激光焊接机器人的结构
焊接机器人机构的结构和功能
焊接机器人机构的结构和功能焊接机器人是一种可以代替人工进行焊接工作的自动化设备,它具备复杂的机构结构和多样的功能。
本文将从机构结构和功能两个方面进行介绍。
一、机构结构焊接机器人的机构结构通常包括机械臂、控制系统和焊接设备三个部分。
1. 机械臂机械臂是焊接机器人的核心部分,它一般由多个关节连接而成,类似于人的手臂。
机械臂的关节通常采用电机驱动,通过控制系统的指令进行运动控制。
机械臂的结构设计需要考虑到工作空间、负载能力、运动速度等因素,以满足不同焊接任务的需求。
2. 控制系统焊接机器人的控制系统负责对机械臂进行运动控制和焊接参数的调节。
控制系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括主控制器、传感器、执行器等,用于接收指令、检测环境和实时控制机械臂的运动。
软件部分则负责编程和算法的实现,以实现焊接路径规划、碰撞检测、力控制等功能。
3. 焊接设备焊接机器人的焊接设备用于完成具体的焊接任务。
常见的焊接设备包括焊枪、电源和焊接工作台等。
焊枪是焊接机器人的“手”,通过控制机械臂的运动,将焊接电极准确地放置在焊接点上,实现焊接操作。
电源则提供所需的电能和控制信号,保证焊接质量和效率。
焊接工作台则提供良好的工作环境,保证焊接过程的稳定性和安全性。
二、功能特点焊接机器人具备多样的功能,主要包括以下几个方面:1. 精准定位焊接机器人通过高精度的运动控制和编程算法,能够实现焊接路径的精确规划和定位。
它可以根据工件的形状和要求,灵活地调整焊接角度和位置,保证焊接过程的准确性和一致性。
2. 路径规划焊接机器人能够根据焊接路径的要求,自动规划最优的运动路径。
它可以考虑到工作空间的限制、焊接速度的要求和焊接质量的保证等因素,以最短的时间和最佳的效果完成焊接任务。
3. 碰撞检测为了保证焊接过程的安全性和稳定性,焊接机器人通常配备碰撞检测功能。
它能够通过传感器实时检测周围环境,避免与工件或其它物体发生碰撞,并及时做出调整,保证焊接过程的连续性和稳定性。
一种并联激光焊接机器人的机构设计与运动学分析
此机器人机构可分为并联和串联两个组成部 分. 在并联机构中, 与以往并联机构不同的是, 省略 掉了动平台,而是采用 3 个分支通过同心约束相互
536
机
器
人
2009 年 11 月
连接起来. 3 个分支均通过虎克铰与静平台连接. 而 整个并联部分由安装在 3 个分支上的 3 个移动副驱 动.其中 2 个分支末端通过 3 个转动副最终与主支 相连.这样,整个并联机构为 UP-2UPS 结构.并联 机构下面与串联部分连接,组成串联部分的结构为 2 个转动副. 通过串联这 2 个转动副, 拓展了机器人 的加工空间, 使其能完成空间曲线加工任务.
第 31 卷第 6 期 2009 年 11 月 文章编号:1002-0446(2009)-06-0535-04
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机器人
ROBOT
Vol.31, No.6 Nov., 2009
一种并联激光焊接机器人的机构设计与运动学分析
孙 元,姜春英,朱思俊,赵明扬
(中国科学院沈阳自动化研究所, 辽宁 沈阳 110016)
S1 S2 O1 O2 O TO O3 = T S1 · T S2 · T O1 · T O2 · T O3
(1)
式中 0 cos α − sin α 0 TO · S1 = 0 sin α cos α 0 0 0 0 1 cos β 0 sin β 0 1 0 0 1 0 0 0 1 − sin β 0 cos β 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 TS S2 = 0 0 1 m 0 0 0 1 1 0 0 0 cos γ − sin γ 0 1 0 0 sin γ cos γ 2 TS O1 = 0 0 1 n 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 cos θ − sin θ 0 0 1 1 TO O2 = 0 sin θ cos θ 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 O2 T O3 = 0 0 1 θ 0 0 0 1 1 0 0 0
