焊接机器人的类型

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工业机器人的类型

工业机器人的类型

工业机器人的类型
工业机器人是一种能够自动执行各种工业任务的机器人。

它们可以在制造业、物流业、医疗保健等领域中发挥重要作用。

根据其功能和应用领域的不同,工业机器人可以分为以下几种类型。

1. 搬运机器人
搬运机器人是一种用于搬运和移动物品的机器人。

它们通常用于物流和仓储领域,可以自动地将货物从一个地方转移到另一个地方。

搬运机器人通常具有高度的精度和速度,可以大大提高物流和仓储的效率。

2. 焊接机器人
焊接机器人是一种用于自动化焊接的机器人。

它们通常用于制造业中的焊接工作,可以自动地完成各种焊接任务。

焊接机器人通常具有高度的精度和速度,可以大大提高焊接的效率和质量。

3. 组装机器人
组装机器人是一种用于自动化组装的机器人。

它们通常用于制造业中的组装工作,可以自动地完成各种组装任务。

组装机器人通常具有高度的精度和速度,可以大大提高组装的效率和质量。

4. 涂装机器人
涂装机器人是一种用于自动化涂装的机器人。

它们通常用于制造业中的涂装工作,可以自动地完成各种涂装任务。

涂装机器人通常具有高度的精度和速度,可以大大提高涂装的效率和质量。

5. 包装机器人
包装机器人是一种用于自动化包装的机器人。

它们通常用于物流和仓储领域中的包装工作,可以自动地完成各种包装任务。

包装机器人通常具有高度的精度和速度,可以大大提高包装的效率和质量。

工业机器人的类型多种多样,每种类型都有其独特的功能和应用领域。

随着科技的不断发展,工业机器人的应用范围将会越来越广泛,为各个领域的生产和服务带来更高效、更精准的解决方案。

用于焊接的关节型机器人腰部结构设计

用于焊接的关节型机器人腰部结构设计

摘要为了提高生产效率和产品的焊接质量,满足实际工作需要,本课题设计了用于焊接的关节型机器人。

根据机器人的工作要求和结构特点,进行了机器人的总体设计,确定了机器人的外形尺寸和工作空间,拟定了机器人各关节的总体传动方案,对机器人腰关节结构进行了详细设计,合理布置了电机和齿轮,确定了各级传动参数,进行了齿轮、轴和轴承的设计计算和校核。

利用齐次变换矩阵法建立了六自由度关节机器人的正运动学模型,求出机器人末端相对于各自参考坐标系的齐次坐标值,建立了在直角坐标空间内机器人末端执行器的位置和姿态与关节变量值的对应关系。

