焊接机器人作为现代制造业的主要装备成员,已经广泛应用于工业生产现场。然而,由于关节自由度和工作空间的限制,单个通用焊接机器人能够完成的焊接任务非常有限。因此,在面临复杂焊接任务的生产环节中,比如汽车底盘和车身的生产,就要大量的焊接机器人协同完成,所以我们可以看到几十个甚至上百个焊接机器人同时在同一条生产线上工作的壮观场景。事实上,这不仅是工业生产现代化的写照,也是单个焊接机器人能力限制的结果。
总的来说,焊接机器人技术的发展有两个方向:一个是从焊接工艺的角度,通过控制焊接过程的质量来提高焊接质量,比如提高焊缝的跟踪精度。第二,焊接机器人工作能力的扩展,而变位机就属于这一类。变位机是焊接机器人关节自由度和工作空间的延伸。变位机的应用使得单个焊接机器人的操作灵活性更强,焊接工件的尺寸理论上不再受机器人自身工作空间的限制。定位器的出现很大程度上弥补了以往焊接作业的局限性。可以说,变位机已经成为焊接机器人突破自身局限的新支点。毫无疑问,变位机成功应用的关键是与焊接机器人的协调控制,也就是它们之间的有效配合。
长期以来,由于制造业发展水平的差异和相关研究的薄弱,至今没有专门的书籍来研究焊接变位机的定义和分类,因此其称谓和功能分类也各不相同。所以我们需要给焊接变位机一个专业的定义,就是用来拖动待焊工件,使待焊焊缝移动到理想位置进行焊接的设备。具体来说,焊接变位机可以根据具体的焊接需要,通过前后或线性移动,快速地将装载的工件的任何方向上的待焊接的焊缝改变为平焊操作,从而改变可能需要垂直焊接、仰焊等的焊接操作。并且难以保证焊接质量。
目前国内生产定位器的厂家很多,而且大部分规模都不大。基本上都是作为辅助焊机,和焊接机器人一起生产。还没有形成以定位器为主导产品的企业。国产定位器按运动功能主要分为全双回转式、倾转回转式和单回转式定位器。其中,全双旋式包括L、H(双座)和C双旋式;单回转焊接变位机主要有三种:双座单回转式、双座单回转尾座移动式和单座单回转式。定位器的基本性能要求包括负载能力、定位精度、***大扭矩输出、速度范围和***角度设置等。目前重型变位机负载能力可达5000kg以上,***大扭矩输出可达18000kN,焊接旋转角度可在0° ~ 360°之间任意设定顺时针或逆时针。高精度变位机一般由步进电机或伺服电机控制,其本体精度取决于步进电机驱动器,与机器人本体的配合是焊接系统工作精度的决定性因素。