机器人激光焊接机的组成原理和优势
机器人激光焊接机可以有效的提高焊接质量,应用越来越广,像汽车底盘、座椅骨架、消声器、导轨以及液力变矩器等进行焊接时都普遍采用开机器人激光焊接,大大提高了工作效率。
机器人激光焊接现场
为什么机器人激光焊接机应用越来越广呢,我们来看看它的组成、原理和优势。
机器人激光焊接机具体由以下几部分组成:
1、机器人本体,一般是伺服电机驱动的6轴关节式操作机,它由驱动器、传动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。
它的任务是精确地保证机械手末端(悍枪)所要求的位置、姿态和运动轨迹;
2、机器人控制柜,它是机器人系统的神经中枢,包括计算机硬
件、软件和一些专用电路,负责处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作;
3、焊接电源系统,包括焊接电源、专用焊枪等;
4、焊接传感器及系统安全保护设施;
5、焊接工装夹具。
自动化夹具研发
焊接机器人的基本工作原理是:由用户导引机器人,一步步按实际任务操作一遍,机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等,并自动生成一个连续执行全部操作的程序。
与普通的激光焊接机相比,机器人激光焊接机的优势在于:。
激光焊接机五大组成模块讲解讲解
激光焊接机五大组成模块讲解1、设备整体介绍:激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。
通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
TY-LF-260型激光焊接实训机采用恒流脉冲式激光电源、灯泵浦Nd:YAG固体激光器、进口三菱PLC运控系统和高精度二维执行机构等核心模块组成。
产品整机一体化机身结构,有功能集成度高、操作人性化设计、传动系统稳定、焊接加工效率高等特点,可完成电子、机械器件焊接加工,广泛应用于航天、通讯、电子、汽车制造等加工制造类行业。
2、激光焊接机五大组成模块的作用及介绍:(1)光学系统是激光焊接设备的核心部分,由灯泵浦Nd:YAG固体激光器、谐振腔模块、激光指示定位系统、扩束系统和聚焦系统组成。
激光输出的好坏直接影响到激光焊接加工效果,因此激光器及整机激光光路的调试方法是学习阶段和实际应用当中必须掌握的技能。
通过对此模块的仿真实训,可以使学员全方位了解激光焊接设备中光学系统的组成及工作原理,各光学器件的结构与调试方法。
◆激光器:焊接设备激光器为灯泵浦Nd:YAG固体激光器,由激光金属腔、泵浦氙灯和Nd:YAG激光晶体组成。
其中激光金属腔为上下分体式全腔水冷式结构,全镀金面反射瓦块,光学反射率高,有助于激光反射集中,输出光束能量强;激光器泵浦源为强亮度高压氙灯,脉冲式出光激励激光晶体产生激光,使用寿命长;激光器工作物质为Nd:YAG 激光晶体。
◆谐振腔:激光设备中光学谐振腔指的是全反膜片镜架和半反膜片镜架之间的组成区域,当然其中包含激光腔体;谐振腔是产生激光不可或缺的重要部分,通常谐振腔的长度直接影响到激光输出的光束质量及功率能量的大小;对于激光设备而言,谐振腔的最佳长度一般在≥4倍的激光器腔长的距离(例:激光腔体有效腔长为130mm,则谐振腔的长度为≥520mm较为合适;具体效果以实际应用情况为准)。
第二篇焊接机器人的构成和基本动作
图6-5-1
圆弧程序例子
在示教圆弧时,点与点之间的位置相等,不能太近或太远,见图6-5-2
图6-5-2
6.6CONT的运用(见图6-6-3)
图6-6-3
运动指令近视定位主要是两点之间的圆滑过渡,见图6-6-4
图6-6-4
PTP近视定位显示如下图6-6-5
图6-6-5
6按回车键,见图6-2-4
图6-2
新建文件夹
图6-2-1
新建程序,输入程序名
图6-2-2
选择程序模块
图6-2-3
按回车键
图6-2-4
进入程序界面,见图6-2-5
图6-2-5
6.3编辑点到点的运动
点到点运动主要用于:不焊接点,过渡点,焊接结束点,见图6-3
图6-3
点到点的运动是三种运动中使用最快路径定位的,在操作的它的速度设置不宜过大,见图6-3-1
显示焊接指令如下
,焊接开始指令主要是焊接方式的控制(脉冲,直流),起弧参数的控制(气体预留时间,点火时间,电压,电流参数控制),见图7-1-4,图7-1-5
