工业机器人的焊接应用 焊接机器人

工业机器人的焊接应用 焊接机器人
工业机器人的焊接应用 焊接机器人

工业机器人的焊接应用-焊接机器人

工业机器人在焊接领域内的应用,被称作焊接机器人,它是从事焊接工艺的工

业机器人,它主要包括机器人和专业工艺焊接装备两部分。其中,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,还应配有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。

1、弧焊机器人的特点

弧焊机器人多采用气体保护焊方法(MAG、MIG、TIG),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。

近年来,国内外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备,在这些焊接

设备内已经插入相应的接口板,所以弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。比如:上海弗劳思FRB050不锈钢自动化焊接机器人套装,是联合了北京时代科

技量身定制的数字化脉冲焊机,焊接1CM的小圆效果完美赶超四大家族品牌。随着不锈钢焊接、铝制品焊接的应用越来越广泛,国内外的焊接设备倾向于往

数字化焊机方向的发展。应该指出的是,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。送丝机构可以装在机器人的上臂上,也可以放在机器人之外,前者焊

枪到送丝机之间的软管较短,有利于保持送丝的稳定性,而后者软管校长,当

机器人把焊枪送到某些位置,使软管处于多弯曲状态,会严重影响送丝的质量,所以送丝机的安装方式一定要考虑保证送丝稳定性的问题。

2、点焊机器人的特点

由于采用了一体化焊钳,焊接变压器装在焊钳后面,所以点焊机器人的变

压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流,而对于

容量较大的变压器,工业上已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为

600~700Hz交流,使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600~

700Hz交流电焊接,也可以再进行二次整流,用直流电焊接,焊接参数由定时

器调节。目前,新型定时器已经微机化,因此机器人控制柜可以直接控制定时器,无需另配接口。点焊机器人的焊钳,用电伺服点焊钳,焊钳的张开和闭合

由伺服电机驱动,码盘反馈,使焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置,而且电极间的压紧力也可以无级调节。

电伺服点焊钳具有如下优点:

(1)每个焊点的焊接周期可大幅度降低,因为焊钳的张开程度是由机器人精确控制的,机器人在点与点之间的移动过程,焊钳就可以开始闭合;而焊完

一点后,焊钳一边张开,机器人就可以一边位移,不必等机器人到位后,焊钳

才闭合或焊钳完全张开后机器人再移动。

(2)焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整,只要不发生碰撞或干涉,可尽可能减少张开度,以节省焊钳开度,节省焊钳开合所占的时间。

(3)焊钳闭合加压时,不仅压力大小可以调节,而且在闭合时两电极是轻轻闭合,可减少撞击变形和噪声。

3、焊接机器人应用中存在的问题和解决措施

(1)出现焊偏问题:可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时,要考虑TCP(焊枪中心点位置)是否准确,并加以调整。如果频繁出现这种

情况就要检查一下机器人各轴的零位置,重新校零予以修正。

(2)出现咬边问题:可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对,可适当调整。

(3)出现气孔问题:可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够

干燥,进行相应的调整就可以处理。

(4)飞溅过多问题:可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸

长度太长,可适当调整机器功率的大小来改变焊接参数,调节气体配比仪来调

整混合气体比例,调整焊枪与工件的相对位置。

(5)焊缝结尾处冷却后形成一弧坑问题:可编程时在工作步中添加埋弧坑

功能,可以将其填满。

4、在焊接过程中,机器人系统常见的故障

(1)发生撞枪:可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确,可检查装配情况或修正焊枪TCP。

(2)出现电弧故障,不能引弧:可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小,可手动送丝,调整焊枪与焊缝的距离,或者适当调节工艺参数。

(3)保护气监控报警:冷却水或保护气供给存有故障,检查冷却水或保护气管路。

5.焊接机器人的编程技巧

(1)选择合理的焊接顺序,以减小焊接变形、焊枪行走路径长度来制定焊接顺序。

(2)焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。

(3)优化焊接参数,为了获得最佳的焊接参数,制作工作试件进行焊接试验和工艺评定。

(4)采用合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。工件在变位机上固定之后,若焊缝不是理想的位置与角度,就要求编程时不断调整变位机,使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置。同时,要不断调整机器人各轴位置,合理地确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后,焊枪相对接头的位置必须通过编程者的双眼观察,难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。

(5)及时插入清枪程序,编写一定长度的焊接程序后,应及时插入清枪程序,可以防止焊接飞溅堵塞焊接喷嘴和导电嘴,保证焊枪的清洁,提高喷嘴的寿命,确保可靠引弧、减少焊接飞溅。

