


機器人控制系統(tǒng)是機器人的大腦,是決定機器人功能和性能的主要因素,。工業(yè)機器人控制技術的主要任務就是控制工業(yè)機器人在工作空間中的運動位置,、姿態(tài)、軌跡,、操作順序及動作的時間等,,具有編程簡單、軟件菜單操作,、友好的人機交互界面,、在線操作提示和使用方便等特點。目前機器人的應用工程由單臺機器人工作站向機器人生產(chǎn)線發(fā)展,,機器人控制器的聯(lián)網(wǎng)技術使得對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控,、診斷和管理更加便捷。
機器人焊接目前已廣泛應用在汽車制造業(yè),,汽車底盤,、座椅骨架、導軌,、消聲器以及液力變矩器等焊接,。豐田公司將點焊作為標準來裝備其日本國內(nèi)和海外的所有點焊機器人。用這種技術可以提高焊接質量,,甚至試圖用它來代替某些弧焊作業(yè),,同時,在短距離內(nèi)的運動時間也大為縮短,。該公司推出一種高度低的點焊機器人,,用它來焊接車體下部零件。這種矮小的點焊機器人還可以與較高的機器人組裝在一起,,共同對車體上部進行加工,,從而縮短了整個焊接生產(chǎn)線長度。轎車后橋,、副車架,、搖臂、懸架,、減振器等底盤零件大都是以惰性氣體保護焊(me
tal-Inert Gas Welding,,MIG)為主的受力安全零件,,主要構件采用沖壓焊接,板厚平均為1.5~4 mm,,焊接主要以搭接,、角接接頭形式為主,焊接質量要求相當高,,其質量的好壞直接影響到轎車的安全性能,。應用機器人焊接后,大大提高了焊接件的外觀和內(nèi)在質量,,并*保*了質量的穩(wěn)定性和降低勞動強度,,改善了勞動環(huán)境。
激光焊接設備的關鍵是大功率激光器,,主要有兩大類,,一類是固體激光器,又稱Nd:YAG激光器,。Nd:YAG激光器波長為1.06 mm,,主要優(yōu)點是產(chǎn)生的光束可以通過光纖傳送,因此可以省去復雜的光束傳送系統(tǒng),,適用于柔性制造系統(tǒng)或遠程加工,,通常用于焊接精度要求比較高的工件。汽車工業(yè)常用輸出功率為3~4 kW的Nd:YAG激光器,。另一類是氣體激光器,,又稱CO2激光器,分子氣體作工作介質,,產(chǎn)生平均為10.6 mm的紅外激光,,可以連續(xù)工作并輸出很高的功率,標準激光功率在2~5 kW之間,。汽車工業(yè)中激光技術主要用于車身拼焊、焊接和零件焊接,。
德國的Rofin-Sina公司和Trumpf公司主要生產(chǎn)CO2激光器,,HAAS公司則主要生產(chǎn)固體(Nd:YAG)激光器,而IPG公司生產(chǎn)新型的光纖激光器,,Laserline公司生產(chǎn)半導體激光器,,形成相互競爭又互相補充的激光技術研發(fā)與生產(chǎn)鏈。大眾汽車,、寶馬汽車,、奔馳汽車和美雅(Meyer)船廠是德國應用激光焊接技術的示范企業(yè)。德國的大眾汽車已經(jīng)將激光焊接技術引入中國,,并在上海大眾和一汽-大眾的轎車批量生產(chǎn)線上應用,,推動了中國激光焊接技術的應用,。
使用輸出功率大于4 kW的二極管激發(fā)的固體激光器,對于鋁合金的焊接具有決定性的意義,。這些系統(tǒng)的光束質量特別好,,能夠瞬間注入直徑為0.4 mm的光纖中。激光束的聚焦能力極大地依靠于光纖的截面積,。這表明這種新一代的固體激光器的潛力是“點”直徑更小,,功率密度更高,使人們能夠進行以連續(xù)波的模式進行焊接,。例如,,用于對小型樣品和小零件的各種連接,如對接,、T形焊接和搭接進行了研究,,零件的材料是AlMgSi0.7(厚度:3 mm)和AlMg3(厚度:1.6 mm)鋁合金。高質量的焊道外形只有在純粹的連續(xù)波狀態(tài)才有可能,。當使用千瓦級的二極管激發(fā)的Nd:YAG
激光器焊接鋁時,,在很寬的參數(shù)范圍內(nèi)都能獲得很高的可靠性。