图7-1-4
图7-1-5
连续焊接指令主要是焊接方式的控制(脉冲,直流),焊接参数的控制(焊接速度,电压,电流参数,摆动参数的控制),见图7-1-6
机器人自动运行程序时,手放在急停键和停止键上图7-5-4,
8运行程序完毕,先关闭电弧功能键,再关闭驱动键。图7-5-5
⑩运行模式打在T2模式下。
图7-5-4
图7-5-5
图7-5-3
图7-2-1
在焊板上摆动参数显示见图7-2-2
摆动类型的选择
图7-2-2
摆动参数的计算公式介绍,见图7-2-3
焊接机器人的构成
焊接机器人的构成
一、焊接机器人的组成
1. 机器人本体
焊接机器人一般由机器人本体、机器人控制系统、机器人传动系统和电极头组成。
机器人本体安装在定点上,其中最常见的机器人本体是六关节机器人,可根据不同的工作要求进行安装,满足焊接机器人的要求。
2. 机器人控制系统
机器人控制系统是焊接机器人的核心部件,它负责控制机器人本体进行各种动作,以及收集传感器采集的数据,根据输入指令,进行实时控制,保证机器人运行的正确无误。
控制系统的选择要根据应用环境,选择不同的控制器设备。
3. 机器人传动系统
机器人传动系统负责运用机器人控制系统,将控制系统输出的控制信号传递给机器人本体的传动部件,控制机器人本体的各个关节的运动。
该系统的选用要考虑机器人本体的类型和重量,以确保机器人本体的稳定性。
4. 电极头
电极头是焊接机器人最常用的传动部件,它的作用是将电极和焊接部件保持在一定距离,从而保证电极的正确摆放。
电极头的选择也要根据工作环境进行考虑,因为电极头不仅要保证电极的正确摆放,还要考虑到机器人的安装方式和工作环境。
fanuc焊接机器人的组成
fanuc焊接机器人的组成
Fanuc焊接机器人是专门用于焊接工作的机器人。
它由各种不同
的零件和组件组成。
首先,Fanuc焊接机器人有一个机器人身体。
这个身体类似于一
个大型的,金属制的臂,可以进行移动和旋转。
机器人身体通常由严
格的机器人结构组成,以确保机器人在使用时能够稳定地运行。
其次,Fanuc焊接机器人有一个控制部分。
这个部分相当于机器
人的大脑,旨在控制机器人的所有功能。
控制部分还包括一个编程和
执行程序的计算机,以及各种感谢和传感器,以帮助机器人完成任务。
第三,Fanuc焊接机器人还有各种驱动器和电源组件。
这些组件
提供机器人所需的电能和能量,以及控制机器人的运动。
机器人运动
的控制通常由各种不同的马达和其他运动控制器实现。
第四,Fanuc焊接机器人在执行它的工作时,还需要一个焊接完
成器组件。
这个组件轻便而紧凑,通常设计为在机器人身体的末端。
焊接完成器使用电弧,激光,气体或其他类型的焊接过程,将工件粘
合到一起。
除此之外,Fanuc焊接机器人还有许多其他的组件和辅助装备。
这些组件包括机器人的散热和冷却装置,用于控制焊接强度和质量的
激光传感器和相机,以及用于保护机器人和工件的防护装置和安全系统。
总的来说,Fanuc焊接机器人是一种多功能机器人,它由各种不
同的部件和组件组成。
这些组件和辅助装备都是为了确保机器人能够
高效地完成焊接任务,并且在使用过程中能够安全运行。
焊接机器人.ppt
一、焊接机器人简介
焊接机器人关节简介
基本上都属关节机器人,绝大部 分有6个轴。其中,1、2、3轴可 将末端工具送到不同的空间位置, 而4、5、6轴解决工具姿态的不 同要求,通常焊接装置通过6轴 的法兰盘连接。
二、焊接机器人的组成结构
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。而焊接装备,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(钳)等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统, 如激光或摄像传感器及其控制装置等。
广泛应用于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等 行业。
四、焊接机器人在汽车生产中应用
焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业,汽车底盘、座椅骨 架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接,尤其在汽车底盘焊 接生产中得到了广泛的应用。
