機器人柔性自動化變位焊接工裝系統(tǒng)——未來焊接工業(yè)的主角

2018-12-20 (4059)次瀏覽

　　工業(yè)機器人是一種可重復編程和多功能的、用來搬運物料、零件、工具、焊接的機械手，或能執(zhí)行不同任務而具有可改變的和可編程動作的專門系統(tǒng)，這個定義不能概括工業(yè)機器人的今后發(fā)展，但可說明目前工業(yè)機器人的主要特點。

　　工業(yè)機器人的發(fā)展大致可分為三代
　　第一代機器人，即目前廣泛使用的示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人，這類機器人對環(huán)境的變化沒有應變或適應能力。
　　第二代機器人，即在示教再現(xiàn)機器人上加感覺系統(tǒng)，如視覺、力覺、觸覺等。它具有對環(huán)境變化的適應能力，目前已有部分傳感機器人投入實際應用。
　　第三代機器人，即智能機器人，它能以一定方式理解人的命令，感知周圍的環(huán)境、識別操作的對象，并自行規(guī)劃操作順序以完成賦予的任務，這種機器人更接近人的某些智能行為。目前尚處實驗室研究階段。

　　我國工業(yè)機器人的發(fā)展起步較晚，但從20世紀80年代以來進展較快，1985年研制成功華字型弧焊機器人，1987年研制成功上海1號、2號弧焊機器人，1987年又研制成功華字型點焊機器人都已初步商品化，可小批量生產(chǎn)。1989年，我國以國產(chǎn)機器人為主的汽車焊接生產(chǎn)線的投入生產(chǎn)，標志著我國工業(yè)機器人實用階段的開始。

　　從1962年美國推出世界上臺Unimate型和Versatra型工業(yè)機器人以來，根據(jù)機器人協(xié)會截止到1996年底的統(tǒng)計，先后已有84萬臺，現(xiàn)有大約68萬臺工業(yè)機器人服役于世界各國的工業(yè)界。預計到2000年，工業(yè)機器人總數(shù)將超過95萬臺。與此配套的定位工裝夾具、焊接工裝夾具也同樣隨之蓬勃發(fā)展。

工業(yè)機器人作為現(xiàn)代制造技術發(fā)展的重要標志之一和新興技術產(chǎn)業(yè)，已為世人所認同;同時，機器人焊接工裝夾具也正對現(xiàn)代高技術產(chǎn)業(yè)各領域以至人們的生活產(chǎn)生了重要影響。柔性組合夾具及柔性焊接工裝在機器人焊接領域的應用也迅速的得到廣泛推廣和應用。

　　焊接機器人是應用廣泛的一類工業(yè)機器人，在各國機器人應用比例中大約占總數(shù)的40%～60%。我國目前大約有600臺以上的點焊、弧焊機器人用于實際生產(chǎn)。采用機器人焊接是焊接自動化的革命性進步，它突破了傳統(tǒng)的焊接剛性自動化方式，開拓了一種柔性自動化新方式。剛性自動化焊接設備及配套的焊接工裝夾具一般都是專用的，通常用于中、大批量焊接產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)，與之配套的也是專用工裝夾具，而在中、小批量產(chǎn)品焊接生產(chǎn)中，焊條電弧焊仍是主要焊接方式，焊接機器人使小批量產(chǎn)品的自動化焊接生產(chǎn)，對焊接工裝夾具投入也比較大。因此，柔性組合夾具及柔性焊接工裝的推廣使用就勢在必行。就目前的示教再現(xiàn)型焊接機器人而言，焊接機器人完成一項焊接任務，只需人給它做一次示教，它即可精確地再現(xiàn)示教的每一步操作，如要機器人去做另一項工作，無須改變?nèi)魏斡布灰獙λ僮鲆淮问窘碳纯?。因此，在一條焊接機器人生產(chǎn)線上，可同時自動生產(chǎn)若干種焊件，而與之配套的焊接工裝夾具就務必要采用可以多次重復使用的，互換性強的柔性組合工裝夾具及柔性焊接工裝，這樣才能降低生產(chǎn)成本和快速投入生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率。

　　焊接機器人及機器人柔性組合工裝夾具、柔性焊接工裝的主要優(yōu)點如下：
　　1)易于實現(xiàn)焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和提高，保證其均一性;
　　2)提高生產(chǎn)率，一天可24h連續(xù)生產(chǎn);
　　3)改善工人勞動條件，可在有害環(huán)境下長期工作：
　　4)降低對工人操作技術難度的要求;
　　5)縮短產(chǎn)品改型換代的準備周期，減少相應的設備投資;
　　6)可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品焊接自動化;
　　7)為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術基礎。