(6)编制程序一般不能一步到位,要在机器人焊接过程中不断检验和修改程序,调整焊接参数及焊枪姿态等,才会形成一个好程序。

结束语

随着先进制造技术的发展,实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。目前,采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志,特别对于不锈钢焊接、铝制品焊接的需求越来越大。焊接机器人由于具有通用性强、工作可靠的优点,受到了人们越来越多的重视。

焊接机器人毕业论文

第1章绪论 1.1课题研究的目的及意义 焊接是制造业中最重要的工艺技术之一。它在机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。随着科学技术的发展,焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段,发展成为制造业中一项基础工艺,一种生产尺寸精确的产品的生产手段。传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、数量要求。因此,保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中。近20年来,在半自动焊、专机设备以及自动焊接技术方面已取得了许多研究和应用成果,表明焊接过程自动化已成为焊接技术新的生长点之一。从21世纪先进制造技术的发展要求看,焊接自动化生产已是必然趋势。焊接机器人的诞生是焊接自动化革命性的进步,它突破了焊接刚性自动化的传统方式,开拓了一种柔性自动化的生产方式,从而使中小批量的产品自动化焊接成为可[1]。 焊接机器人已经广泛应用于汽车、工程机械、摩托车等行业,极大地提高了焊接生产的自动化水平,使焊接生产效率和生产质量产生了质的飞跃。同时改善了工人的劳动环境[2]。但是,现在焊接领域中自动化程度最高的手臂式机器人在使用时有两个局限性:一个是它的活动范围较小,因为它像一个手臂,手臂长1.5~2米,也就是其活动半径,所以焊接的工件不能太长,最大范围也不能超过2米。二是它必须用编程或示教进行工作,对不规则的焊缝,特别是在焊接过程中焊缝发生形变时,则很难适应。然而,许多大型工件体积非常庞大,而且必须在工地和现场进行焊接。例如:石化工业中的大型储油罐、球罐,造船业中的各种轮船,对这类产品的焊接,就很难实现自动化,许多建设工作仍然采用人工焊接[3]。因此,给焊接机器人加装各种传感器,使它们具有焊接路径自主获取、焊缝跟踪以及焊接参数在线调整等能力,具有很高的实用价值。机器人焊接过程的自主化和智能化已经成为科研工作者的一个研究重点。移动焊接机器人由于其良好的移动性、强的磁吸附力以及较高的智能,成为解决大型焊接结构件自动化焊接的有效方法[4]。尽管自主移动机器人的实用化研究还不够完善,但移动机器人是解决无轨道,无导向,无范围限制焊接的良好方案。 1.2国内外研究现状 自1962年美国推出世界上第一台Unimate型和Versatra型工业机器人以来,越来越多的工业机器人投入生产使用中。这其中大约有半数是焊接机器人。焊接机器人是在工业机器人上装备焊接系统,如送丝机、软管、焊枪、焊炬或焊钳,并配备相

工业机器人在汽车焊接中的应用

工业机器人在汽车焊接中的应用焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术,在工业中应用的历史并不长,但它的发展却是非常迅速的。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用最多的以弧焊、点焊为主。 典型的焊接机器人系统有如下几种形式:焊接机器人工作站、焊接机器人生产线、焊接专机。焊接机器人系统一般适合中、小批量生产,被焊工件的焊缝可以短而多,形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多,每批数量又很少的情况下采用。焊接专机适合批量大、改型慢的产品,对焊缝数量较少、较长,形状规矩的工件也较为适用,至于选用哪种自动化焊接生产形式,需根据企业的实际情况而定。 在汽车领域的典型应用 纵观整个汽车工业的焊接现状,不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为:发展自动化柔性生产系统。而工业机器人,因集自动化生产和灵活性生产特点于一身,故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面,主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。特别是近几年,国内的汽车生产企业非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上,各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制,自动完成工件的传送和焊接。焊接由R30型极坐标式机器人和G60肘节式机器人共61台进行,机器人驱动由微机控制,数字和文字显示,磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹,具有很高的焊接自动化水平,既改善了工作条件,提高了产品质量和生产率,又降低材料消耗。 类似的高水平的生产线,在上海、武汉等地都有引进。但这些毕竟还远不能适应我国民族汽车工业迅速发展的需要,我们必须坚持技术创新,大力加速发展高效节能的焊接新材料、新工艺和新设备,发展应用机器人技术,发展轻便灵巧的智能设备,建立高效经济的焊接自动化系统,必须用计算机及信息技术改造传统产业,提高档次。 新松机器人深度服务汽车行业大市场 作为国内唯一的“机器人国家工程研究中心”,新松机器人自动化股份有限公司从事机器人及自动化前沿技术的研制、开发与应用。其系列机器人应用主要涵盖点焊、弧焊、搬运、装配、涂胶、喷涂、浇铸、注塑、水切割等各种自动化作业,广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械、冶金、电子装配、物流、烟草、五金交电、军事等行业。目前,机器人系列技术及应用、自动化成套技术装备、仓储物流自动化技术装备已形成新松公司三大主导产业领域,旨在为用户提供卓越的技术和服务。迄今已累计向市场推出了800多台机器人系统,是市场上极具竞争力的“机器人及自动化技术和服务”解决方案提供商,也是国内进行机器人研究开发与产业化应用的主导力量。 新松公司的机器人产业应用主要是承担各类汽车车身自动冲压线、白车身焊装线、汽车总装线、发动机装配线、工装夹具及输送系统的设计制造;焊装线钢结构、管网工程的设计制造;焊装线工艺设计、平面布置、机器人选型、机器人用自动焊钳设计与选型、非标机