用这种技术可以提高焊接质量,因而甚至试图用它来代替某些 弧焊作业,在短距离内的运动时间也大为缩短。
焊接机器人
Welding Robot
职业教育机电一体化专业教学资源库
一、焊接机器人简介
焊接机器人是从事焊接(包括喷涂)的工业机器人。
根据国际标准化组织(ISO)工业机器人术语标准焊接 机器人的定义,工业机器人是一种多用途的、可重复 编程的自动控制操作机(Manipulator),具有三个或 更多可编程的轴,用于工业自动化领域。为了适应不 同的用途,机器人最后一个轴的机械接口,通常是连 接法兰,可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器 人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割) 枪的,使之能进行焊接,切割或热喷涂。
八、焊接机器人对焊接设备的要求
弧焊机器人多采用气体保护焊方法,通常的晶闸管式、逆变式、 波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上 作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制,而焊接电源多为模 拟控制,所以需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。应该指 出,在弧焊机器人工作周期中电弧时间所占的比例较大,因此在 选择焊接电源时,一般应按持续率100%来确定电源的容量。
大族激光焊机基础知识介绍
倍压电源
电容箱
激光焊接机控制部分
主控接口板
保护接口板
主控接口板的组成部分
主控接口板
扩展模块板
主控单片机板
扩展模块和主控单片机板插槽
扩展模块板
主控接口板
主控单片机板
保护接口板的组成部分
保护接口板
保护单片机板插槽
保护单片机板
保护单片机板
保护接口板
主控、保护、扩展板的区分
每一块小板上面都贴有一 块白色标签纸,上面写的 是每一块板的型号和软件 版本号。
激光输出指示灯:内部激光输出时,这个灯将随着激光输出同步发出绿光。 设备故障指示灯:设备运行正常时这个灯是灭的状态,当设备出现故障时会不
停的闪烁,同时会有“滴、滴、滴”的声音发出。
激光焊接机每个开关的功能介绍
锁光开关:锁光开关是用于保护在进行枪头清洁或更换保护镜片时使用,锁光开关
位置处于“ON”位置时,控制系统可以输出激光。处于“OFF”位置时,可阻止激光输出 。
钥匙开关:钥匙开关控制整机电源,右旋使之至“ON”位置即打开整机电源,反之
旋至“OFF”位置即断开整机电源。
激光焊接机每个开关的功能介绍
启动按钮:在打开整机电源后,按启动开关将启动系统工作。
运行指示灯:在整机正常情况下,这个指示灯是绿色常亮状态,当机器出现故障时
,这个指示灯以一定的频率闪烁。
激光焊接机每个开关的功能介绍
激光焊接机新机开机步骤
第一步:确认激光焊接机内的水箱水位是否符合要求,不足则填满; 第二步:确认供电电源是否符合我们设备所需要的要求(220V/25A), 确认合格后将设备电源线插上去。 第三步:将设备的总电源开关打到“ON”状态,给设备供电; 第四步:将紧急制动开关顺时针旋转使之处于释放状态; 第五步:将设备激光电源开关打至“ON”; 第六步:将钥匙插入钥匙开关内顺时针旋至“ON”状态; 第七步:将锁光开关打到“OFF”状态,使设备处于锁光状态; 第八步:按下启动按键,启动系统。
焊接机器人的结构与功能
焊接机器人的结构与功能焊接机器人是近年来迅速发展的一种先进工业装备。
它的出现不仅极大地提高了焊接工作的效率和质量,还使得生产过程更加安全和可靠。
本文将对焊接机器人的结构和功能进行详细介绍,并分享一些我对这一技术的观点和理解。
一、焊接机器人的结构1. 机械臂部分:焊接机器人通常由一个具有多个关节的机械臂组成。
这些关节通过电机驱动,使机械臂能够在三维空间内高度灵活地运动。
机械臂的材质通常为轻质合金,以确保其重量足够轻便且具有足够的强度和刚性。
2. 控制系统:焊接机器人的控制系统是其核心部分。
它包括一个主控制器、编程单元和传感器网络。
主控制器负责接收和处理外部输入的指令,并将其转化为相应的动作指令,控制机械臂的运动。
编程单元用于编写和储存焊接任务的程序。
传感器网络用于感知环境和目标,确保焊接过程的准确性和安全性。
3. 焊接枪:焊接机器人的焊接枪是其最重要的工作部件。
