使用機(jī)器人時(shí),掌握其技術(shù)指標(biāo)是正確使用的前提。焊接機(jī)器人的主要性能技術(shù)指標(biāo)可分為兩大部分,機(jī)器人的通用指標(biāo)和焊接機(jī)器人的專(zhuān)用指標(biāo)。
一、機(jī)器人通用技術(shù)指標(biāo)
1、自由度數(shù):這是反映機(jī)器人靈活性的重要指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō),有3個(gè)自由度數(shù)就可以達(dá)到機(jī)器人工作空間任何一點(diǎn),但焊接不僅要達(dá)到空間某位置,而且要保證焊槍 ( 割具或焊鉗 ) 的空間姿態(tài)。因此,對(duì)弧焊和切割機(jī)器人至少需要5個(gè)自由度,點(diǎn)焊機(jī)器人需要6個(gè)自由度。
2、負(fù)載:指機(jī)器人末端能承受的額定載荷,焊槍及其電纜、割具及氣管、焊鉗及電纜、冷卻水管等都屬負(fù)載。因此,弧焊和切割機(jī)器人的負(fù)載能力為 6 ~ 10kg,點(diǎn)焊機(jī)器人如使用一體式變壓器和焊鉗一體式焊鉗,其負(fù)載能力應(yīng)為 60 ~ 90kg ,如用分離式焊鉗,其負(fù)載能力應(yīng)為 40 ~ 50kg。
3、工作空間:廠家所給出的工作空間是機(jī)器人未裝任何末端操作器情況下的最大可達(dá)空間,用圖形來(lái)表示。應(yīng)特別注意的是,在裝上焊槍 ( 或焊鉗 ) 等后,又需要保證焊槍姿態(tài)。實(shí)際的可焊接空間,會(huì)比廠家給出的小一層,需要認(rèn)真地用比例作圖法或模型法核算一下,以判斷是否滿足實(shí)際需要。
4、最大速度:這在生產(chǎn)中是影響生產(chǎn)效率的重要指標(biāo)。產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)給出的是在各軸聯(lián)動(dòng)情況下,機(jī)器人手腕末端所能達(dá)到的最大線速度。由于焊接要求的速度較低,最大速度只影響焊槍 ( 或焊鉗 ) 的到位、空行程和結(jié)束返回時(shí)間。一般情況下,切割機(jī)器人要視不同的切割方法而定。
5、點(diǎn)到點(diǎn)重復(fù)精度:機(jī)器人性能的重要指標(biāo)之一。對(duì)點(diǎn)焊機(jī)器人,從工藝要求出發(fā),其精度應(yīng)達(dá)到焊鉗電極直徑的 1/2 以下,即+ 1 ~ 2mm 。對(duì)弧焊機(jī)器人,則應(yīng)小于焊絲直徑的 1/2 ,即 0.2 ~ 0.4mm 。
6、軌跡重復(fù)精度:這項(xiàng)指標(biāo)對(duì)弧焊機(jī)器人和切割機(jī)器人十分重要,但各機(jī)器人廠家都不給出這項(xiàng)指標(biāo),因?yàn)闇y(cè)量比較復(fù)雜。但各機(jī)器人廠家內(nèi)部都做這項(xiàng)測(cè)量,應(yīng)堅(jiān)持索要其精度數(shù)據(jù),對(duì)弧焊和切割機(jī)器人,軌跡重復(fù)精度應(yīng)小于焊絲直徑或割具切孔直徑的 1/2 ,一般需要達(dá)到 +0.3 ~ 0.5mm 以下。
7、用戶內(nèi)存容量:指機(jī)器人控制器內(nèi)主計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的容量大小。這反映了機(jī)器人能存儲(chǔ)示教程序的長(zhǎng)度,它關(guān)系到能加工工件的復(fù)雜程度。即示教點(diǎn)的最大數(shù)量。一般用能存儲(chǔ)機(jī)器人指令的系數(shù)和存儲(chǔ)總字節(jié) (Byte) 數(shù)來(lái)表示,也有用最多示教點(diǎn)數(shù)來(lái)表示。
8、插補(bǔ)功能:對(duì)弧焊、切割和點(diǎn)焊機(jī)器人,都應(yīng)具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能。