焊接工业机器人论文报告

焊接工业机器人论文报告 机械卓越1102 游华栋 (1.江阴宇博科技,江苏省江阴市邮编214400;) 摘要:工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。是要在多学科知识的综合应用方面,强化机器人技术应用能力的培养,以满足机械类应用型高级人才的培养。结合有关文献对焊接机器人的机械结构、电机驱动、运动学计算、控制技术、传感器、轨迹规划与编程操作等应用进行系统解构。机器人技术代表了机电一体化技术的最够研究成果,涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论、自动控制技术及人工智能等多门学科,当代科学技术发展最活跃的领域之一。 关键词:焊接机器人;结构设计;控制方式;感觉系统; Welding industrial robot reports HUADONG YOU (YUBO Technology Co., Ltd. ,Jiangyin, ,JiangYin province, 214400, china) Abstract:The industrial robot is a multi joint manipulator for industrial areas or more degrees of freedom robot. Industrial robot is automatically performing work machine equipment, a machine that is controlled by its own power and ability to achieve the various functions. It can accept human command, and can also be run in accordance with the procedures of pre-arranged, modern industrial robots can also make according to the principles of the programme of action of the artificial intelligence technology. Is to be in the integrated application of multi subject knowledge, strengthen the training of application ability of robot technology, in order to meet the training applied talents of machinery. Based on relevant documents of a welding robot mechanical structure, the motor drive, kinematics, control technology,sensor, trajectory planning and programming operation application system deconstruction. Robot technology represents the mechatronics technology enough research results related to mechanical engineering, electronic technology, computer technology, automatic control theory, automatic control of multi discipline technology and artificial intelligence, one of the most active fields of contemporary science and technology development. 正文: 我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。到80年代中期,全国没有一台工业机器人问世。而在国外,工业机器人已经是个非常成熟的工业产品,在汽车行业得到了广泛的应用。在国家的组织和支持下,我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小批量生产。本文以中等篇幅来介绍我国焊机机器人的发展、及其简单结构、操纵原理等等。 经过近10年的努力,我国在机器人焊装夹具设计方面积累了较丰富的经验,机器人周边设备实现了标准化,具有年产300余套焊接机器人工作站的能力。可以说国内的系统集成商在机器人工作站及简单的焊装线的设计开发方面具有了与国外系统集成商抗衡的能力,近几年为国内汽车零部件等企业提供了大量的机器人焊接系统。 虽然机器人问世已经几十年,但目前关于机器人仍然没有统一、严格、准确的定义。其原因就是机器人还在发展,新的机型不断涌现,机器人可实现的功能不断增多。目前大多数国家倾向于美国机

焊接机械手毕业设计

焊接机械手毕业设计 【篇一:自动焊接机械手设计(毕业设计)】 自动焊接机械手设计 1 绪论 1.1 技术概述 工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测 传感装置构成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三 维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多 品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、 人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。机器人应用情况,是一个国家工业自动 化水平的重要标志。 机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长 和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速 反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗 恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它 是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术 领域不可缺少的自动化设备。 1.2 现状及国内外发展趋势 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势: (1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操 作和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从91年的10.3 万美元降至97年的6.5万美元。 (2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;由关节模块、连杆模块用重组 方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。 (3)工业机器人控制系统向基于pc机的开放型控制器方向发展,便 于标准化、网络化;器件集成度提高,控制柜日见小巧,且采用模 块化结构;大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 (4)机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加 速度等传感器外,装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器,而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、