它通常由电源、焊丝喂入机构和焊枪头组成。
电源为焊接提供所需的电能,焊丝喂入机构负责将焊丝输送到焊枪头,并在焊接过程中控制焊丝的喂入速度。
焊枪头则完成焊接电弧的引燃和焊接操作。
二、焊接机器人的功能1. 自动化焊接:焊接机器人具有自动执行焊接任务的能力,能够根据预先设定的程序自主完成焊接作业。
它可以高效、连续、精确地执行焊接动作,大大提高焊接速度和质量,降低人力成本。
2. 多工位焊接:焊接机器人可以根据需要在多个工位进行焊接作业。
它可以准确地定位和操作,保证每个工件都能得到高质量的焊接。
3. 自适应焊接:焊接机器人具有一定的自适应能力,可以根据焊接工件的形状、材料和焊接位置进行调整和适应。
它能够自动控制焊接参数,保证焊接质量和强度。
4. 安全防护:焊接机器人配备了多种安全防护措施,如触摸传感器、安全光幕和急停装置等。
这些装置能够及时感知到外部干扰或异常情况,并采取相应的保护措施,确保操作人员和设备的安全。
三、对焊接机器人的观点和理解我对焊接机器人这一技术充满了兴趣和期待。
机器人焊的工作原理
机器人焊的工作原理机器人焊接是一种自动化焊接技术,通过使用机器人来执行焊接任务,取代了传统的人工焊接。
机器人焊接具有高效、精确和稳定的特点,广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等行业。
一、机器人焊接系统的组成机器人焊接系统主要由以下几个部分组成:1. 机器人:机器人是整个系统的核心,负责执行焊接任务。
机器人通常由机械臂、控制系统和感应器等部分组成。
2. 焊接设备:焊接设备包括焊枪、焊丝供给装置、电源等,用于提供焊接所需的能量和材料。
3. 控制系统:控制系统用于控制机器人的运动和焊接过程。
它包括硬件和软件两个部分,硬件部分主要由控制器、传感器和执行器组成,软件部分则负责编程和控制算法。
4. 安全装置:为了保证操作人员和设备的安全,机器人焊接系统通常配备有安全装置,如光幕、急停按钮等。
二、机器人焊接的工作原理机器人焊接的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 任务规划:在进行机器人焊接之前,需要对焊接任务进行规划。
规划包括确定焊接路径、焊接速度、焊接参数等。
这些规划信息可以通过离线编程或在线编程的方式输入到控制系统中。
2. 传感器检测:在开始焊接之前,机器人会通过激光传感器或视觉传感器等进行工件检测。
传感器可以检测工件的位置、形状和尺寸等信息,以便机器人能够准确地定位和操作。
3. 机器人运动:根据任务规划和传感器检测的结果,控制系统将指令发送给机器人,使其按照设定的路径和速度进行运动。
机器人的运动通常由关节驱动器或线性驱动器控制。
4. 焊接过程:当机器人到达焊接位置后,焊接设备将提供所需的能量和材料,进行焊接操作。
焊接设备通常通过电弧或激光等方式产生热能,将焊接材料熔化并连接工件。
5. 质量检测:焊接完成后,机器人会进行质量检测。
质量检测可以通过视觉传感器、超声波传感器等进行,以确保焊接质量符合要求。
6. 数据记录:机器人焊接系统通常还会记录焊接过程中的数据,如焊接时间、温度、电流等。
这些数据可以用于质量控制和工艺改进。
激光焊接机器人的结构
激光焊接机器人的结构激光焊接机器人是一种高度智能化的焊接设备,具有结构简单、操作灵活、精度高等特点。
下面将为大家详细介绍激光焊接机器人的结构。
激光焊接机器人主要由三大部分组成:机械结构、电气系统和控制系统。
首先,机械结构是激光焊接机器人的基础,它包括了机器人的骨架、关节、执行器等部件。
骨架是机器人的主体,由高强度的材料制成,能够支撑整个机器人的运动和工作。
关节是机器人的运动部件,通过电机驱动实现机器人的各种动作,如旋转、转动、伸缩等。
执行器是机器人的终端装置,用于焊接工作的执行,通常是一个激光焊头,可以实现高精度的焊接操作。
其次,电气系统是激光焊接机器人的动力系统,主要由电源、电机、传感器等组成。
电源为机器人提供动力,保证机器人正常运行。
电机是机器人执行器的驱动装置,通过精确的电控技术,实现机器人各个关节的运动。
传感器是机器人的感知装置,可以感知周围的环境和工件,为机器人提供重要的数据支持。
最后,控制系统是激光焊接机器人的智能大脑,包括硬件和软件两部分。
硬件主要是控制器和接口设备,控制器负责接收传感器传来的信号并处理,同时指挥电机实现相应的动作。