基于几何投影原理推导出相应的逆运动学模型,求出了各个关节的角度值,建立了机器人关节空间与世界空间的映射关系。

该机器人具有刚性好,位置精度高、运行平稳的特点。

关键词:关节型机器人;位姿分析;总体设计;腰部结构设计AbstractIn order to improve the efficiency of production and welding quality of products and meet real work's needs, this subject has designed the articulated robot used for welding . According to the job requirements for the robot and structure characteristic , I have carried on the overall design of the robot, confirmed the external dimension and workspace of the robot, drafted the overall transmission scheme of every joint of the robot. I have designed the waist structure of the robot in detail, assigned the electrical machinery and gear wheel rationally, confirmed at all level transmission parameters , carried on the design and calculating of gear wheels , shafts and bearings and checking them.The kinematic model of robot system has been built up by means of the homogenous transformation of matrix in this thesis and deduces the robot's homogenous coordinate which is relative to its reference coordinate. We also make up the position relationship between the robot's end effector and the variable friable of every joint. The inverse kinematic model is deduced which based on the projection principle of geometry and the value of a ngle is worked out. What’s more, the relationship is built up between the joint space of robot and the world space. This robot has the characteristics of fine rigidity , position precision high , that operate steadily.Key words:Articulated robot; Appearance analysis in the location; Design overallly; Waist articulated structural design of the robot目录1 前言 (1)1.1 题目来源及分析 (1)1.2 研究目的 (2)1.3国内外发展及研究现状 (2)2 关节型机器人总体设计 (4)2.1 确定基本技术参数 (4)2.1.1机械结构类型的选择 (4)2.1.2 额定负载 (5)2.1.3 工作范围 (5)2.1.4 操作机的驱动系统设计 (5)2.1.5 控制系统的选择 (6)2.1.6 确定关节型机器人手臂的配置形式 (6)2.2 关节型机器人本体结构设计 (7)3 关节型机器人腰部结构设计 (10)3.1 电动机的选择 (10)3.2 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 (12)3.3 轴的设计计算 (12)3.3.1 计算各轴转速、转矩和输入功率 (12)3.3.2 确定三根轴的具体尺寸 (13)3.4 确定齿轮的参数 (17)3.4.1 选择材料 (17)3.4.2 压力角的选择 (17)3.4.3 齿数和模数的选择 (17)3.4.4 齿宽系数的确定 (17)3.4.5 确定齿轮传动的精度 (18)3.4.6 齿轮的校核 (19)3.5 壳体设计 (22)4 关节型机器人的位姿分析 (23)4.1 机器人的位姿与运动的描述 (23)4.2 关节型机器人的广义连杆变换矩阵 (23)4.3 关节型机器人运动方程 (26)4.3.1 关节型机器人运动分析 (26)4.3.2 关节型机器人运动反解 (29)5 结论 (34)参考文献 (35)附录 (36)1前言1.1 题目来源与分析题目《关节型机器人腰部结构设计》来源于生产实践中。

自动焊接设备的分类

自动焊接设备的分类

自动焊接设备的分类自动焊接设备可以分为以下几类:1.刚性焊接设备:这类设备通常用于批量生产中,它们在设计上具有固定的焊接路径和参数,适用于大规模生产中的重复性焊接工作。

2.自适应控制设备:这类设备能够在一定程度上适应工件的微小变化,如尺寸或位置的偏差,从而保证焊接质量。

它们通常配备有传感器来检测工件的状态,并相应调整焊接参数。

3.智能化控制设备:智能化控制设备是自动焊接设备中技术水平较高的一类,它们集成了先进的控制系统,如电动机控制技术、单片机控制技术、PLC控制技术及数控技术等。

这些设备能够进行复杂的焊接任务,并且具有较高的灵活性和适应性。

4.焊接机器人:焊接机器人是一种高度自动化的焊接设备,它们可以在多个轴向上进行精确的运动控制,适用于复杂形状的焊接工作。

焊接机器人广泛应用于汽车、航空和其他制造业领域。

5.焊接自动化线:这是一整套为特定生产流程设计的自动化焊接系统,通常包括多个焊接工位和物料传输系统,能够实现高效率的连续生产。

6.激光焊接设备:激光焊接利用高能量密度的激光束进行焊接,适用于精密焊接和难焊材料的焊接。

激光焊接设备以其高精度和高速度而受到青睐。

7.电阻焊接设备:电阻焊接通过在工件接触面之间产生电阻热来实现焊接,常用于金属丝网、钢筋等的焊接。

8.开环控制型自动焊接专机:这类设备的控制系统通常采用开环控制,即控制系统预先设置参数,由执行元件按控制程序顺序执行。

这类设备结构简单,适用于特定的焊接任务。

9.超声波焊接设备:超声波焊接是一种利用高频振动波使两个材料表面摩擦熔化并粘合在一起的技术。

这种设备适用于塑料、金属等材料的焊接。

总的来说,自动焊接设备的分类多种多样,每种类型的设备都有其特定的应用场景和技术特点。

在选择自动焊接设备时,需要根据具体的焊接需求、工件特性以及生产效率要求来确定最合适的设备类型。

随着技术的发展,自动焊接设备正朝着更加智能化、柔性化和高效率的方向发展。

焊接机器人的组成

焊接机器人的组成

焊接机器人:自动化时代的生产利器
焊接机器人是一种智能化机器人,它的重要组成部分包括机器人
本体、控制系统、末端执行器及其坐标系、传感器等。

下面简单介绍
一下这些部分的作用和组成情况:
1. 机器人本体:焊接机器人主要由机器人臂和手组成,机构类别
按照机器人的使用情况、负载重量不同而有所不同,但大体结构相似。

