焊接机器人主要包括机器人和焊接设备。机器人由机器人本体和控制柜(硬件和软件)组成。焊接设备,如电弧焊和点焊,由焊接电源,(包括其控制系统)、送丝机(电弧焊)、焊枪(钳子)等部分组成。智能机器人还应该有传感系统,如激光或摄像传感器及其控制装置。
目前,焊接机器人已广泛应用于汽车制造业,如汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器、液力变矩器等,尤其是汽车底盘焊接生产。丰田汽车公司它已经决定使用点焊作为标准来装备其在日本和海外的所有点焊机器人。这项技术可以提高焊接质量,甚至可以尝试用它来代替一些电弧焊操作。短距离内的运动时间也大大缩短。应该公司最近引进了一种低空点焊机器人来焊接车身下部。这种短的点焊机器人还可以和更高的机器人组装在一起加工车身上部,从而缩短整条焊接生产线的长度。国内生产桑塔纳、帕萨特、别克、赛欧、Polo等后轮轴、副车架、摇臂、悬架、 减震器等汽车底盘零件多为基于MIG焊接工艺的应力安全件,主要部件冲压焊接而成,平均厚度为1。5 ~ 4 mm,焊接以搭接和角接形式为主,焊接质量相当高,直接影响到汽车的安全性能。机器人焊接后,焊接件的外观和内在质量大大提高,保证了质量的稳定性,降低了劳动强度,改善了工作环境。
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码垛机器人
码垛机器人是一种从事码垛的工业机器人。已经装箱的物件按照一定的排列方式放在托盘和货盘(木质和塑料)上,可以多层堆放,然后推出,便于叉车运输到仓库存放。码垛机器人可以集成在任何生产线上,为生产现场提供智能化、机器人化、网络化的产品,可以实现啤酒、饮料、食品行业各种作业的码垛物流,广泛应用于纸箱、塑料盒、瓶、袋、桶、薄膜包装产品、灌装产品。与三合一灌装线配套等。,码垛各种瓶瓶罐罐。堆垛机的自动操作分为自动进箱、翻箱、分拣、码垛、移动、提升、支撑、卸载和卸料。
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搬运机器人
搬运机器人是一种可以进行自动搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的美国,有两种机器人首次用于搬运作业。搬运操作是指用一种设备夹持工件,并将其从一个加工位置移动到另一个加工位置。搬运机器人可以配备不同的末端执行器,完成搬运不同形状和状态工件的工作,大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的搬运机器人超过10万台,广泛应用于机床上下料、冲床自动生产线、自动装配线、码垛、集装箱自动搬运等领域。一些发达国家已经制定了人工处理的最大限度, 而搬运机器人必须完成超出极限的工作。搬运机器人是现代自动控制领域的一项高新技术,它涉及机械学、机械学、电气液压与气动技术、自动控制技术、传感器技术、单片机技术和计算机技术,已成为现代机械制造生产系统的重要组成部分。它的优点是可以通过编程完成各种预期的任务,在自身的结构和性能上具有人和机器各自的优势,尤其表现出人工智能和适应性。
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喷涂机器人
喷涂机器人(Spraying robot)也叫喷漆机器人(),是一种可以自动喷漆或喷涂其他油漆的工业机器人。它是由挪威在1969年开发的。公司(后并入abb集团)。喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成。液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源,如油泵、油箱、电机等。使用的大多是5、6自由度的关节,所以手臂的运动空间很大,可以做复杂的轨迹运动。一般它的手腕有2到3个自由度,可以灵活活动。更高级的绘画机器人的手腕采用柔性手腕,可以全方位弯曲和旋转。它的作用类似于人的手腕,可以很容易地通过一个小孔刺入工件内部,对其内表面进行喷射。
喷漆机器人一般采用液压驱动,具有动作速度快、防爆性能好的特点。可以通过手把手教或者点指示的方式来教。喷漆机器人广泛应用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。
主喷涂机器人优势:
(1)灵活性大。工作范围大。
(2)提高喷涂质量和材料利用率。
(3)易于操作和维护。离线编程可以大大缩短现场调试时间。
(4)设备利用率高。喷涂机器人的利用率可以达到90%-95%。