接口设备将控制器与机器人的其他部分连接起来,实现数据的传输和控制的实时反馈。
软件则是控制系统的核心,通过编程来控制机器人的运动和焊接过程,具有智能化、自学习能力。
软件还可以通过用户界面与操作人员进行交互,提供友好的操作界面和参数设置。
总而言之,激光焊接机器人具有简单灵活、高精度和高智能的特点。
它的结构由机械结构、电气系统和控制系统三部分组成,各部分起着不可或缺的作用。
了解激光焊接机器人的结构,可以引导我们更好地使用和维护机器人,在工业生产中发挥更大的作用。
焊接机器人结构组成
焊接机器人结构组成
焊接机器人的结构一般由以下几个部分组成:
1. 机器人臂:焊接机器人的臂部负责完成焊接操作。
通常采用多轴联动机械臂结构,由多个关节构成,可以实现多个自由度的运动。
2. 控制系统:控制系统是焊接机器人的核心部分,包括硬件和软件,用于指挥机器人的动作和焊接过程。
硬件部分包括电脑、控制器、传感器等;软件部分包括机器人运动控制程序、焊接路径规划算法等。
3. 焊接工具:焊接机器人的工具通常是焊枪或焊接夹具,用于进行焊接操作。
焊接工具可以根据不同的焊接任务进行选择,可以是手持式的焊枪,也可以是固定位置的焊接夹具。
4. 安全装置:为了确保焊接过程的安全,焊接机器人通常还配备有各种安全装置,如防护罩、急停按钮、安全光幕等,以便及时发现和避免意外情况的发生。
总之,焊接机器人的结构主要包括机器人臂、控制系统、焊接工具和安全装置等部分,通过这些部分的协同工作,实现自动化的焊接操作。
焊接机器人的系统构成
焊接机器人的系统构成焊接机器人是一种高度自动化的焊接设备.采用机器人代替手工焊接作业是焊接制造业的发展趋势,是提高焊接质量、降低成本、改善工作环境的重要手段。
机器人焊接作为现代制造技术发展的重要标志己被国内许多工厂所接受,并且越来越多的企业首选焊接机器人作为技术改造的方案。
焊接机器人是装上了焊钳或各种焊枪的工业机器人。
工业机器人的运动控制系统涉及数学、自动控制理论等,内容很多。
采用机器人进行焊接,光有一台机器人是不够的,还必须配备外围设备。
常规的弧焊机器人系统由以5部分组成。
1、机器人本体,一般是伺服电机驱动的 6 轴关节式操作机,它由驱动器、传动机构、机械手臂、关节以及内部传感器等组成。
它的任务是精确地保证机械手末端(悍枪)所要求的位置、姿态和运动轨迹。
2、机器人控制柜,它是机器人系统的神经中枢,包括计算机硬件、软件和一些专用电路,负责处理机器人工作过程中的全部信息和控制其全部动作。
3、焊接电源系统,包括焊接电源、专用焊枪等。
4、焊接传感器及系统安全保护设施。
5、焊接工装夹具。
习惯上所说的电动机伺服系统,是指速度控制、伺服电动机和检测部件三部分;而且,将速度控制部分称之为伺服单元或驱动器。
按照伺服系统的结构特点,它通常有四种基本结构类型:开环、闭环、半闭环及混合闭环。
伺服单元的硬件一般由五部分构成:1 实现轴伺服电机的PID控制、或FUZZY(模糊)控制、或其它控制规律的伺服控制单片机;2 伺服控制模板,其功能是实现控制单片机输出数字量的D/A转换与输入到单片机的模拟量的A/D转换;3 伺服驱动功放,一般机器人的轴驱动电机的功率多在100W~1000W的范围,多属中等功率,为此,由伺服控制模板给出的控制信号必须经功率放大才能推动电机;4 伺服电机是焊接机器人的轴伺服控制系统的控制对象。
5 伺服电机的转速、位置检测装置(转速、位置传感器)。
转速、位置检测装置的功能是实时检测轴伺服电机转速和电机角位移量,并将实时检测结果反馈给电动机伺服系统,以形成电动机伺服的闭环或半闭环控制系统。
焊接机器人机构的结构和功能
焊接机器人机构的结构和功能
焊接机器人的结构组成:
1、焊接电源:焊接机器人需要具备独立的电源,这样设备启动的时候不会出现电压电流负荷的情况,保护焊接机器人本体不受损害。
2、送丝机构:焊丝通过送丝机构抵达焊枪,稳定的送丝速度有利于实现稳定焊接,送丝速度可以通过示教器进行调节,操作人员需要根据实际焊接效果来调整。
3、智能控制系统:控制系统是焊接机器人的重要组成部分,相当于人类的大脑,可以发出控制指令,控制柜中具备输入和输出功能,现阶段焊接市场中的焊接机器人采用的是离线编程,操作人员需要将编程程序以及辅助设备程序输入到控制系统中。
4、示教器:示教器由操作人员手持进行操作,焊接机器人的焊接参数在示教器中进行微调,一般根据焊接质量调整2-3次即可。
