一,、在焊接設(shè)備上的機(jī)器人結(jié)構(gòu)功能目前國(guó)內(nèi)掘進(jìn)鉆頭生產(chǎn)所用基本上都是 一些陳舊設(shè)備，并且由于國(guó)內(nèi)的鉆頭形式多樣，沖擊噪聲強(qiáng)烈,。很難滿(mǎn)足種類(lèi),、形式等需求，容易出現(xiàn)使用氣動(dòng)焊鉗時(shí)所造成的排氣噪聲,。鉆頭生產(chǎn)采用的也是 手工焊接,，不利于后續(xù)的功能擴(kuò)展，點(diǎn)焊夾具夾緊機(jī)構(gòu)的數(shù)量龐大,。為了在高性能,、低成本等條件下達(dá)到最佳配置，減少 自動(dòng)焊接加工中焊縫易出現(xiàn)氣孔,、夾渣,，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定制等約生產(chǎn)的主要因素。從投資的角度來(lái)考慮機(jī)器人就成為目前的最佳選擇,。
(1)僅提供焊接機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)適合于中小型鉆頭的加工,，縮短生產(chǎn)節(jié)拍。要求工件表面相對(duì)平整且曲率變化較小,，焊鉗的動(dòng)作路徑可以控制到最短,。焊接機(jī)器人系統(tǒng)具有電弧自動(dòng)跟蹤、焊縫自動(dòng)尋找的功能,，從而可以相對(duì)減少削減夾具的費(fèi)用,。靈活運(yùn)用來(lái)滿(mǎn)足不同鉆頭的焊接要求，提高生產(chǎn)效率,。以機(jī)器人配合智能焊接系統(tǒng)和位姿標(biāo)定系統(tǒng)等就構(gòu)成機(jī)器人焊接系統(tǒng),，使其越來(lái)越多地用于焊裝生產(chǎn)線(xiàn)上。在很高的焊接速度下實(shí)現(xiàn)高度靈活的焊接,，具有高生產(chǎn)效率的特點(diǎn),。同時(shí)滿(mǎn)足無(wú)人化智能焊接，具有廣闊的應(yīng)用前景,。
(2)提供焊接機(jī)器人與搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)合方式適合于大型鉆頭的加工或者復(fù)雜表面的工件焊接,，改善了現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境。標(biāo)定的位置精度高,，對(duì)工件的沖擊可減輕,。結(jié)合國(guó)內(nèi)掘進(jìn)機(jī)械的大型化發(fā)展趨勢(shì),，提高生產(chǎn)效率,。具有多層多道焊接、防碰撞等多種功能,，并且焊鉗的動(dòng)作路徑可以控制到最短,。搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)配備視覺(jué)系統(tǒng)和抓取裝置，考慮伺服焊鉗的優(yōu)勢(shì)減小生產(chǎn)線(xiàn)的整體投資額。根據(jù)具體情況配合焊接系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)工作,，提高表面質(zhì)量,。借助目前先進(jìn)的模擬設(shè)計(jì)軟件，對(duì)點(diǎn)焊工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)字模擬,。
(3)智能焊接系統(tǒng)選用雙脈沖數(shù)字化機(jī)器人專(zhuān)用的高性能焊接電源,，可以減小沖擊噪聲。性能穩(wěn)定可靠,，必將成為機(jī)器人焊鉗的發(fā)展趨勢(shì),。具有瞬間斷弧時(shí)間檢測(cè)等多個(gè)實(shí)用周全的控制功能，是 減少點(diǎn)焊鉗工作時(shí)對(duì)工件沖擊的重要保證,。通過(guò)總線(xiàn)與控制器進(jìn)行通訊,，具有廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)配備大功率機(jī)器人水冷焊炬,，使機(jī)器人點(diǎn)焊鉗能夠浮動(dòng)工作,。采用兩路保護(hù)氣設(shè)計(jì)，控制精度高,。充分保證焊接質(zhì)量及設(shè)備自身保護(hù),，具有焊點(diǎn)質(zhì)量高及生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。加裝高靈敏度防碰撞傳感器和焊炬服務(wù)系統(tǒng),，維修方便,。
二、機(jī)器人在焊接設(shè)備上的應(yīng)用
機(jī)器人焊接具有控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),，需要煤礦機(jī)械設(shè)備中的掘進(jìn)機(jī)械構(gòu)造大型化,。是 減少點(diǎn)焊接工作時(shí)對(duì)工件沖擊的重要保證，鉆頭的加工工藝更為復(fù)雜,。按控制方式分類(lèi)分為工頻控制和中頻控制,，其結(jié)構(gòu)形式分布是 按照空間螺旋線(xiàn)排列。機(jī)器人焊接質(zhì)量小,、控制精度高,，焊接結(jié)構(gòu)比較特殊。在降低成本的同時(shí)可以獲得更高的運(yùn)動(dòng)速度,，且焊縫內(nèi)部質(zhì)量?jī)?yōu)良,。充分保證 自動(dòng)化焊接加工質(zhì)量及設(shè)備自身保護(hù)，使機(jī)器人本體的負(fù)載能力減小,。
