焊接機器人的組成結構

  焊接機器人主要包括機器人和焊接設備兩部分。機器人由機器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成。而焊接裝備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源，(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(弧焊)、焊槍(鉗)等部分組成。對于智能機器人還應有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。

  世界各國生產的焊接用機器人基本上都屬關節(jié)機器人，絕大部分有6個軸。其中，1、2、3軸可將末端工具送到不同的空間位置，而4、5、6軸解決工具姿態(tài)的不同要求。焊接機器人本體的機械結構主要有兩種形式：一種為平行四邊形結構，一種為側置式(擺式)結構。側置式(擺式)結構的主要優(yōu)點是上、下臂的活動范圍大，使機器人的工作空間幾乎能達一個球體。因此，這種機器人可倒掛在機架上工作，以節(jié)省占地面積，方便地面物件的流動。但是這種側置式機器人，2、3軸為懸臂結構，降低機器人的剛度，一般適用于負載較小的機器人，用于電弧焊、切割或噴涂。平行四邊形機器人其上臂是通過一根拉桿驅動的。拉桿與下臂組成一個平行四邊形的兩條邊。故而得名。早期開發(fā)的平行四邊形機器人工作空間比較小(局限于機器人的前部)，難以倒掛工作。但80年代后期以來開發(fā)的新型平行四邊形機器人(平行機器人)，已能把工作空間擴大到機器人的頂部、背部及底部，又沒有測置式機器人的剛度問題，從而得到普遍的重視。這種結構不僅適合于輕型也適合于重型機器人。近年來點焊用機器人(負載100～150kg)大多選用平行四邊形結構形式的機器人。

  上述兩種機器人各個軸都是作回轉運動，故采用伺服電機通過擺線針輪(RV)減速器(1～3軸)及諧波減速器(1～6軸)驅動。在80年代中期以前，對于電驅動的機器人都是用直流伺服電機，而80年代后期以來，各國先后改用交流伺服電機。由于交流電機沒有碳刷，動特性好，使新型機器人不僅事故率低，而且免維修時間大為增長，加(減)速度也快。一些負載16kg以下的新的輕型機器人其工具中心點(TCP)的運動速度可達3m/s以上，定位準確，振動小。同時，機器人的控制柜也改用32位的微機和新的算法，使之具有自行優(yōu)化路徑的功能，運行軌跡更加貼近示教的軌跡。