5、机器人本体:焊接机器人的机器人本体是由伺服电机驱动,六个关节进行协调运动,提高了焊接的灵活度,精确地保证机械手的运动精度以及运动轨迹。
6、传感器:焊接机器人有内部传感器和外部传感器,内部传感器监测机器人本体的运行情况,外部传感器监测焊缝规格以及焊接质量。
7、安全保护系统:在出现误操作或者机器人本体遇到损害的时候,安全保护系统会发出报警信号并停机检查。
8、焊接工装夹具:通过夹紧工件,提高焊接机器人的焊接精度,减少工件的变形。
激光焊接技术及焊接机器人简介
激光焊接的发展 ---激光钎焊
激光焊接的发展 ---激光钎焊
激光软钎焊主要用于印刷电路板的焊接,尤其实用于片 状元件组装技术。采用激光软钎焊与其它方式相比有以 下优点:
1. 用非接触加热,熔化带宽,不需要任何辅助工具,可在 双面印刷电路板上双面元件装备后加工。
2. 重复操作稳定性好。 焊剂对焊接工具污染小,且激光照 射时间和输出功率易于控制,激光钎焊成品率高。
• 这种效果尤其对于激光反射率高、导热系数高的材料更加显著
激光焊接的发展 ---激光电弧复合焊接
在激光焊接时,由于热作用和影响区很小,焊接端面接口容 易发生错位和焊接不连续现象;峰值温度高,温度梯度大, 焊接后冷却、凝固很快,容易产生裂纹和气孔。
而在激光与电弧复合焊接时,由于电弧的热作用范围、热 影响区较大,可缓和对接口精度的要求,减少错位和焊接不 连续现象;而且温度梯度较小,冷却、凝固过程较缓慢,有 利于气体的排除,降低内应力,减少或消除气孔和裂纹。
离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除,以确保焊道的 再出现。 (6)能量转换效率太低,通常低于10%。 (7)焊道快速凝固,可能有气孔及脆化的顾虑。 (8)设备昂贵。
激光焊接的工艺参数
激光焊接的工艺参数
对于一般激光焊接的工艺参数:
(1)功率密度。 功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高 的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽 化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。 对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化 前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊 接中,功率密度在范围在10^4~10^6W/CM^2。
8)激光束位置。对不同的材料进行激光焊接时,激光束位置控制着焊 缝的最终质量,特别是对接接头的情况比搭接结头的情况对此更为敏 感。
焊接机器人的构成.PPT
任务二 了解智能焊接机器人
一、焊接机器人应用实例
CO2 气体 保护 焊机 器人
智能 机器 人氩 弧焊
微机 控制 下机 器人 作业
目前,采用机器人焊接 已经成为焊接自动化技 术现代化的主要标志。 由于焊接机器人具有通 用性强、工作可靠的优 势,因此受到人们越来 越多的重视。在焊接生 产中采用机器人技术可 以提高生产效率、改善 劳动条件、稳定和保证 焊接质量等,焊接机器 人应用现状非常好,并 且有着很好的发展前景
可编程全位置轨道TIG焊接电源
可控电源微机系统焊接工艺与实训源自任务一了解自动化智能化焊接知识
二、自动化的定义
自动化采用具有自动控制,能自动调节、检 测、加工的机器设备、仪表,按规定的程序或指令 自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、 提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等 。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济 发展水平的重要标志之一。
发展趋势
工程机械行业结构件大量应用中厚钢板,在 焊接过程中,存在的主要问题包括工件不能 精准定位,焊接热变形以及焊缝坡口宽度不 一致等。主要发展趋势是:工件实际状况的 智能化适应,焊接过程监控,多机器人协调 控制以及基于网络通讯的检测和服务功能。
焊接工艺与实训
任务三 了解当前智能焊接的发展趋势
二、我国智能自动化焊接发展趋势
焊接工艺与实训
任务二了解智能焊接机器人
三、焊接机器人的特点和应用
