管道焊接機器人發(fā)展歷史

管與管之間相交產(chǎn)生的相貫線焊縫在工業(yè)中非常常見。在20世紀，國內(nèi)外工廠大多采用手工的方式來完成焊接。由于相貫線焊縫是復雜的空間軌跡，并且焊接的生產(chǎn)周期一般較長，所以很難保證焊縫質(zhì)量的穩(wěn)定性。另外，在大型的厚壁容器在焊接的過程中，一般需要對待焊管體進行預熱工作，并且預熱溫度一般較高，使得工作環(huán)境比較惡劣。自20世紀末期開始，國內(nèi)外開始研究相貫線焊縫的自動焊接技術，并且有了一定的成果。隨著微處理技術、大功率電力電子技術的成熟和交流永磁電機材料的發(fā)展和應用，電機效率的提高和制造成本的降低，交流伺服系統(tǒng)得到長足發(fā)展并將逐步取代直流伺服系統(tǒng)。1996年日本慶應大學研制出了管道焊接自主移動機器人它能夠沿管道移動，在焊前利用CCD相機采集信息，自動尋找焊縫位置，然后讓通過幾個軸的配合實現(xiàn)全位置焊接，其結構圖如圖1-6所示。該焊接機器人設計較為繁瑣，在實際應用中適應性不強。

焊接機器人的設計越來越復雜

，機械性能、成本因素、能耗功率、可移動性、動態(tài)特性和動力驅(qū)動等都是要充分考慮的。尤其是機器人要在高速運轉(zhuǎn)下工作，如何克服噪音和振動等因素就是要充分考慮的問題。在焊接機器人的設計中，我們越來越發(fā)現(xiàn)，仿生學的作用愈發(fā)明顯，機器人和人類一樣，在本質(zhì)上都是物質(zhì)決定意識的產(chǎn)物，或者說都是按照一定程式在特定觸發(fā)環(huán)境下去工作的。和人類運動能夠產(chǎn)生的各種障礙一樣，焊接機器人在工作狀態(tài)下也會遭遇因為原始設計對環(huán)境考慮不周而發(fā)生的問題。焊接機器人的系統(tǒng)實訓過程大致可以分為上述11點內(nèi)容，如果大家想要進行焊接機器人的操作，就要細膩的去學習，不斷提高自身的操作素養(yǎng)，更好的去操作焊接機器人，保證焊接效果。比如人類在進化過程中，因為環(huán)境的改變可能會發(fā)生職業(yè)病，比如闌尾的設計就是進化的多余產(chǎn)物，機器人也是如此，設計是根據(jù)特定的環(huán)境，可能會因為突發(fā)環(huán)境的變化而產(chǎn)生故障，因為此時焊接機器人仍然按照原有程式運作。在焊接機器人系統(tǒng)穩(wěn)定性和機械可靠性以及操作安全性越來越提高的今天，這種環(huán)境變化而產(chǎn)生故障因為越來越引起人們的重視，這可能會導致機器人因為判斷問題而錯誤操作。

焊接機器人機械臂調(diào)速曲線的3種形式

焊接機器人工作時，根據(jù)機械臂末端與焊點的距離遠近，可以劃分為三種不同的機械臂調(diào)速曲線，分別是下圖的Curve-0、Curve-1、Curve-2。三種曲線均為理想速度曲線。

當焊接機器人執(zhí)行焊接任務時，首先計算機械臂末端到目標距離(焊點)的距離。機械臂啟動、停止所運行的短距離記為L0，大速度記為V0，則當需要移動的距離L<L0時，機械臂末端速度為余弦曲線Curve-0；當機械臂末端所需的-直線曲線Curve-2。下面焊接機器人廠家就焊接機器人原理圖的設計為大家詳細介紹一下。