機器人柔性自動化變位焊接工裝系統——未來焊接工業的主角

2018-12-20 (4082)次瀏覽

　　工業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，或能執行不同任務而具有可改變的和可編程動作的專門系統，這個定義不能概括工業機器人的今后發展，但可說明目前工業機器人的主要特點。

　　工業機器人的發展大致可分為三代
　　第一代機器人，即目前廣泛使用的示教再現型工業機器人，這類機器人對環境的變化沒有應變或適應能力。
　　第二代機器人，即在示教再現機器人上加感覺系統，如視覺、力覺、觸覺等。它具有對環境變化的適應能力，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，感知周圍的環境、識別操作的對象，并自行規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。

　　我國工業機器人的發展起步較晚，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。1989年，我國以國產機器人為主的汽車焊接生產線的投入生產，標志著我國工業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型工業機器人以來，根據機器人協會截止到1996年底的統計，先后已有84萬臺，現有大約68萬臺工業機器人服役于世界各國的工業界。預計到2000年，工業機器人總數將超過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展。

工業機器人作為現代制造技術發展的重要標志之一和新興技術產業，已為世人所認同;同時，機器人焊接工裝夾具也正對現代高技術產業各領域以至人們的生活產生了重要影響。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機器人，在各國機器人應用比例中大約占總數的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。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、大批量焊接產品的自動化生產，與之配套的也是專用工裝夾具，而在中、小批量產品焊接生產中，焊條電弧焊仍是主要焊接方式，焊接機器人使小批量產品的自動化焊接生產，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，它即可精確地再現示教的每一步操作，如要機器人去做另一項工作，無須改變任何硬件，只要對它再做一次示教即可。因此，在一條焊接機器人生產線上，可同時自動生產若干種焊件，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，這樣才能降低生產成本和快速投入生產，從而提高生產效率。

　　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點如下：
　　1)易于實現焊接產品質量的穩定和提高，保證其均一性;
　　2)提高生產率，一天可24h連續生產;
　　3)改善工人勞動條件，可在有害環境下長期工作：
　　4)降低對工人操作技術難度的要求;
　　5)縮短產品改型換代的準備周期，減少相應的設備投資;
　　6)可實現小批量產品焊接自動化;
　　7)為焊接柔性生產線提供技術基礎。