|
В качестве манипулятора сварочного инструмента (горелки – для дуговой сварки, клещей – для точечной контактной сварки) обычно используют сварочный робот, представляющий собой многозвенный манипулятор с системой программного управления перемещениями звеньев. Манипулятор сварочного инструмента воспринимает нагрузку, связанную с перемещением сварочной горелки (или сварочных клещей) с коммуникациями, измерительных устройств подсистемы адаптации; а также силы сопротивления изгибу и скручиванию сварочных кабелей (и других коммуникаций, подводимых к сварочному инструменту). Поэтому грузоподъемность роботов для дуговой сварки обычно находится в пределах 50-100 Н, а для точечной контактной – 500-900 Н. Манипуляторы сварочного инструмента реализуют переносные и ориентирующие перемещения сварочного инструмента. Механизмы манипулятора строят в различных системах координат: прямоугольной, цилиндрической, двухполярной цилиндрической, сферической и двухполярной сферической (или антропоморфной), рычажной, ангулярной. Наиболее распространены для дуговой сварки роботы с прямоугольной и двухполярной сферической системами координат переносных движений. Для точечной контактной сварки чаще других применяют роботы с сферической и двухполярной сферической системами координат переносных движений. Манипуляторы сварочного инструмента с прямоугольной системой координат при модульной конструкции могут быть реализованы в наибольшем числе вариантов. Направления переносных движений манипуляторов параллельны линиям швов или плоскостям, в которых расположены швы большинства сварных конструкций, что упрощает процедуру обучения, систему управления и средства адаптации. Такие манипуляторы позволяют обслуживать большие зоны, что особенно важно при сварке одним роботом изделий с большими габаритными размерами. Недостатки манипуляторов с прямоугольной системой координат следующие: значительная металлоемкость и большое занимаемое пространство; необходимость в механизмах, преобразующих вращательное движение в поступательное, и устройствах для защиты прямолинейных направляющих и указанных передач. Манипуляторы с двухполярной сферической системой координат имеют небольшую металлоемкость, малые собственные габаритные размеры, простые и компактные механизмы привода. В этих манипуляторах не нужны механизмы и направляющие прямолинейного перемещения, и, следовательно, защита их от внешних воздействий. Недостатки манипуляторов сварочного инструмента с двухполярной сферической системой координат следующие: невозможность обслуживания больших рабочих пространств; неизбежное повышение требований к точности передач при увеличении размеров рабочего пространства. С совершенствованием методов и технических средств управления координатами звеньев манипуляционных систем для сварки такие достоинства прямоугольной системы координат, как параллельность осей координат линиям швов и связанные с этим упрощения процедуры обучения, система управления и средств адаптации, теряют свое решающее значение. Современные системы управления манипуляторами с двухполярной сферической (и любой другой) структурой позволяют оператору при обучении и работе осуществлять прямолинейные перемещения рабочего органа вдоль координатных осей в привычной для человека декартовой системе за счет автоматического согласования работы приводов всех звеньев манипуляторов. Поэтому достоинства манипуляторов с двухполярной сферической системой координат приобретают решающее значение. Например, небольшие собственные габаритные размеры манипуляторов с двухполярной сферической системой координат делают их особенно удобными при сварке небольших изделий или отдельных швов (участков швов) изделий средних и больших размеров. В последнем случае одно изделие можно одновременно сваривать несколькими роботами, что позволяет осуществлять роботизацию так называемой многоголовочной сварки. Робототехнологические комплексы с прямоугольной структурой остаются предпочтительными при сварке изделий со средними и крупными габаритными размерами, когда нецелесообразно проводить их одновременную сварку несколькими роботами. В этом случае большие собственные габаритные размеры робота и изделия соизмеримы. Известны также манипуляторы сварочного инструмента, в которых сочетаются перемещения прямолинейные и осуществляемые антропоморфными устройствами.
|
