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工业激光焊接機器人的构成

发布时间:2015-12-30 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


    一台工业激光焊接機器人一般由操作机、控制装置和驱动单元三部分构成。
    (1)操作机  它是具有和人手臂相似的动作功能,可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置,  由机座、手臂、手腕、末端执行器等构成。
    ①机座。为机器人机构中相对固定并承受相应力的基础部件。
    ②手臂。由操作机的动力关节和连接杆件等构成,用于支承和调整手腕和末端执行器位置的部件,又称主轴。
    ③手腕。支承和调整末端执行器姿态的部件,又称次轴。
    ④末端执行器。操作机直接执行工作的装置,如弧焊枪、点焊钳、切割炬、喷枪等。
    有些机器人还带有使操作机移动的机械装置,如移动机构和行走机构等。
    (2)控制装置  它是由人操作启动、停机对机器人示教的一种装置。机器人控制装置一般由计算机控制系统、伺服驱动系统、电源装置及操作装置(如操作面板、显示器、示教盒和操纵杆等)组成。
    激光焊接機器人控制系统一般应具备:记忆功能、示教功能、与外围设备联系功能、坐标设置功能、位置伺服功能、故障诊断安全保护功能以及人机接口,传感器接口等。
    (3)驱动单元  由驱动器、减速器及检测元件等组成的组件。
    ①驱动器。是将电能或液体能等转换成机械能的动力装置。按动力源分有电动驱动器、液压驱动器和气动驱动器。焊接机器人多采用电动驱动器,个别重负载点焊机器人采用液压驱动器。
    电动驱动器所用的电动机主要是直流(DC)伺服电动机、交流  (AC)伺服电动机和直接驱动  (DD)  电动机等,均可采用位置闭环控制。优点是控制精度高、功率较大,  能精确定位,反应灵敏,可实现高速、高精度的连续轨迹控制,变速范围大,伺服特性好。但控制系统复杂,除DD电动机外,难以进行直接驱动,一般需配置减速器。DD电动机属新型伺服电动机,具有极高精度和运行速度,无减速装置,用于高速、高精度要求的机器人中。电动驱动器比较适合中、小负载,要求具有较高的位置控制精度和轨迹控制精度以及速度较高的激光焊接機器人中。
    液压驱动器输出功率很大,压力范围为50~1400N/cmz,液体无压缩性,控制精度也较高,可无级调速,反应灵敏,但液压系统易漏油,对环境有污染,液压驱动源需单独成一部件,  占地面积大,一般适用于重载、低速驱动的机器人中。
    ②减速器。除DD电动机外,用其他电动机驱动时需使用减速器,英传动机构与一般机械传动机构相类似。
    ③检测元件。是检测机器人自身运动状态的元件,如位置、速度、加速度和平衡等传感器等。
    作为激光焊接機器人系统,除了上述各构成部分外,还包括机器人进行作业所要求的外围设备。如弧焊机器人必须有焊枪、弧焊电源、焊件变位机和送丝机等。

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