创客技术 焊接机器人 焊接机器人的分类--教学设计.docx

国家级职业教育创新创业教育教学资源库 焊接机器人的分类 大家好，本节我们学习焊接机器人的分类。 焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。目前，世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节型机器人，绝大部分有6个轴，目前焊接机器人应用中比较普遍的主要有3种：点焊机器人、弧焊机器人和激光焊接机器人。 首先，我们来看点焊机器人。点焊机器人是用于点焊自动作业的工业机器人，其末端持握的作业工具是焊钳。实际上，工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。 最初，点焊机器人只用于增强焊作业，即往已拼接好的工件上增加焊点。后来，为保证拼接精度，又让机器人完成定位焊作业。 如此，点焊机器人逐渐被要求有更全的作业性能，具体来说如下： 1）安装面积小，工作空间大； 2）快速完成小节距的多点定位，如每0.3~0.4s移动30~50mm节距后定位； 3）定位精度高，±0.25mm，以确保焊接质量； 4）持重大，50~150kg，以便携带内装变压器的焊钳； 5）内存容量大，示教简单，节省工时； 6）点焊速度与生产线速度相匹配，同时安全可靠性好。 在了解完点焊机器人之后，我们再来看一下弧焊机器人。弧焊机器人是用于弧焊自动作业的工业机器人，其末端持握的工具是焊枪。事实上，弧焊过程比点焊过程要复杂得多，被焊工件由于局部加热熔化和冷却产生变形，焊缝轨迹会发生变化。因此，焊接机器人的应用并不是一开始就用于电弧焊作业。而是伴随焊接传感器的开发及其在焊接机器人中的应用，使机器人弧焊作业的焊缝跟踪与控制问题得到有效解决。 焊接机器人在汽车制造中的应用也相继从原来比较单一的汽车装配点焊很快发展为汽车零部件及其装配过程中的电弧焊。 由于弧焊工艺早已在诸多行业中得到普及，使得弧焊机器人在通用机械、金属结构等许多行业中得到广泛运用。 为适应弧焊作业，对弧焊机器人的性能有着特殊的要求。除在运动过程中速度的稳定性和轨迹精度是两项重要指标。其他性能如下： 1）能够通过示教器设定焊接条件； 2）摆动功能； 3）坡口填充功能； 4）焊接异常功能检测； 5）焊接传感器的接口功能。 最后，我们来看激光焊接机器人。激光焊接机器人是用于激光焊自动作业的工业机器人，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业，其末端持握的工具是激光加工头。具有最小的热输入量，产生极小的热影响区，在显著提高焊接产品品质的同时，降低了后续工作量的时间。 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（≤0.1mm）； 2）持重大（30~50kg），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。 好了，这节课我们就讲到这里，再见！