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焊接机器人的主要参考技术指标以及选购机器人的必备知识

在选购焊接机器人时提前全面和确切了解其性能指标非常有必要且重要。往往在使用机器人时掌握好其中的一些技术指标更是正确使用的前提。各厂家在产品说明书上罗列的一些技术指标有些简单,然而仅仅参考说明书是无法做到熟练掌握的,需要在使用时多加考察和对技术性能指标深入了解。机器人的主要技术指标可分为两大部分,机器人的通用指标和焊接机器人的专门指标。
      1.机器人通用技术指标
      1)自由度数 这是反映机器人灵活性的重要指标。一般来说,有3个自由度数就可以达到机器人工作空间任何一点,但焊接不仅要达到空间某位置,而且要保证焊枪 ( 割具或焊钳 ) 的空间姿态。因此,对弧焊和切割机器人至少需要5个自由度,点焊机器人需要6个自由度。
      2)负载 指机器人末端能承受的额定载荷,焊枪及其电缆、割具及气管、焊钳及电缆、冷却水管等都属负载。因此,弧焊和切割机器人的负载能力为 6 ~ 10kg,点焊机器人如使用一体式变压器和焊钳一体式焊钳,其负载能力应为 60 ~ 90kg ,如用分离式焊钳,其负载能力应为 40 ~ 50kg。
      3)工作空间 厂家所给出的工作空间是机器人未装任何末端操作器情况下的更大可达空间,用图形来表示。应特别注意的是,在装上焊枪 ( 或焊钳 ) 等后,又需要保证焊枪姿态。实际的可焊接空间,会比厂家给出的小一层,需要认真地用比例作图法或模型法核算一下,以判断是否满足实际需要。
      4)更大速度 这在生产中是影响生产效率的重要指标。产品说明书给出的是在各轴联动情况下,机器人手腕末端所能达到的更大线速度。由于焊接要求的速度较低,更大速度只影响焊枪 ( 或焊钳 ) 的到位、空行程和结束返回时间。一般情况下,焊接机器人割机器人要视不同的切割方法而定。
      5)点到点重复精度 这是机器人性能的更重要指标之一。对点焊机器人,从工艺要求出发,其精度应达到焊钳电直径的 1/2 以下,即+ 1 ~ 2mm 。对弧焊机器人,则应小于焊丝直径的 1/2 ,即 0.2 ~ 0.4mm 。
      6)轨迹重复精度 这项指标对弧焊机器人和切割机器人十分重要,但各机器人厂家都不给出这项指标,因为测量比较复杂。但各机器人厂家内部都做这项测量,应坚持索要其精度数据,对弧焊和切割机器人,轨迹重复精度应小于焊丝直径或割具切孔直径的 1/2 ,一般需要达到 +0.3 ~ 0.5mm 以下。 
      2.焊接机器人专用技术指标
      1)可以适用的焊接或切割方法 这对弧焊机器人尤为重要。这实质上反映了机器人控制和驱动系统抗干扰的能力。现在一般弧焊机器人只采用熔化气体保护焊方法,因为这些焊接方法不需采用高频引弧起焊,机器人控制和驱动系统没有特殊的抗干扰措施,能采用钨氩弧焊的弧焊机器人是近几年的新产品,它有一套特殊的抗干扰措施。这一点在选用机器人时要加以注意。
      2)摆动功能 这对弧焊机器人甚为重要,它关系到弧焊机器人的工艺性能。现在弧焊机器人的摆动功能差别很大,有的机器人只有固定的几种摆动方式,有的机器人只能在 x-y 平面内任意设定摆动方式和参数,更佳的选择是能在空间 (x-y ,z) 范围内任意设定摆动方式和参数。
      3)焊接户点示教功能 这是一种在焊接示教时十分有用的功能,即在焊接示教时,先示教焊缝上某一点的位置,然后调整其焊枪或焊钳姿态,在调整姿态时,原示教点的位置完全不变。实际是机器人能自动补偿由于调整姿态所引起的户点位置的变化,确保户点坐标,以方便示教操作者。
      4)焊接工艺故障自检和自处理功能 这是指常见的焊接工艺故障,如弧焊的粘丝、断丝、点焊的粘电等,这些故障发生后,如不及时采取措施,则会发生损坏机器人或报废工件等大事故。因此,机器人必须具有检出这类故障并实时自动停车报警的功能。
      5)引弧和收弧功能 为确保焊接质量,需要改变参数。在机器人焊接中,在示教时应能设定和修改,这是弧焊机器人必不可少的功能。

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