焊接机器人应用现状及发展趋势

焊接机器人应用现状及发展趋势 据不完全统计,全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域,焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式,即点焊和电弧焊。图4所示是这两种焊接机器人在工业机器人中所占的大致比例。我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的,而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。在多任务环境中,一台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物、搬运、安装、焊接、卸料等多种任务,机器人可以根据程序要求和任务性质,自动更换机器人手腕上的工具,完成相应的任务。因此,从某种意义上来说,工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。 众所周知,焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平;另一方面,焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接,减轻焊工的劳动强度,同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。 然而,焊接又与其它工业加工过程不一样,比如,电弧焊过程中,被焊工件由于局部加热熔化和冷却产生变形,焊缝的轨迹会因此而发生变化。手工焊时有经验的焊工可以根据眼睛所观察到的实际焊缝位置适时地调整焊枪的位置、姿态和行走的速度,以适应焊缝轨迹的变化。然而机器人要适应这种变化,必须首先像人一样要“看”到这种变化,然后采取相应的措施调整焊枪的位置和状态,实现对焊缝的实时跟踪。由于电弧焊接过程中有强烈弧光、电弧噪音、烟尘、熔滴过渡不稳定引起的焊丝短路、大电流强磁场等复杂的环境因素的存在,机器人要检测和识别焊缝所需要的信号特征的提取并不像工业制造中其它加工过程的检测那么容易,因此,焊接机器人的应用并不是一开始就用于电弧焊过程的。 实际上,工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。原因在于电阻点焊的过程相对比较简单,控制方便,且

焊接机器人的行业中广泛应用

焊接机器人的行业中广泛应用 焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,它主要包括机器人和焊接设备两部分。其中,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,还应配有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置等。 1、点焊机器人的特点 由于采用了一体化焊钳,焊接变压器装在焊钳后面,所以点焊机器人的变压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流,而对于容量较大的变压器,工业上已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为600~700Hz交流,使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600~700Hz交流电焊接,也可以再进行二次整流,用直流电焊接,焊接参数由定时器调节。目前,新型定时器已经微机化,因此机器人控制柜可以直接控制定时器,无需另配接口。点焊机器人的焊钳,用电伺服点焊钳,焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动,码盘反馈,使焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置,而且电极间的压紧力也可以无级调节。 电伺服点焊钳具有如下优点: (1)每个焊点的焊接周期可大幅度降低,因为焊钳的张开程度是由机器人精确控制的,机器人在点与点之间的移动过程,焊钳就可以开始闭合;而焊完一点后,焊钳一边张开,机器人就可以一边位移,不必等机器人到位后,焊钳才闭合或焊钳完全张开后机器人再移动。 (2)焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整,只要不发生碰撞或干涉,可尽可能减少张开度,以节省焊钳开度,节省焊钳开合所占的时间。 (3)焊钳闭合加压时,不仅压力大小可以调节,而且在闭合时两电极是轻轻闭合,可减少撞击变形和噪声。 2、弧焊机器人的特点 弧焊机器人多采用气体保护焊方法(MAG、MIG、TIG),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。 近年来,国外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备,在这些焊接设备内已经插入相应的接口板,所以弧焊机器人系统中并没有附加接口箱。应该指出的是,在弧焊

自动焊接机器人论文参考文献范例

https://www.360docs.net/doc/7d18352489.html, 自动焊接机器人论文参考文献 一、自动焊接机器人论文期刊参考文献 [1].安居防盗门自动焊接机器人工作站设计与实现. 《制造业自动化》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2014年21期.员俊峰.易国春.许随馨.耿运祥.张红健. [2].自动焊接机器人在立体车库设备制造中的开发应用. 《魅力中国》.2014年15期.王华彬. [3].立体车库设备制造中自动焊接技术的开发应用. 《中国机械》.2015年8期.罗观宝. [4].自动焊接机器人在汽车组合仪表部品点焊工程中的应用. 《电工技术》.2006年6期.赵斌. [5].西门子840D自动焊接机器人地铁车辆焊接程序设计与开发. 《神州》.2012年6期.王喆. [6].异型断面管道自动焊接执行机构设计及运动仿真. 《电焊机》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2011年5期.徐立力.薛龙.陶兴华.邹勇.贾滨阳. [7].PC104在焊接机器人中的应用. 《焊接技术》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2010年11期.王艳庆.张华.叶艳辉.程伟德. [8]管道插接相贯线专用焊接机器人. 《焊接学报》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被EI收录EI.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2009年6期.任福深.陈树君.管新勇.殷树言. [9].采用SVR雅可比估计器的焊接机器人视觉导引. 《华南理工大学学报(自然科学版)》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被EI收录EI.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2013年7期.李鹤喜.石永华.王国荣. 二、自动焊接机器人论文参考文献学位论文类