2.控制系统:焊接机器人的控制系统组成比较复杂,其中包括动
力系统、操作系统、算法系统、检测系统等,其中运动学和动力学的
算法以及自动轨迹规划是其中比较关键的部分。

3. 末端执行器及其坐标系:焊接机器人末端执行器是机器人呈现
其自身特征的关键设备,一般有夹具、焊枪、割枪等末端执行器,这
些末端执行器的坐标系和工件坐标系的差异,需要通过计算和数学模
型来协同完成任务。

4. 传感器:焊接机器人采用的传感器包括视觉传感器、力觉传感器、温度传感器、气体浓度传感器等,这些传感器的作用是获取工作
环境中的信息,以便于计算机对机器人进行控制和处理。

总的来说,焊接机器人在不同的组成部分之间协同作用才能保证
焊接的精确和高效。

对于制造行业来说,焊接机器人被认为是将自动
化技术引到顶峰的代表,它的广泛应用将大大促进工业的发展和转型
升级。

(完整版)焊接机器人示教

(完整版)焊接机器人示教
手动操纵机器人分别移动到程序点 1 至程序点 5 位置。 处于待机位置的程序点 1 和程序点 5 ,要处于与工件、夹 具互不干涉的位置。另外,机器人末端工具在各程序点间 移动时,也要处于与工件、夹具互不干涉的位置。
7.3 焊接机器人的作业示教
点焊作业示教
程序点
示教方法
① 按第 3 章手动操纵机器人要领移动机器人到原点。
程序点 1 直线轨迹开始点
程序点 4 直线轨迹结束点
程序点 2 焊接开始点
程序点 3 焊接结束点
————
焊接区间
焊空 接走 点点
直线轨迹区间
直线运动轨迹
7.3 焊接机器人的作业示教 直线程轨序迹点开1始点 焊程接序开点始2点
直线程轨序迹点结4束点 焊程接序结点束3点
焊接区间 直线轨迹区间
———— 焊空 接走 点点
一般设置在焊枪尖头,而激光焊接机器人 TCP 设置在激光 焦点上 。
弧焊机器人工具中心点
7.3 焊接机器人的作业示教
TCP 点确定: 实际作业时,需根据作业位置和板厚调整焊枪角度。
以平(角)焊为例,主要采用前倾角焊(前进焊)和后倾 角焊(后退焊)两种方式。
a ) 前倾角焊
b ) 后倾角焊
前倾角焊和后倾角焊
程序点 3 (焊接结束点)
① 将机器人移动到焊接结束点。 ② 将程序点属性设定为“空走点”,插补方式选“直线插补”。 ③ 确认保存程序点 3 为焊接结束点。
程序点 4 (直线轨迹结束
点)
① 将机器人移动到直线轨迹结束点。 ② 程序点属性设定为“空走点”,插补方式选“直线插补”。 ③ 确认保存程序点 4 为直线轨迹结束点。
登录程序点 5
登录程序点 3
登录程序点 4

焊接机器人的驱动形式

焊接机器人的驱动形式

焊接机器人的驱动形式
焊接机器人之所以能够按编程运动,与其自身完善的运动机构、
相应的控制系统和驱动系统密切相关。焊接机器人的动力来自电力、
液压或气压。目前,市场上的焊接机器人主要采用三种驱动形式,即
液压驱动、气动驱动和电机驱动。
一、电机驱动方式
电机驱动是利用各种电机产生的力或力矩直接或通过减速机构
驱动机器人的关节,从而获得期望的位置、速度和加速度。它具有环
保、清洁、控制方便、运动精度高、维护成本低、传动效率高的优点。
二、液压驱动方式
液压驱动以液体为介质传递力,利用液压泵产生的压力驱动执行
机构运动。液压驱动方式是一种成熟的驱动方式,具有压力和流量容
易控制、刚性高、液压油不可压缩、调速简单稳定、操作控制方便、
宽范围无级调速(调速范围可达2000:1)、较大功率、较小驱动力或
扭矩的优点。但是,由于流体流动阻力、温度变化、杂质、泄漏程度
等的影响。工件的工作稳定性和定位精度不准确,还会造成环境污染,
使得维修技术要求提高。因此,它经常用于输出力大和运动速度低的
情况。在电驱动技术成熟之前,液压驱动被广泛使用。
三、气压驱动方式
气压驱动以空气为工作介质,自动焊接机利用气源发生器将压缩
空气的压力能转化为机械能,驱动执行机构完成预定的运动规律。气
动驱动具有简单易行、节能、短时间内高速运动、柔软、重量轻、输
出/质量比高、安装维护方便、安全、成本低、不污染环境等优点。然
而,由于空气的可压缩性,很难实现高精度和快速响应的位置和速度
控制,并且还会降低驱动系统的刚度。由于这些特点,气动驱动已经
广泛应用于一些特定的领域。

