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 (4020)次瀏覽

　　工業(yè)機器人是一種可重復(fù)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(wù)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(yīng)變或適應(yīng)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(yīng)能力，目前已有部分傳感機器人投入實際應(yīng)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(wù)，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(jì)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(biāo)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(yù)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(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志之一和新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，已為世人所認(rèn)同;同時，機器人焊接工裝夾具也正對現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)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(lǐng)域的應(yīng)用也迅速的得到廣泛推廣和應(yīng)用。

　　焊接機器人是應(yīng)用廣泛的一類工業(yè)機器人，在各國機器人應(yīng)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(shè)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(wù)，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?，只要對它再做一次示教即可。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(wù)必要采用可以多次重復(fù)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(shù)難度的要求;
　　5)縮短產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)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(shù)基礎(chǔ)。