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特点
1. 焊接质量的稳定和提高易于实现,保证其均匀一性; 2. 提高生产率,在一天内可24h连续生产; 3. 改善焊工劳动条件,可在有害环境下长期工作; 4. 降低对工人操作技术难度的要求; 5. 缩短产品改性换代的准备周期,减少相应的设备投资; 6. 可实现小批量产品焊接自动化; 7.为焊接柔性生产线提供基础。
振镜激光焊接机的结构及优点
振镜激光焊接机的结构及优点相对于传统方式,振镜式激光焊接机以高速移动的扫描镜片代替二维工作台,配合强大图形处理功能的专业软件,实现了程序控制的瞬时多点焊接,有效地提高了生产效率和灵活性。
振镜扫描激光点焊机是引进国外先进技术,在关键部件采用优质进口部件生产而成的,焊机使用了扫描镜组的动态焊接工艺,并采用扫描镜片的移动代替工件移动或焊接镜组移动的方式,使振镜镜片在扫描镜头内将激光光束快速在焊点之间切换,焊点之间的距离越大,工件上的焊点数量越多,优势越明显。
采用这种技术,焊接时间可以降低60%。
因此,一个扫描镜组工作站可以代替几个传统的焊接工作站。
激光焊接机系统组成图1 激光焊接机外形该激光焊接机(如图1所示)主要由激光器系统、电源系统、振镜扫描系统、计算机控制系统及冷却系统五部分组成。
1. 激光器系统激光器系统主要由激光工作物质、泵浦氙灯、聚光腔及谐振腔组成。
振镜式激光焊接机激光工作物质为YAG棒。
主要参数如表1所示。
表1 激光器系统主要参数2. 电源系统电源系统主要由主电源、触发电路、控制电路和保护电路等组成,具有过压、过流保护装置,其电源、脉宽和频率均可调,可以根据需要设置输出波形,以便于焊接不同材料。
该电源操作面板具有电流、脉宽频率。
具体技术指标如表2所示。
表2 电源系统技术指标3. 光路及振镜扫描系统(1)光学系统:选用1064nm基于振镜的高精度反射、聚光系统。
(2)扩束镜:选用光束反射前多倍扩束组合透镜。
(3)激光校正:选用0.6328um的He-Ne激光准直系统指示光轴位置,指示光与激光同轴,在加工时可达到寻迹指示的功能,并及时进行精确对位。
(4)高速扫描振镜:是使激光按照预定轨迹运行的执行机构,它主要由高精度电机、电机驱动板、反射镜、F-θ透镜及直流供给电源组成。
其中F-θ透镜为进口配件,焦距f=100 mm (或160mm),工作幅面70mm×70mm(标准)或110mm×110mm(可选配)。
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激光焊接机器人的结构
机械外壳是机器人的外部结构,通常采用金属材料制造。
它起到了保
护机器人内部部件的作用,并提供了机器人的整体刚性和稳定性。
机械外
壳上一般会设置控制按钮和显示屏,方便操作人员进行参数设置和监控。
控制系统是激光焊接机器人的大脑,由主控制器和电子控制模块组成。
主控制器负责机器人的整体控制,包括运动控制、焊接操作控制、参数设
置和数据处理等功能。
电子控制模块负责控制机器人各部分的运动和信号
传输。
激光器是激光焊接机器人的核心部件,负责产生激光束。
激光器通常
采用半导体激光器或固体激光器。
半导体激光器体积小、高效率,适合进
行连续工作;而固体激光器功率大,能量稳定,适合进行高功率焊接。
光束传输系统将激光束从激光器传输到焊接工具上。
光束传输系统一
般由光纤、反射镜和扫描镜组成。
光纤是将激光束从激光器引导到焊接点
的部件,能够保持激光束的质量和稳定性。
反射镜和扫描镜可以对激光束
进行调节和定位,使激光能够在焊接点上定位并进行焊接。
感应系统用于检测和反馈焊接过程中的参数和情况。
感应系统一般包
括摄像头、传感器和光电开关。
摄像头可以实时监控焊接过程,并通过图
像处理算法对焊接质量进行判断。
传感器可以检测焊接过程中的温度、压
力等物理量,以保证焊接的质量和稳定性。
光电开关则用于检测工件的位
置和运动情况,保证机器人的运动精度。
焊接工具是机器人进行焊接工作的部件,包括焊枪、焊丝送丝器、气
体保护系统等。
焊枪负责焊接过程中的熔化和熔深控制,焊线送丝器负责
焊线的供给,气体保护系统则提供氩气等保护气体,防止焊接点氧化。
综上所述,激光焊接机器人的结构包括机械外壳、控制系统、激光器、光束传输系统、感应系统和焊接工具。
这些部件相互配合,实现了激光焊
接的自动化、高效率和高精度。