圆柱坐标型机器人定义及特点

圆柱坐标型机器人定义及特点

圆柱坐标型机器人定义及特点引言圆柱坐标型机器人是一种常见的工业机器人类型,它采用圆柱坐标系作为运动控制系统的基准。

在工业自动化领域,圆柱坐标型机器人广泛应用于装配、焊接、搬运和喷涂等任务。

本文将介绍圆柱坐标型机器人的定义及其特点。

定义圆柱坐标型机器人是一种以圆柱坐标系为基准的机器人。

它的工作空间由两个旋转关节和一个直线关节组成,这些关节使机器人能够在三个坐标方向上进行运动。

第一个旋转关节控制机器人的极坐标角度,第二个旋转关节控制机器人的升降高度,而直线关节控制机器人的延伸和缩回。

圆柱坐标型机器人通常由支架、关节、工具端和控制系统组成。

支架提供了机器人的结构支撑,关节驱动机器人的运动,工具端是机器人完成具体任务的工具装置,而控制系统则控制和监控机器人的运动和操作。

特点1. 大范围工作空间圆柱坐标型机器人具有较大的工作空间,能够覆盖更广泛的工作区域。

由于机器人的运动方式是基于圆柱坐标系,它可以在平面和立体空间内进行自由移动和操作,使得机器人可以灵活地适应不同的任务需求。

2. 高精度和重复性圆柱坐标型机器人采用高精度的传感器和控制系统,能够实现精确的定位和操作。

机器人的关节和运动控制系统经过精细调校,可以达到高精度的定位和姿态控制,保证机器人在工作过程中的运动精度和重复性。

3. 高承载能力圆柱坐标型机器人的结构设计能够承受较大的载荷。

由于工业应用中经常需要处理重物或大型工件,因此机器人需要具备较高的承载能力。

圆柱坐标型机器人通常采用坚固耐用的材料和结构设计,能够承受较大的负载,保证工作过程中的稳定性和准确性。

4. 灵活多变的工作姿态圆柱坐标型机器人的运动方式使得它可以在各种不同的角度和方向上工作。

机器人可以通过旋转关节和直线关节的组合运动,实现工作姿态的灵活调整。

这种特点使得机器人能够适应不同的工作场景和任务需求,提高工作效率和灵活性。

应用领域圆柱坐标型机器人在工业自动化领域有广泛的应用。

以下是一些主要的应用领域:1. 装配圆柱坐标型机器人可以用于各种装配任务,如零部件的装配、组件的安装等。

OTC焊接机器人示教方法

OTC焊接机器人示教方法

03
对机器人进行空载运行测试,确 保各关节运动灵活、无异常声响。
04
根据焊接工艺要求,对机器人进 行参数设置和调试,如焊接电流、 电压、速度等。
工件定位与夹紧
根据工件形状和尺寸,选择合适的定位方 式和夹紧装置。
确保工件定位准确、稳定,夹紧力适中, 避免工件变形或损坏。
对于复杂形状的工件,可采用专用夹具或 组合夹具进行定位和夹紧。
异常情况处理机制
识别异常情况
通过传感器和监控系统识别异常 情况,如焊接质量不达标、机器
人故障等。
紧急停止与报警
在发现异常情况时,立即触发紧急 停止机制,并发出报警信号,通知 操作人员进行处理。
数据记录与分析
记录异常情况发生时的相关数据, 如机器人姿态、焊接参数等,为后 续分析和改进提供依据。
