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弧焊機(jī)器人除前面提及的在作“之”字形拐角焊或小直徑圓焊縫焊接時(shí),其軌跡應(yīng)能貼近示教的軌跡之外,還應(yīng)具備不同擺動樣式的軟件功能,供編程時(shí)選用,以便作擺動焊,而且擺動在每一周期中的停頓點(diǎn)處,機(jī)器人也應(yīng)自動停止向前運(yùn)動,以滿足工藝要求。此外,還應(yīng)有接觸尋位、自動尋找焊縫起點(diǎn)位置、電弧跟蹤及自動再引弧功能等。這時(shí)變位機(jī)的運(yùn)動及機(jī)器人的運(yùn)動復(fù)合,使焊槍相對于工件的運(yùn)動既能滿足焊縫軌跡又能滿足焊接速度及焊槍姿態(tài)的要求。
走進(jìn)汽車生產(chǎn)企業(yè),各種焊接機(jī)器人、裝配機(jī)器人組成的生產(chǎn)線精準(zhǔn)高1效地運(yùn)行。而在各大賣場,也可以看到琳瑯滿目的清掃機(jī)器人、機(jī)器人玩具等。機(jī)器人已從科幻小說和電影銀幕里走出來,走近了平常人的生活。國際機(jī)器人聯(lián)合會將機(jī)器人分為兩類,工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是“一種應(yīng)用于工業(yè)自動化的,含有三個(gè)及以上的可編程軸的、自動控制的、可編程的、多功能執(zhí)行機(jī)構(gòu),它可以是固定式的或移動式的”。柔性焊接線特別適合產(chǎn)品品種多,每批數(shù)量又很少的情況,目前國外企業(yè)正在大力推廣無(少)庫存,按訂單生產(chǎn)(JIT)的管理方式,在這種情況下采用柔性焊接線是比較合適的。服務(wù)機(jī)器人則是“一種半自主或全自主工作的機(jī)器人,它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作,但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備”。從定義可見,分類的標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)器人的應(yīng)用場合。
焊接機(jī)器人按結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系來分
1) 直角坐標(biāo)型 這類機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和控制方案與機(jī)床類似,其到達(dá)空間位置的三個(gè)運(yùn)動(x、y、z)是由直線運(yùn)動構(gòu)成,這種形式的機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動學(xué)模型簡單,各軸線位移分辨率在操作容積內(nèi)任一點(diǎn)上均為恒定,控制精度容易提高;缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)龐大,工作空間小,操作靈活性較差。簡易和專用焊接機(jī)器人常采用這種形式。2) 圓柱坐標(biāo)型 這類機(jī)器人在基座水平轉(zhuǎn)臺上裝有立柱,水平臂可沿立柱作上下運(yùn)動并可在水平方向伸縮。這種結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點(diǎn)是末端操作可獲得較高速度,缺點(diǎn)是末端操作器外伸離開立柱軸心愈遠(yuǎn),其線位移分辨精度愈低。3) 球坐標(biāo)型 與圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)相比較,這種結(jié)構(gòu)形式更為靈活。但采用同一分辨率的碼盤檢測角位移時(shí),伸縮關(guān)節(jié)的線位移分辨率恒定,但轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)反映在末端操作器上的線位移分辨率則是個(gè)變量,增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。但是這種側(cè)置式機(jī)器人,2、3軸為懸臂結(jié)構(gòu),降低機(jī)器人的剛度,一般適用于負(fù)載較小的機(jī)器人,用于電弧焊、切割或噴涂。4) 全關(guān)節(jié)型 全關(guān)節(jié)型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)類似人的腰部和手部,其位置和姿態(tài)全部由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)緊湊,靈活性好,占地面積小,工作空間大,可獲得較高的末端操作器線速度;其缺點(diǎn)是運(yùn)動學(xué)模型復(fù)雜,高的精度控制難度大,空間線位移分辨率取決于機(jī)器人手臂的位姿。