9、語(yǔ)言轉(zhuǎn)換功能:各廠機(jī)器人都有自己的專(zhuān)用語(yǔ)言,但其屏幕顯示可由多種語(yǔ)言顯示,例如 ABB機(jī)器人可以選擇英、德、法、意、西班牙、瑞士等國(guó)語(yǔ)言顯示。這對(duì)方便本國(guó)工人操作十分有用。我國(guó)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人可用中文顯示。
11、自診斷功能:機(jī)器人應(yīng)具有對(duì)主要元器件、主要功能模塊進(jìn)行自動(dòng)檢查、故障報(bào)警、故障部位顯示等功能。這對(duì)保證機(jī)器人快速維修和進(jìn)行保障非常重要。因此,自診斷功能是機(jī)器人的重要功能,也是評(píng)價(jià)機(jī)器人完善程度的主要指標(biāo)之一。現(xiàn)在世界上名牌工業(yè)機(jī)器人都有 30 ~ 50 個(gè)自診斷功能項(xiàng),用指定代碼和指示燈方式向使用者顯示其診斷結(jié)果及報(bào)警。
12、自保護(hù)及安全保障功能:機(jī)器人有自保護(hù)及安全保障功能。主要有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過(guò)熱自斷電保護(hù)飛動(dòng)作超限位自斷電保護(hù)、弘超逮自斷電保護(hù)等等,它起到防止機(jī)器人傷人活損傷周邊設(shè)備,在機(jī)器人的工作部位裝有各類(lèi)觸覺(jué)觸或接近覺(jué)傳感器,并能使機(jī)器人自動(dòng)停止工作。
二、焊接機(jī)器人專(zhuān)用性能技術(shù)指標(biāo)
1、可以適用的焊接或切割方法:這對(duì)弧焊機(jī)器人尤為重要,這實(shí)質(zhì)上反映了機(jī)器人控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)抗干擾的能力?,F(xiàn)在一般弧焊機(jī)器人只采用熔化極氣體保護(hù)焊方法,因?yàn)檫@些焊接方法不需采用高頻引弧起焊,機(jī)器人控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有特殊的抗干擾措施,能采用鎢極氬弧焊的弧焊機(jī)器人是近幾年的新產(chǎn)品,它有一套特殊的抗干擾措施。這一點(diǎn)在選用機(jī)器人時(shí)要加以注意。
2、擺動(dòng)功能:這對(duì)弧焊機(jī)器人甚為重要,它關(guān)系到弧焊機(jī)器人的工藝性能?,F(xiàn)在弧焊機(jī)器人的擺動(dòng)功能差別很大,有的機(jī)器人只有固定的幾種擺動(dòng)方式,有的機(jī)器人只能在 x-y 平面內(nèi)任意設(shè)定擺動(dòng)方式和參數(shù),好的選擇是能在空間 (x-y ,z) 范圍內(nèi)任意設(shè)定擺動(dòng)方式和參數(shù)。
3、焊接戶點(diǎn)示教功能:這是一種在焊接示教時(shí)十分有用的功能,即在焊接示教時(shí),先示教焊縫上某一點(diǎn)的位置,然后調(diào)整其焊槍或焊鉗姿態(tài),在調(diào)整姿態(tài)時(shí),原示教點(diǎn)的位置完全不變。實(shí)際是機(jī)器人能自動(dòng)補(bǔ)償由于調(diào)整姿態(tài)所引起的戶點(diǎn)位置的變化,確保戶點(diǎn)坐標(biāo),以方便示教操作者。
4、焊接工藝故障自檢和自處理功能:這是指常見(jiàn)的焊接工藝故障,如弧焊的粘絲、斷絲、點(diǎn)焊的粘電極等,這些故障發(fā)生后,如不及時(shí)采取措施,則會(huì)發(fā)生損壞機(jī)器人或報(bào)廢工件等大事故。因此,機(jī)器人必須具有檢出這類(lèi)故障并實(shí)時(shí)自動(dòng)停車(chē)報(bào)警的功能。
5、引弧和收弧功能:為確保焊接質(zhì)量,需要改變參數(shù)。在機(jī)器人焊接中,在示教時(shí)應(yīng)能設(shè)定和修改,這是弧焊機(jī)器人必不可少的功能。