焊接机器人毕业设计

VI1.1论文的选题意义 第1章绪论 自动化的焊接机器人能提供稳定地焊接质量,减轻人的劳动强度,提高工作 效率,降低生产成本,在工业领域得到了广泛的应用。但应用于工业生产中的焊 接机器人大多是固定的,主要通过机械臂的活动来工作,又由于空间的限制使得 机器人的工作范围、工作对象大大受到限制。在大型工件,如:石化工业中的大型 储油罐、球罐、管道的焊接,多在现场作业,焊接位置手工作业难以达到,恶劣 的工作环境不仅增大了工人的劳动强度,而且影响焊接质量。工程应用中亟待开 发出能够取代工人手工操作的低成本自动化的焊接设备,以减少生产过程中人为 因素的影响,提高焊接质量,这些情况都对移动焊接机器人的研究和应用提出了 迫切的要求。 现在,国外在这方面的技术基本成熟,但国内各单位对这些技术的了解有相 当部分还停留在文献上或局部上。所以应该从基本做起,开展一些基础技术研究 作为机器人课题的主要研究与开发内容之一。 1.2焊接机器人的发展历程 自从世界上第一台工业机器人UMMATE于1959年在美国诞生以来,机器人的 应用和技术发展经历了三个阶段:第一代是示教再现型机器人。这类机器人操作 简单,不具备外界信息的反馈能力,难以适应工作环境的变化,在现代化工业生 产中的应用受到很大限制。第二代是具有感知能力的机器人。这类机器人对外界 环境有一定的感知能力,具备如听觉、视觉、触觉等功能,工作时借助传感器获 得的信息,灵活调整工作状态,保证在适应环境的情况下完成工作。第三代是智 能型机器人。这类机器人不但具有感觉能力,而且具有独立判断、行动、记忆、 推理和决策的能力,能适应外部对象、环境协调地工作,能完成更加复杂的动作, 还具备故障自我诊断及修复能力。焊接机器人就是在焊接生产领域代替焊工从事 焊接任务的工业机器人。早期的焊接机器人缺乏“柔性",焊接路径和焊接参数 须根据实际作业条件预先设置,工作时存在明显的缺点。随着计算机控制技术、 人工智能技术以及网络控制技术的发展,焊接机器人也由单一的单机示教再现型 向以智能化为核心的多传感、智能化的柔性加工单元(系统)方向发展¨。63。 换页 移动焊接机器人系统研究 1.3焊接机器人国内外应用现状 焊接机器人具有焊接质量稳定、改善工人劳动条件、提高劳动生产率等特点, 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。据不完全 统计,全世界在役的工业机器人中大约有一半用于各种形式的焊接加工领域。截 止2005年,全世界在役工业机器人约为91.4万台,其中日本装备的工业机器人总量达到了50万台以上,成为“机器人王国”,其次是美国和德国:在亚洲,日本、 韩国和新加坡的制造业中每万名雇员占有的工业机器人数量居世界前三位。近几 年,全球机器人的数量在迅速增加,仅2005年就达12.1万台。我国自上世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,经过二十多年的发展,在技术和应用方面均取 得了长足的发展,对国民经济尤其是制造业的发展起到了重要的推动作用。据不 完全统计,近几年我国工业机器人呈现出快速增长势头,平均年增长率都超过 40%,焊接机器人的增长率超过了60%;2004年国产工业机器人数量突破l400台,

机器人焊接论文

摘要 随着科技的发展和工业需求的增加,焊接技术在工业生产中所占据的分量越来越大,而且焊接技术的优良程度直接影响着零件或产品的质量。国焊接机器人应用虽已具有一定规模,但与我国焊接生产总体需求相差甚远。因此,大力研究并推广焊接机器人技术势在必行。 本设计的重点是运用机械原理和机械制造装备设计方法设计焊接机器人的 实践和方法。本次设计,是在了解焊接机器人在国外现状的基础上,进而掌握焊接机器人部结构和工作原理,并对手臂和腕部进行结构设计。合理布置了液压缸。同时了解机器人机械系统运动学及运动控制学。为工业上焊接机器人的设计提供理论参考、设计参考和数据参考,为工业设计者提供设计理论和设计实践的参考。该机器人具有刚性好,位置精度高、运行平稳的特点。 关键字:焊接机器人液压系统机械机构设计