05
基于高级语言的离线编程
使用高级编程语言(如Python、C等),编写自定义算法和程序, 实现复杂的焊接轨迹规划和控制。
04
高级示教技巧分享
路径优化策略
选择最佳焊接路径
根据工件形状和焊接要求, 选择最短、最平滑的路径, 减少机器人移动时间和能 耗。
考虑焊接变形
预测焊接过程中可能产生 的变形,提前调整路径, 确保焊接质量。
实际案例分析与操作演示
案例一:简单直线焊缝示教过程
示教准备
选择适合的焊枪和焊接参数,将 机器人移动到起始点,调整机器
人姿态和焊枪角度。
焊缝轨迹检查
启动机器人,让其按照编程的轨 迹进行空走,检查焊缝轨迹是否 准确。
直线焊缝编程
通过示教盒或电脑编程软件,输 入直线焊缝的起点和终点坐标, 设置焊接速度、电流、电压等参 数。
基于历史数据的自动示教
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焊接机器人的类型
2.1 激光焊接机器人
而激光焊接,则是一种将激光技术与机械技术结合在了一块的高科技,可以进行表面加工,打孔,焊接,修理。

和传统的焊接技术相比,雷射焊接技术可以让两种金属之间发生原子化,简单的说,焊接后的金属就相当于一块钢板,从而增加了车身的坚硬程度,同时还可以大幅度提升车身的焊接精度。

当然,在实践中,它的应用还远远不止于此。

通常来说,车辆在道路上行驶时,从地面上的减震将转化为一天几千次的弯道测试,如果与车身的精确配合密切;力量不够、站立时经常出现异常声响;噪音很大,严重时会使车辆的主要部件如变速器、前桥等受到严重损坏,甚至损坏车身。

由于被焊的对象尺寸变化不大,几乎不存在接头间隙,且具有很高的深度/宽度比例,因此其焊缝质量优于常规方法。

通过电脑进行加工,可以实现各种焊接跟踪,缺陷检测,焊接质量检测,并通过反馈控制实现焊接过程的自动焊接。

因此,激光焊接是一项非常高端的技术,随着时代的发展,对于质量的需求越来越大,零件的制作也越来越精细,而激光焊接机器人的出现,无疑是一个很好的选择2.2氩弧焊接机器人
由于电弧焊接技术早已在很多行业得到了广泛的运用,所以在一般的机器上采用了弧焊机器人技术;在许多行业中,如金属框的制造已得到广泛的使用。

因为弧焊机器人是一种集全部电弧焊接和辅助装置为一体的全柔性作业体系,它不再是单一的以一定速度和姿态来承载枪身运动的单一机械,因此对它的安全具有特殊的需求。

电弧焊接过程中,枪械要随着焊接过程中的金属零件的移动,使焊接过程更加顺畅。

所以,速度的可靠度和轨迹精确度是两大技术指标。

由于射击姿态会对焊接质量产生一定的影响,因此通常需要在保持射击姿态的情况下,使射击姿态的调整范围尽可能大。

每个部件的主要特征需求是: a)额定探测状态(电流;压力,转速等) b)移动功能 c)斜面厌充功能;d)焊接专用功能试验;
e)焊缝传感器的界面特性(起始焊缝测量,焊接轨迹跟踪)。

