機(jī)器人要完成焊接作業(yè),必須依賴于控制系統(tǒng)與輔助設(shè)備的支持和配合。完整的焊接機(jī)器人系統(tǒng)一般由如下幾部分組成:機(jī)器人操作機(jī)、變位機(jī)、控制器、焊接系統(tǒng)(專用焊接電源、焊槍或焊鉗等)、焊接傳感器、中央控制計算機(jī)和相應(yīng)的安全設(shè)備等。
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機(jī)器人操作機(jī)是焊接機(jī)器人系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),它由驅(qū)動器、傳動機(jī)構(gòu)、機(jī)器人臂、關(guān)節(jié)以及內(nèi)部傳感器(編碼盤)等組成。它的任務(wù)是精確地保證末端操作器所要求 的位置、姿態(tài)和實現(xiàn)其運動。根據(jù)定義,工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)從結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有三個以上的可自由編程的運動關(guān)節(jié),可將其分為主要關(guān)節(jié)和次要關(guān)節(jié)兩個層次,不同數(shù)目 和層次關(guān)節(jié)的組合決定了相應(yīng)的機(jī)器人工作空問。由于具有六個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的鉸接開鏈?zhǔn)綑C(jī)器人操作機(jī)從運動學(xué)上已被證明能以最小的結(jié)構(gòu)尺寸為代價獲取最大的工作 空間,并且能以較高的位置精度和最優(yōu)的路徑到達(dá)指定位置,因而這種類型的機(jī)器人操作機(jī)在焊接領(lǐng)域得到廣泛的運用。
變位機(jī)作為機(jī)器人焊接生產(chǎn)線及焊接柔性加工單元的重要組成部分,其作用足將被焊工件旋轉(zhuǎn)(平移)到最佳的焊接位置。在焊接作業(yè)前和焊接過程中,變位機(jī)通過 夾具來裝卡和定位被焊工件,對工件的不同要求決定了變位機(jī)的負(fù)載能力及其運動方式。為了使機(jī)器人操作機(jī)充分發(fā)揮效能,焊接機(jī)器人系統(tǒng)通常采用兩臺變位機(jī), 當(dāng)在其中一臺上進(jìn)行焊接作業(yè)時,另一臺則完成工件的上裝和卸載,從而使整個系統(tǒng)獲得最高的費用效能比。
機(jī)器人控制器足整個機(jī)器人系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,它由計算機(jī)硬件、軟件和一些專用電路構(gòu)成,其軟件包括控制器系統(tǒng)軟件、機(jī)器人專用語言、機(jī)器人運動學(xué)及動力學(xué)軟 件、機(jī)器人控制軟件、機(jī)器人自診斷及自保護(hù)軟件等??刂破髫?fù)赍處理焊接機(jī)器人工作過程中的全部信息和控制其全部動作。所有現(xiàn)代機(jī)器人的控制器都是基于多處 理器,根據(jù)操作系統(tǒng)的指令,工業(yè)控制計算機(jī)通過系統(tǒng)總線實現(xiàn)對不同組件的驅(qū)動及協(xié)調(diào)控制。
焊接系統(tǒng)是焊接機(jī)器人完成作業(yè)的核心裝備,其主要由焊鉗(點焊機(jī)器人)、焊槍(弧焊機(jī)器人)、焊接控制器及水、電、氣等輔助部分組成。焊接控制器是由微處 理器及部分外圍接口芯片組成的控制系統(tǒng),它可根據(jù)預(yù)定的焊接監(jiān)控程序,完成焊接參數(shù)輸入、焊接程序控制及焊接系統(tǒng)故障自診斷,并實現(xiàn)與本地計算機(jī)及手控盒 的通訊聯(lián)系。用于弧焊機(jī)器人的焊接電源及送絲設(shè)備由于參數(shù)選擇的需要,必須由機(jī)器人控制囂直接控制,電源在其功率和接通時問上必須與自動過程相符.
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