Abstract With the development of technology and the increase in industrial demand, welding in industrial production occupied more and more weight, and excellent welding technology directly affects the degree of the quality of parts or products.Although the domestic application of welding robot with a certain scale, but falls far short of the overall demand for welding.Therefore, great efforts to study and promote the welding robot technology is imperative. The focus of this design is the use of mechanical theory and design of machinery and equipment design and methods of practice welding robot.The design of the welding robot in understanding the basis of the status quo at home and abroad, and then grasp the welding robot and working principle of the internal structure, and structural design of the arm and wrist.Rational arrangement of the hydraulic cylinder.At the same time understand the robot mechanical system kinematics and motion control study.For the design of industrial welding robots to provide a theoretical reference, reference and data reference design for industrial designers and design practice, design theory reference.The robot has a good rigidity, high precision location, stable characteristics. Keyword:Welding robot;hydraulic system;mechanical structure design

焊接机器人的应用

焊接机器人的应用 焊接机器人技术的发展 我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。到80年代中期,全国没有一台工业机器人问世。而在国外,工业机器人已经是个非常成熟的工业产品,在汽车行业得到了广泛的应用。鉴于当时的国内外形势,国家“七五”攻关计划将工业机器人的开发列入了计划,对工业机器人进行了攻关,特别是把应用作为考核的重要内容,这样就把机器人技术和用户紧密结合起来,使中国机器人在起步阶段就瞄准了实用化的方向。与此同时于1986年将发展机器人列入国家"863"高科技计划。在国家"863"计划实施五周年之际,邓小平同志提出了"发展高科技,实现产业化"的目标。在国内市场发展的推动下,以及对机器人技术研究的技术储备的基础上,863主题专家组及时对主攻方向进行了调整和延伸,将工业机器人及应用工程作为研究开发重点之一,提出了以应用带动关键技术和基础研究的发展方针,以后又列入国家"八五"和"九五"中。经过十几年的持续努力,在国家的组织和支持下,我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小批量生产。 焊接机器人的应用状况 我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户,也是最早用户。早在70年代末,上海电焊机厂与上海电动工具研究所,合作研制的直角坐标机械手,成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。一汽是我国最早引进焊接机器人的企业,1984年起先后从KUKA公司引进了3台点焊机器人,用于当时“红旗牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。1986年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接,并于1988年开发了机器人车身总焊线。80年代末和90年代初,德国大众公司分别与上海和一汽成立合资汽车厂生产轿车,虽然是国外的二手设备,但其焊接自

工业机器人焊接技术及行业应用-教材习题答案

项目一初识工业机器人的焊接应用 知识测评 一、选择 1. 工业机器人在哪个工业领域应用占比最大(D ) A. 装配 B. 码垛 C. 喷涂 D. 焊接 2. 弧焊机器人的末端执行器是(C ),点焊机器人的末端执行器是(A ),激光焊机器人的末端执行器是(D ) A. 伺服焊钳 B. 搅拌头 C. 焊枪 D. 激光加工头 E. 激光传感器 二、填空 1. 目前在我国应用的焊接机器人主要分日系、欧系和国产三种。 2. 现在广泛应用的焊接机器人绝大多数属于第一、二代工业机器人,他的基本工作原理是示教—再现和可编程控制。 3. 根据焊接原理的不同,目前焊接机器人应用中比较普遍的主要有3种,它们分别为弧焊机器人、点焊机器人以及激光焊接机器人。 4. 当前焊接机器人的技术革新基本上体现在:焊缝跟踪、多机器人协同控制、数字化焊接电源、运动学动力学仿真、焊接工艺和离线编程等六大方面。 三、简答 1. 相对于手工焊接,利用机器人焊接有哪些优点? 答:焊接质量高;生产率高;适应恶劣的操作环境;便于实现自动化;降低对操作人员的焊接技术要求等。 2. 工业机器人弧焊系统由哪几部分组成? 答:工业机器人弧焊系统通常由工业机器人、控制系统、示教器、弧焊设备、焊接辅助设备和安全设备等几部分。 3. 工业机器人点焊系统由哪几部分组成? 答:工业机器人点焊系统通常由机器人本体、机器人控制装置、示教器、点焊钳及焊接系统等主要部分组成,其中焊接系统主要由焊接控制器(时控器)、焊钳(含阻焊变压器)及水路、电路、气路等辅助部分组成。

