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變位機及焊接機器人的運動配合精度

2019-12-12

焊接機器人雖然有5-6個自由度,其焊槍可到達作業範圍內的任意點以所需的姿態對焊件施焊,但在實際操作中,對於一些結構複雜的焊件,如果不將其適時變換位置,就可能會和焊槍發生結構幹涉,使焊槍無法沿設定的路徑進行焊接。另外,為了保證焊接質量,提高生產效率,往往要把焊縫調整到水平、船型等佳位置進行焊接,因此,也需要焊件適時地變換位置。基於上述兩個原因,焊接機器人幾乎都是配備了相應的焊件變位機械才實施焊接的,其中以翻轉機、變位機和回轉台為多。

前麵已經說了,焊接變位機與焊接機器人之間的運動配合,分非同步協調和同步協調兩種。前者是機器人施焊時,焊件變位機械不運動,待機器人施焊終了時,焊件變位機械才根據指令動作,將焊件再調整到某一好位置,進行下一條焊縫的焊接。如此周而複始,直到將焊件上的全部焊縫焊完。後者不僅具有非同步協調的功能,而且在機器人施焊時,焊件變位機械可根據相應指令,帶著焊件協調運動,從而將待焊的空間曲線焊縫連續不斷地置於水平或船型位置上,以利於焊接。由於在大多數焊接結構上都是空間直線焊縫和平麵曲線焊縫,而且非同步協調運動的控製係統相對簡單,所以焊件變位機械與機器人的運動配合,以非同步協調運動的居多。

這兩種協調運動,對焊件變位機械的精度要求是不同的,非同步協調要求焊件變位機械的到位精度高;同步協調除要求到位精度高外,還要求高的軌跡精度和運動精度。這就是機器人用焊件變位機械與普通焊件變位機械的主要區別。

焊件變位機械的工作台,多是做回轉和傾斜運動的轉角誤差有關,而且與焊縫微段的回轉半徑和傾斜半徑成正比。焊縫距回轉、傾斜中心越遠,在同一轉角誤差情況下產生的弧線誤差就越大。

通常,焊接機器人的定位精度多在0.1-1mm之間,於此相匹配,焊件變位機械的定位精度也應在此範圍內。現以定位精度1mm計,則對距離回轉或傾斜中心500mm的焊縫,變位機械工作台的轉角誤差須控製在0.36°以內;而對相距1000mm的焊縫,則須控製在0.18°以內。因此,焊件越大,其上的焊縫離回轉或傾斜中心越遠,要求焊件變位機械的轉角精度就越高。這無疑增加了製造和控製大型焊件變位機械的難度。

變位機及焊接機器人的運動配合精度


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