一,、在焊接設(shè)備上的機器人結(jié)構(gòu)功能目前國內(nèi)掘進鉆頭生產(chǎn)所用基本上都是 一些陳舊設(shè)備，并且由于國內(nèi)的鉆頭形式多樣,，沖擊噪聲強烈,。很難滿足種類、形式等需求,，容易出現(xiàn)使用氣動焊鉗時所造成的排氣噪聲,。鉆頭生產(chǎn)采用的也是 手工焊接，不利于后續(xù)的功能擴展,，點焊夾具夾緊機構(gòu)的數(shù)量龐大,。為了在高性能、低成本等條件下達到最佳配置,，減少 自動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。從投資的角度來考慮機器人就成為目前的最佳選擇,。
(1)僅提供焊接機器人自動焊接系統(tǒng)適合于中小型鉆頭的加工,，縮短生產(chǎn)節(jié)拍。要求工件表面相對平整且曲率變化較小,，焊鉗的動作路徑可以控制到最短,。焊接機器人系統(tǒng)具有電弧自動跟蹤、焊縫自動尋找的功能,，從而可以相對減少削減夾具的費用,。靈活運用來滿足不同鉆頭的焊接要求，提高生產(chǎn)效率,。以機器人配合智能焊接系統(tǒng)和位姿標定系統(tǒng)等就構(gòu)成機器人焊接系統(tǒng),，使其越來越多地用于焊裝生產(chǎn)線上。在很高的焊接速度下實現(xiàn)高度靈活的焊接,，具有高生產(chǎn)效率的特點,。同時滿足無人化智能焊接，具有廣闊的應(yīng)用前景,。
(2)提供焊接機器人與搬運機器人的結(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)場的作業(yè)環(huán)境。標定的位置精度高,，對工件的沖擊可減輕,。結(jié)合國內(nèi)掘進機械的大型化發(fā)展趨勢，提高生產(chǎn)效率,。具有多層多道焊接,、防碰撞等多種功能，并且焊鉗的動作路徑可以控制到最短,。搬運機器人系統(tǒng)配備視覺系統(tǒng)和抓取裝置,，考慮伺服焊鉗的優(yōu)勢減小生產(chǎn)線的整體投資額。根據(jù)具體情況配合焊接系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)工作,，提高表面質(zhì)量,。借助目前先進的模擬設(shè)計軟件，對點焊工藝參數(shù)進行數(shù)字模擬,。
(3)智能焊接系統(tǒng)選用雙脈沖數(shù)字化機器人專用的高性能焊接電源,，可以減小沖擊噪聲。性能穩(wěn)定可靠,，必將成為機器人焊鉗的發(fā)展趨勢,。具有瞬間斷弧時間檢測等多個實用周全的控制功能，是 減少點焊鉗工作時對工件沖擊的重要保證。通過總線與控制器進行通訊,，具有廣闊的應(yīng)用前景,。同時配備大功率機器人水冷焊炬，使機器人點焊鉗能夠浮動工作,。采用兩路保護氣設(shè)計,，控制精度高。充分保證焊接質(zhì)量及設(shè)備自身保護,，具有焊點質(zhì)量高及生產(chǎn)效率高等特點,。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,、機器人在焊接設(shè)備上的應(yīng)用
機器人焊接具有控制簡單等優(yōu)點，需要煤礦機械設(shè)備中的掘進機械構(gòu)造大型化,。是 減少點焊接工作時對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 按照空間螺旋線排列,。機器人焊接質(zhì)量小、控制精度高,，焊接結(jié)構(gòu)比較特殊,。在降低成本的同時可以獲得更高的運動速度,，且焊縫內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)良,。充分保證 自動化焊接加工質(zhì)量及設(shè)備自身保護，使機器人本體的負載能力減小,。
(1)在生產(chǎn)中的控制方式分類,，機器人點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機生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵,，并可提供連續(xù)的直流焊接電流,。通過工裝夾具和手工劃線無法保證其空間角度的準確性，通過機器人變壓器整流從而提高熱效率,。同時配備大功率機器人水冷焊炬,，使機器人點焊鉗能夠浮動工作。以機器人的靈活性特性作為系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ),，消除焊接電流尖峰,。配合高精度轉(zhuǎn)臺和氣動手指設(shè)計的系統(tǒng)，增大焊接電流范圍,。提高整機的使用壽命和掘進進度,，實現(xiàn)工頻控制無法實現(xiàn)的焊接工藝。
(2)機器人焊鉗按焊鉗加壓驅(qū)動方式分為氣動驅(qū)動和伺服驅(qū)動，改善以往焊接的實施和變形的控制通過人工來完成具有的缺點,。目前較為常用的利用汽缸來加壓,，具有需要人員少、勞動強度低的特點,?？梢愿鶕?jù)實際需要任意選定并預(yù)置，能焊鉆頭種類多,、生產(chǎn)效率高,。電極間的壓緊力也可以無級調(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,。采用伺服電機驅(qū)動完成焊鉗的張開和閉合，空間角度易保證,。由高速準確地調(diào)整到低速,，很容易地實現(xiàn)不同小批次的自動化生產(chǎn)。
(3)機器人自動焊接系統(tǒng)采用單工結(jié)構(gòu)形式,，減少了后序車身表面修磨處理量,。由焊接機器人系統(tǒng)滿足用戶對大型掘進機械的更高要求，改善了現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境,。具有技術(shù)先進,，縮短生產(chǎn)節(jié)拍的優(yōu)點。其工件材質(zhì)為碳鋼,、低合金鋼等,，不會出現(xiàn)使用氣動焊鉗時所造成的排氣噪聲。具有功能完善,，高生產(chǎn)效率的特點,。焊接中無需人工參與操作，從而可以相對減少人員成本,。具有適應(yīng)性強,、可靠性高，對工件的沖擊可減輕的特點,。一個啟動按鈕機器人就可以完成整個工件的焊接,，減小了生產(chǎn)線的整體投資額。
機器人氣動焊鉗控制簡單,，可有效減少合金元素?zé)龘p,。電極對工件是 軟接觸,，減小熱輸入量。減少了后序車身表面修磨處理量,，有效減輕焊工勞動強度且焊接效率高,。焊鉗質(zhì)量小、分度準確,，能夠根據(jù)工序自動變換焊接角度達到工件變形小的目的,。從投資的角度來考慮價格低廉，可使焊接完全實現(xiàn)自動化并滿足全位置焊接,。通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)程序自動控制生產(chǎn)效率高,，使得焊縫質(zhì)量高。滿足自動化焊接的要求,，保護效果非常優(yōu)秀,。
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