4. 国产焊接机器人的发展需要从哪些方面找到突破点?工业机器人焊接技术可以向哪些方面发展?(讨论) 答:可参考1.1.2和1.3.2相关内容。

焊接机器人中英文对照外文翻译文献

(文档含英文原文和中文翻译) 中英文资料外文翻译 Weld robot application present condition According to incompletely statistics, the whole world about has in the industrial robot of service nearly half of industrial robots is used for multiform weld to process realm, weld robot of application in mainly have two kinds of methods most widespreadly, then order Han and electricity Hu Han.What we say's welding robot is in fact welding to produce realm to replace a welder to be engaged in the industrial robot of welding the task.These weld to have plenty of to design for being a certain to weld a way exclusively in the robot of, but majority ofly weld robot in fact is an in general use industrial robot to pack up a certain weld tool but constitute.In many task environments, a set robot even can complete include weld at inside of grasp a thing, porterage, install, weld, unload to anticipate etc. various tasks, robot can request according to the procedure with task property and automatically replace the tool on the robot

机械毕业设计1105自由度焊接机器人设计说明书

毕业设计说明书 5自由度焊接机器人总体及大臂与腰部 设计 学生姓名 学号 院系工学院机电系 专业机械设计制造及其自动化 指导教师

5自由度焊接机器人总体及大臂与腰部 设计 摘要 据不完全统计,全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域,焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式,即点焊和电弧焊。我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的,而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。在多任务环境中,一台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物、搬运、安装、焊接、卸料等多种任务,因此,从某种意义上来说,工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。 众所周知,焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平;另一方面,焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接,减轻焊工的劳动强度,同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。 本次我所设计的机器人为五自由度弧焊机器人。本说明书对本次设计的主要考虑内容进行了叙述和讲解,包括机器人的总体设计以及传动系统的构成与设计,电动机的选择,圆锥齿轮的设计与校核,谐波减速器的原理以及选择,腕部转动轴的校核,齿形带规格的选择以及滚动轴承的选择与校核等。 由于设计经验不足以及理论知识的匮乏,本次设计肯定存在许多不足之处,望答辩老师谅解并不吝赐教。 关键词焊接机器人;齿形带传动;谐波减速器;五自由度 II

design 5 degree-of-freedom welding robot overall and big arm and waist ABSTRCT According to incomplete statistics, nearly half of the world's industrial robots in service are used for welding. The most common application of welding robot are in two main ways, spot welding and arc welding. The welding robot we are talking about is actually industrial robots which are doing the work in the welding tasks instead of welding production welder. Some of this welding robot is specially designed for welding while most of them are actually a common industrial robot fitted with a welding tool. In multi-task environment, a robot can even complete many kinds of work including the grasp of welding, handling, installation, welding, unloading and other tasks,. Therefore, in a sense, the history of the development of industrial robots is the history of the development of welding robot. It is well known that the welding processing on one hand requires on skilled operational skills, rich practical experience and stable level of welding; on the other hand, welding is a work with poor working conditions, dust, and heat radiation and high-risk. The emergence of industrial robots first makes people naturally think of using it to replace the manual welding to reduce labor intensity. But also it ensures the welding quality and enhances the efficiency of welding. The robot I designed is a DOF arc welding robot. The design statement mainly include design of robot's drive system and the its composition, the choice of motor, design of bevel gear and verification, the principle of harmonic reducer and its choice, wrist Check the Department of rotational axis, the choice of rolling bearings and its checking and so on. KEY WORDS welding robot; profile belt transmission; harmonic reducer; 5-DOF

焊接机器人的现状及发展趋势

焊接机器人的现状及发展趋势 2009-03-11 11:03:46| 分类:机器人系统集成相| 标签:|字号大中小订阅 焊接机器人的现状及发展趋势 众所周知,焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊 接水平;另一方面,焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机 器人的出现使人们自然而然首先想到用它代 替人的手工焊接,减轻焊工的劳动强度,同时 也可以保证焊接质量和提高焊接效率。 然而,焊接又与其它工业加工过程不一样,比如,电弧焊过程中,被焊工件由于局 部加热熔化和冷却产生变形,焊缝的轨迹会因 此而发生变化。手工焊时有经验的焊工可以根 据眼睛所观察到的实际焊缝位置适时地调整 焊枪的位置、姿态和行走的速度,以适应焊缝 轨迹的变化。然而机器人要适应这种变化,必 须首先像人一样要“看”到这种变化,然后采取

