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柔性線也是由多個站組成,不同的是被焊工件都裝卡在統(tǒng)一形式的托盤上,而托盤可以與線上任何一個站的變位機相配合并被自動卡緊。由于機器人控制柜采用數(shù)字控制,而焊接電源多為模擬控制,所以需要在焊接電源與控制柜之間加一個接口。焊接機器人系統(tǒng)首先對托盤的編號或工件進行識別,自動調(diào)出焊接這種工件的程序進行焊接。這樣每一個站無需作任何調(diào)整就可以焊接不同的工件。焊接柔性線一般有一個軌道子母車,子母車可以自動將點固好的工件從存放工位取出,再送到有空位的焊接機器人工作站的變位機上。也可以從工作站上把焊好的工件取下,送到成品件流出位置。整個柔性焊接生產(chǎn)線由一臺調(diào)度計算機控制。因此,只要白天裝配好足夠多的工件,并放到存放工位上,夜間就可以實現(xiàn)無人或少人生產(chǎn)了。
工廠選用哪種自動化焊接生產(chǎn)形式,必須根據(jù)工廠的實際情況及素要而定。焊接效率大約3-10個/分鐘,螺柱規(guī)格:直徑3-8mm,長度:5-40mm。焊接專機適合批量大,改型慢的產(chǎn)品,而且工件的焊縫數(shù)量較少、較長,形狀規(guī)矩(直線、圓形)的情況;焊接機器人系統(tǒng)一般適合中、小批量生產(chǎn),被焊工件的焊縫可以短而多,形狀較復雜。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。
焊接機器人按結(jié)構(gòu)坐標系來分
1) 直角坐標型 這類機器人的結(jié)構(gòu)和控制方案與機床類似,其到達空間位置的三個運動(x、y、z)是由直線運動構(gòu)成,這種形式的機器人優(yōu)點是運動學模型簡單,各軸線位移分辨率在操作容積內(nèi)任一點上均為恒定,控制精度容易提高;缺點是機構(gòu)龐大,工作空間小,操作靈活性較差。焊接機器人就是在工業(yè)機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的,使之能進行焊接,切割或熱噴涂。簡易和專用焊接機器人常采用這種形式。2) 圓柱坐標型 這類機器人在基座水平轉(zhuǎn)臺上裝有立柱,水平臂可沿立柱作上下運動并可在水平方向伸縮。這種結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點是末端操作可獲得較高速度,缺點是末端操作器外伸離開立柱軸心愈遠,其線位移分辨精度愈低。3) 球坐標型 與圓柱坐標結(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,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變量,增加了控制系統(tǒng)的復雜性。4) 全關(guān)節(jié)型 全關(guān)節(jié)型機器人的結(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)運動實現(xiàn),其優(yōu)點是機構(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;其缺點是運動學模型復雜,高的精度控制難度大,空間線位移分辨率取決于機器人手臂的位姿。