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装配机器人
装配机器人是柔性自动装配系统的核心设备,由机器人机械手、控制器、末端执行器和传感系统组成。其中,机械手的结构类型有水平关节型、直角坐标型、多关节型和圆柱坐标型等。控制器一般采用多CPU或多级计算机系统实现运动控制和运动编程;末端执行器被设计成各种爪子和手腕,以适应不同的装配对象。传感器系统还获得装配机器人与环境和装配对象之间的相互作用的信息。常用的装配机器人主要有可编程通用装配机械手(-),即PUMA机器人(最早出现于1978年,工业机器人的始祖)和平面双关节机器人(),即机器人。与一般工业机器人相比, 装配机器人具有精度高、灵活性好、工作范围小、可与其他系统配合使用等特点,主要应用于各种电器制造行业。
装配机器人的很多工作就是轴和孔的装配。为了在轴和孔之间存在误差时装配机器人,机器人应该是柔性的。主动柔顺是基于传感器反馈的信息,而被动柔顺中心采用无动力。机构以控制夹持器的运动来补偿其位置误差。如美国实验室研制的远心柔顺装置RCC()允许轴侧向运动不转动,另一种允许轴绕远心(通常位于离手爪最远的轴端)转动不运动,分别补偿侧向误差和角度误差,实现轴孔装配。
装配机器人主要用于制造各种电器(包括家用电器,如电视机、录音机、洗衣机、冰箱、吸尘器)、小型电机、汽车及其零部件、计算机、玩具、机电产品及其零部件等。。
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激光加工机器人
激光加工机器人将机器人技术应用于激光加工,通过高精度的工业机器人实现更加灵活的激光加工操作。这个系统可以通过示教盒在线操作,也可以离线编程。系统可以自动检测工件,生成工件的模型,然后生成加工曲线,或者直接利用CAD数据进行加工。它可用于工件的激光表面处理、钻孔、焊接和模具修复。
关键技术包括:
(1)激光加工机器人结构优化设计技术:采用大型框架式机身结构,增加工作范围,保证机器人精度;
(2)机器人系统误差补偿技术:根据集成加工机器人工作空间大、精度高的要求,结合其结构特点,采用非模型法和基于模型法相结合的混合机器人补偿方法,对几何参数误差和非几何参数误差进行补偿。
(3)高精度机器人检测技术:将三坐标测量技术与机器人技术相结合,实现高精度机器人在线测量。(4)激光加工机器人专用语言的实现技术:根据激光加工和机器人操作的特点,完成激光加工机器人专用语言。
网络通信和离线编程技术:具有串口、CAN等网络通信功能,实现机器人生产线的监控和管理;并实现上位机对机器人的离线编程控制。
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真空机器人
真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人,主要应用于半导体行业,实现真空室内的晶圆传输。真空机械手进口难、限制多、消耗量大、用途广,已经成为制约整个半导体设备研发进度和整个产品竞争力的关键部件。而且国外买家在中国是经过严格审查的,属于禁运产品目录。真空机械手已成为严重制约我国半导体设备制造的“瓶颈”问题。直接驱动真空机器人技术属于原始创新技术。
关键技术包括:
(1)真空机器人新构型设计技术:通过结构分析和优化设计,避开国际专利,设计新构型,满足真空机器人对刚度和膨胀比的要求;
(2)大间隙真空直驱技术:涉及大间隙真空直驱电机和高洁净直驱电机的理论分析、结构设计、制造工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等。
(3)真空环境下多轴精密轴系的设计。采用轴中轴的设计方法,减少了轴间偏心和惯性不对称的问题。
(4)动态轨迹修正技术:通过传感器信息和机器人运动信息的融合,检测晶圆与手指参考位置的偏差,机器人通过动态修正运动轨迹,可以将晶圆从真空室中的一个工位准确地转移到另一个工位。
(5)符合SEMI标准的真空机器人语言:根据真空机器人的搬运要求、机器人操作和SEMI标准的特点,完成真空机器人专用语言。
可靠性系统工程技术:在集成电路制造中,设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备对MCBF的高要求,对机械手各部件的可靠性进行测试、评估和控制,以提高机械手各部件的可靠性,从而确保机械手满足IC制造的高要求。
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