相应的措施调整焊枪的位置和状态,实现对焊缝的实时跟踪。由于电弧焊接过程中有强烈弧光、电弧噪音、烟尘、熔滴过渡不稳定引起的焊丝短路、大电流强磁场等复杂的环境因素的存在,机器人要检测和识别焊缝所需要的信号特征的提取并不像工业制造中其它加工过程的检测那么容易,因此,焊接机器人的应用并不是一开始就用于电弧焊过程的。 实际上,工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。原因在于电阻点焊的过程相对比较简单,控制方便,且不需要焊缝轨迹跟踪,对机器人的精度和重复精度的控制要求比较低。图5所示为不同形式的机器人点焊钳。点焊机器人在汽车装配生产线上的大量应用大大提高了汽车装配焊接的生产率和焊接质量,同时又具有柔性焊接的特点,即只要改变程序,就可在同一条生产线上对不同的车型进行装配焊接。

工业机器人焊接技术大全.

焊接 焊接是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。 常用的焊接方法可分为三大类:熔化焊、压力焊、钎焊。熔化焊中又分为气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊等等。本文主要介绍电弧焊中的手工电弧焊、埋弧自动焊和氩弧焊。 在化工机械制造中,据统计,化工装置焊接的构件量,约占整个装置重量的75%左右。各种容器、塔器、换热器、反应器、钢结构等大多数采用焊接方法制造。由于化工、炼油、制药等生产工艺复杂,操作压力高,温度范围广,要求密封性好,腐蚀性强,所以对焊接要求特别严格。因此,提高焊接技术水平,规范焊接工艺,确保焊接质量,对保证长期、安全、高效率生产有着重要的意义。 第一节电弧焊 电弧焊是利用电弧的热量加热并熔化金属进行焊接的。 一、焊接电弧 焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象。在这种气体放电过程中产生大量的热能和强烈的光辉。通常,气体是不导电的,但是在一定的电场和温度条件下,可以使气体离解而导电。焊接电弧就是在一定的电场作用下,将电弧空间的气体介质电离,使中性分子或原子离解为带正电荷的正离子和带负电荷的电子(或负离子),这两种带电质点分别向着电场的两极方向运动,使局部气体空间导电,而形成电弧。 焊接电弧的引燃一般采用两种方法:接触引弧和非接触引弧。手工电弧焊是采用接触引弧的。引弧时,焊条与工件瞬时接触造成短路。由于接触面的凹凸不平,只是在某些点上接触,因而使接触点上电流密度相当大;此外,由于金属表面有氧化皮等污物,电阻也相当大,所以接触处产生相当大的电阻热,使这里的金属迅速加热熔化,并开始蒸发。当焊条轻轻提起时,焊条端头与工件之间的空间内充满了金属蒸气和空气,其中某些原子可能已被电离。与此同时,焊条刚拉开一瞬间,由于接触处

我国焊接机器人的应用状况及趋势

我国焊接机器人的应用状况 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 我国开发工业焊接机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。到80年代中期,全国没有一台工业焊接机器人问世。而在国外,工业焊接机器人已经是个非常成熟的工业产品,在汽车行业得到了广泛的应用。鉴于当时的国内外形势,国家“七五”攻关计划将工业焊接机器人的开发列入了计划,对工业焊接机器人进行了攻关,特别是把应用作为考核的重要内容,这样就把焊接机器人技术和用户紧密结合起来,使中国焊接机器人在起步阶段就瞄准了实用化的方向。 与此同时于1986年将发展焊接机器人列入国家“863”高科技计划。在国家“863”计划实施五周年之际,邓小平同志提出了“发展高科技,实现产业化”的目标。在国内市场发展的推动下,以及对焊接机器人技术研究的技术储备的基础上,863主题专家组及时对主攻方向进行了调整和延伸,将工业焊接机器人及应用工程作为研究开发重点之一,提出了以应用带动关键技术和基础研究的发展方针,以后又列入国家“八五”和“九五”中。经过十几年的持续努力,在国家的组织和支持下,我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小批量生产。我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的最大用户,也是最早用户。早在70年代末,上海电焊机厂与上海电动工具研究所,合作研制的直角坐标机械手,成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。“一汽”是我国最早引进焊接机器人的企业,1984起先后从KUKA公司引进了3台点焊机器人,用于当时“红旗牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。1986年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接,并于1988年开发了焊接机器人车身总焊线。 80年代末和90年代初,德国大众公司分别与上海和一汽成立合资汽车厂生产轿车,虽然是国外的二手设备,但其焊接自动化程度与装备水平,让我们认识到了与国外的巨大差

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