2.3点焊工艺自动化机器人和弧焊机器人
长久以来,人们对不锈钢产品的需求已经达到了一个很高的水平,从而推动了其迅猛的发展。

公司采用了不锈钢激光焊接机械手;在费用方面得到了很好的提高。

也有人质疑,用不锈防腐蚀钢板做的激光焊接机器人,会是什么样子的?接下来,尔必地将会详细的为您讲解这种焊接机械臂的优势。

由于焊接工作对人的视力有很大的影响,同时由于工人的工作时间较长,会对公司的生产造成很大的不利,因此,电焊机被大量使用。

至于激光焊接设备,那就是专门用于焊接的。

1.快速进深,小面积变化小。

2.能在室温和特定环境下进行,与传统的雷射焊接相比,更加简单。

所以,激光器需要采用非偏振的电磁技术;激光材料可以在真空,空气或其它气体的情况下进行焊接,也可以使用玻璃钢或对被光线击穿的金属材料进行焊接。

3.可以焊接诸如钛等难熔化的金属,也可以焊接在不同的材质上,具有良好的焊接性能。

4.当激光聚焦后,高功率器件的输出能量密度使其深度和宽度比例可高达5:1,最高可达10:1。

5.能够焊接细小的焊接。

激光在聚焦后可以获得微小的光斑和准确的位置,适用于批量、小面积工件的组合焊接。

6.能焊接但不易触及的部分,可使用无接触或远程连接,具有很大的弹性。

尤其近年来,将纤维转移技术引进 YAG的激光技术,使其不断发展和应用。

7.激光能得到较好的时间和时间,能同时进行多道光束的加热和多站的加热,为焊接精度的提高奠定了基础。

在点焊工业机器人的控制中,汽车业是一个典型的应用领域,在装配车辆车身时,有60%的焊接点是由工业机器人来实现的。

Z初点焊自动焊接机器人,只能完成强化焊接(在焊接完成的零件上增加焊接点),为了保证焊接精度,自动焊接机器人也会进行焊接。

因此,对点焊机器人的要求越来越全面,尤其是:1)组装面积较少,工作面积较大;
2)能够迅速地进行多个位置的分节距离;3)高的位置精度,确保了焊接质量;
4)夹重,便于夹入交流互感器的焊接夹具;5)电脑存储能力高,易于演示,节省时间;6)点焊作业机器人的速度符合流水线的要求,且具有良好的安全性和稳定性。

焊接机械手广泛用于各类汽车零部件焊接。

在此方面,大弧焊机是我国大型机械企业的主要产品。

该公司率先进行电弧焊接机器人的配套设备的研制,根据各行业的不同需求,自行制作整套设备中的微型机械设备,以及向大的工业机械
公司采购或组建生产各类电弧焊接机械设备。

在此方面,我国公司与国外的大型工业机械生产厂商是竞争者和合作者。

最常用的电弧焊接机器人是用来制造电弧炉的;由微型机械手和手工送丝装置、电源连接装置等部分构成。

通过计算机进行跟踪和定位的连续运行。

此外,还可以利用纵向插值、曲线插值等方法将纵向和弧段构成的空间焊接接头进行了对接。

当前的电弧焊接机器人分为两种,一种是熔化电极连接,一种是无电极连接,二是连接操作,保证连接作业的生产率、质量和稳定性。

弧焊供电设备在科技进步的同时,也在不断地向高精度的方向发展。

在体系结构中,根据不同的焊接方法和特定的待焊工件与焊接过程的情况,可以有选择地延伸到以下的装置:送丝器、清枪器和剪丝器;冷却水泵,输送和加热设备(SAW时),移动设备,焊接变位机,热敏传感设备,除尘设备等。

(1)为了改进其均匀度,维持和改进焊接质量。

采用自动焊接机器人焊接时,焊接质量不会受到人体条件的影响,而且对工人的技术要求也不高,焊接质量也相对稳定。

在焊接过程中,由于焊缝速度和干伸长等因素会发生变化,因此难以保证焊接过程中的均匀度。

(2)增加了对劳工的需求。

采用的是机械手,也就是利用机器来拆除零件,这样就可以防止弧光和烟雾溅到地面上。

(3)可以极大地增加工作效率。

这些机器人不会疲惫,一天24小时都可以生产,而且因为高精度的通讯技术,可以让它们之间的联系变得更加紧密。

(4)具有清晰的生产时间,便于对产品的产率进行有效的管理。

由于生产流程比较平稳,因此要制订生产计划非常清楚。

(5)可以减少更换货物的修理周期,因此可以减少有关生产设备的投入。

可以实现小型产品的自动焊接。

机械臂与专用机械臂最大的不同之处在于,它可以调节程序,使之适应批量生产的多种产品。

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