）高精度轨迹（ ≤ 0.1 mm ）； 2 ）持重大（ 30~50 kg ），以便携带激光加工头； 3 ）可与激光器进行高速通信； 4 ）机械臂刚性好，工作范围大； 5 ）具备良好的振动抑制和控制修正功能。 点焊机器人系统组成 7.2.1 点焊机器人 点焊机器人主要由操作机、控制系统和点焊焊接系统等组成 。 点焊机器人焊钳的结构 机器人点焊用焊钳从外形结构上有 C 型和 X 型 2 种。 C 型焊钳用于点焊垂直及近于垂直倾斜位置的焊点； X 型焊钳则主要用于点焊水平及近于水平倾斜位置的焊点 。 b ） X 型焊钳 a ） C 型焊钳 点焊机器人焊钳（外形结构） 焊钳的驱动方式 从电极臂加压驱动方式，点焊机器人焊钳分为气动焊钳和伺服焊钳 2 种。 气动焊钳 利用汽缸来加压，能够使电极完成大开、小开和闭合 3 个动作，电极压力一旦调顶不能随意变化，目前比较常用。 伺服焊钳 采用伺服电机驱动完成焊钳的张开和闭合，焊钳张开度可任意选定并预置，且电极间的压紧力可无级调节 。 伺服焊钳 气动焊钳 弧焊机器人的系统组成 弧焊机器人的组成与点焊机器人基本相同，主要由是由操作机、控制系统、弧焊系统和安全设备等组成。 1 — 气瓶； 2 — 焊丝桶； 3 — 送丝机； 4 — 操作机； 5 — 焊枪； 6 — 工作台； 7 — 供电及控制电缆； 8 — 弧焊电源； 9 — 示教器； 10 — 机器人控制柜 弧焊机器人系统组成 弧焊机器人常用焊枪 弧焊机器人操作机的结构与点焊机器人基本相似，主要区别在于 末端执行器 -- 焊枪 。 a) 电缆外置式机器人气保焊枪 b) 电缆内藏式机器人气保焊枪 c) 机器人氩弧焊焊枪 弧焊机器人常用焊枪 激光焊接机器人系统组成 1 — 激光器； 2 — 光导系统； 3 — 遥控盒； 4 — 送丝机； 5 — 激光加工头； 6 — 操作机； 7 — 机器人控制柜； 8 — 焊接电源 激光焊接机器人系统组成 常用的激光加工头 激光加工头装于六自由度机器人本体手臂末端，其运动轨迹和激光加工参数是由机器人数字控制系统提供指令进行。根据用途不同（切割、焊接、熔覆）选择不同的激光加工头。 c ) 激光熔覆 a ) 激光切割 b ) 激光焊接 激光加工头 7.2焊接机器人的系统组成 激光焊接机器人控制系统架构 焊接机器人系统组成小结 焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。 机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。 焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（焊钳）等部分组成。 7.3焊接机器人的作业示教 TCP 点确定： 对点焊机器人而言，其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。 焊接作业姿态 工具中心点设定 7.3.1 点焊作业 7.3焊接机器人的作业示教 7.3.1 点焊作业 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 至 5 的 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。 点焊机器人运动轨迹 7.3焊接机器人的作业示教 7.3.1 点焊作业 程序点说明 程序点 说 明 焊钳动作 程序点 1 机器人原点 程序点 2 作业临近点 大开→小开 程序点 3 点焊作业点 小开→闭合 程序点 4 作业临近点 闭合→小开 程序点 5 机器人原点 小开→大开