工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的工业机器人还有行走机构。定制机械手大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中腕部通常有1~3个运动自由度;驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作;控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,机械手厂通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到工业机器人控制柜。示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。
在诸多焊接方式中,由于点焊只需点位控制,至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求,因此点焊对所用的机器人的要求是不很高的,这也点焊机器人较早被应用的原因之一。定制机械手但为了确保焊接质量,基本的要求还是要满足的,比如说点焊机器人不仅要有足够的负载能力,而且在点与点之间移位时速度要快捷,动作要平稳,定位要准确,以减少移位的时间,提高工作效率。在实际焊接过程中点焊机器人需要有多大的负载能力,主要取决于所用的焊钳形式,对于用与变压器分离的焊钳,30~45kg负载的机器人就足够了。但是这种焊钳一方面由于二次电缆线长,电能损耗大,也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接;另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动,电缆的损坏较快。机械手厂因此一体式焊钳逐渐将其代替。考虑到点焊机器人要有足够的负载能力,才能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接,一般都选用100~150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求,有些重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能,而这也对电机的性能,微机的运算速度和算法都提出更高的要求。
购买焊接机器人需要替代人工,增加效率,降低管理成本。焊接机器人拥有稳定和提高焊接质量,保证其均一性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的,质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,定制机械手因此焊接质量是稳定的。而人工焊接时,焊接速度、干伸长等都是变化的,因此很难做到质量的均一性。采用机器人焊接工人只是用来装卸工件,远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等,使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。焊接机器人没有疲劳,可24小时连续生产,使用机器人焊接,效率明显提高。机械手厂焊接机器人的生产节拍是固定的,因此安排生产计划非常明确,可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的区别是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。另外还能提高工厂的自动化程度,可以申请政府给企业的自动化改造费用
如何选购合适的焊接机器人呢?首先要了解焊接机器人有哪些技术指标及特殊的技术指标,这是正确使用机器人的前提。产品手册也有列技术指标,但是单从手册上了解会比较表面,最好是根据实际需要理解某些特定的性能指标,才能更加深入这个行业。定制机械手焊接机器人的主要技术指标可分为两部分,机器人的一般指标和焊接机器人的特殊指标。机器人通用技术指标自由度数这是反映机器人灵活性的重要指标。机械手厂一般而言,在机器人工作空间中可以到达3个自由度,但是焊接不仅必须到达空间中的某个位置,而且还必须确保焊枪(切削工具或焊钳)的空间姿势。因此,电弧焊和切割机器人至少需要5个自由度,点焊机器人至少需要6个自由度。