(1)在生產(chǎn)中的控制方式分類(lèi),，機(jī)器人點(diǎn)焊鉗按控制方式分為工頻控制和中頻控制。保證截齒的空間位置是 決定截齒壽命和掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵,，并可提供連續(xù)的直流焊接電流,。通過(guò)工裝夾具和手工劃線(xiàn)無(wú)法保證其空間角度的準(zhǔn)確性,，通過(guò)機(jī)器人變壓器整流從而提高熱效率。同時(shí)配備大功率機(jī)器人水冷焊炬,，使機(jī)器人點(diǎn)焊鉗能夠浮動(dòng)工作,。以機(jī)器人的靈活性特性作為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，消除焊接電流尖峰,。配合高精度轉(zhuǎn)臺(tái)和氣動(dòng)手指設(shè)計(jì)的系統(tǒng),，增大焊接電流范圍。提高整機(jī)的使用壽命和掘進(jìn)進(jìn)度,，實(shí)現(xiàn)工頻控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)的焊接工藝,。
(2)機(jī)器人焊鉗按焊鉗加壓驅(qū)動(dòng)方式分為氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)，改善以往焊接的實(shí)施和變形的控制通過(guò)人工來(lái)完成具有的缺點(diǎn),。目前較為常用的利用汽缸來(lái)加壓,，具有需要人員少、勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn),?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要任意選定并預(yù)置，能焊鉆頭種類(lèi)多,、生產(chǎn)效率高,。電極間的壓緊力也可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，易于批量化生產(chǎn),、空間角度易保證,。減小電極沖擊所造成的壓痕，其效率,、質(zhì)量和可重復(fù)性都大幅度提高,。采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成焊鉗的張開(kāi)和閉合，空間角度易保證,。由高速準(zhǔn)確地調(diào)整到低速,，很容易地實(shí)現(xiàn)不同小批次的自動(dòng)化生產(chǎn)。
(3)機(jī)器人自動(dòng)焊接系統(tǒng)采用單工結(jié)構(gòu)形式,，減少了后序車(chē)身表面修磨處理量,。由焊接機(jī)器人系統(tǒng)滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)大型掘進(jìn)機(jī)械的更高要求，改善了現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境,。具有技術(shù)先進(jìn),，縮短生產(chǎn)節(jié)拍的優(yōu)點(diǎn)。其工件材質(zhì)為碳鋼,、低合金鋼等,，不會(huì)出現(xiàn)使用氣動(dòng)焊鉗時(shí)所造成的排氣噪聲。具有功能完善,，高生產(chǎn)效率的特點(diǎn),。焊接中無(wú)需人工參與操作，從而可以相對(duì)減少人員成本,。具有適應(yīng)性強(qiáng),、可靠性高，對(duì)工件的沖擊可減輕的特點(diǎn),。一個(gè)啟動(dòng)按鈕機(jī)器人就可以完成整個(gè)工件的焊接,，減小了生產(chǎn)線(xiàn)的整體投資額。
機(jī)器人氣動(dòng)焊鉗控制簡(jiǎn)單,，可有效減少合金元素?zé)龘p,。電極對(duì)工件是 軟接觸，減小熱輸入量,。減少了后序車(chē)身表面修磨處理量,，有效減輕焊工勞動(dòng)強(qiáng)度且焊接效率高。焊鉗質(zhì)量小,、分度準(zhǔn)確,，能夠根據(jù)工序自動(dòng)變換焊接角度達(dá)到工件變形小的目的。從投資的角度來(lái)考慮價(jià)格低廉,，可使焊接完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化并滿(mǎn)足全位置焊接,。通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)控制生產(chǎn)效率高，使得焊縫質(zhì)量高,。滿(mǎn)足自動(dòng)化焊接的要求,，保護(hù)效果非常優(yōu)秀。
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