焊接機(jī)器人中點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗分類
點(diǎn)焊機(jī)器人焊鉗從用途上可分為 C 形和 X 形兩種。 C 形焊鉗用于點(diǎn)焊垂直及近于垂直傾斜位置的焊縫： X 形焊鉗則主要用于點(diǎn)焊水平及近于水平傾斜位置的焊縫。
從阻焊變壓器與焊鉗的結(jié)構(gòu)關(guān)系上可將焊鉗分為分離式、內(nèi)藏式和一體式 3 種形式。
a.分離式焊鉗
該焊鉗的特點(diǎn)是阻焊變壓器與鉗體相分離，鉗體安裝在機(jī)器人手臂上，而焊接變壓器懸掛在機(jī)器人的上方，可在軌道上沿著機(jī)器人手腕移動(dòng)的方向移動(dòng)，二者之間用二次電纜相連。其優(yōu)點(diǎn)是減小了機(jī)器人的負(fù)載，運(yùn)動(dòng)速度高，價(jià)格便宜。
分離式焊鉗的主要缺點(diǎn)是需要大容量的焊接變壓器，電力損耗較大，能源利用率低。此外，粗大的二次電纜在焊鉗上引起的拉伸力和扭轉(zhuǎn)力作用于機(jī)器人的手臂上，限制了點(diǎn)焊工作區(qū)間與焊接位置的選擇。分離式焊鉗可采用普通的懸掛式焊鉗及阻焊變壓器。但二次電纜需要特殊制造，一般將兩條導(dǎo)線做在一起，中間用絕緣層分開，每條導(dǎo)線還要做成空心的，以便通水冷卻。此外，電纜還要有一定的柔性。
b.內(nèi)藏式焊鉗
這種結(jié)構(gòu)是將阻焊變壓器安放到機(jī)器人手臂內(nèi)，使其盡可能地接近鉗體，變壓器的二次電纜可以在內(nèi)部移動(dòng)。當(dāng)采用這種形式的焊鉗時(shí)，必須同機(jī)器人本體統(tǒng)一設(shè)計(jì)，如 Cartesian 機(jī)器人就采用這種結(jié)構(gòu)形式。另外，極坐標(biāo)或球面坐標(biāo)的點(diǎn)焊機(jī)器人也可以采取這種結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是二次電纜較短，變壓器的容量可以減小，但是使機(jī)器人本體的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜。
c.一體式焊鉗
所謂一體式就是將阻焊變壓器和鉗體安裝在一起，然后共同固定在楓器人手臂末端的法蘭盤上。其主要優(yōu)點(diǎn)是省掉了粗大的二次屯纜及懸掛變壓器的工作架，直接將焊接變壓器的輸出端連到焊鉗的上下機(jī)臂上，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省能量。例如，輸出電流 12000A ，分離式焊鉗需 75kVA 的變壓器，而一體式焊鉗只需 25kVA 。一體式焊鉗的缺點(diǎn)是焊鉗重量顯著增大，體積也變大，要求機(jī)器人本體的承載能力大于 60kg 。此外，焊鉗重量在機(jī)器人活動(dòng)手腕上產(chǎn)生慣性力易于引起過載，這就要求在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量減小焊鉗重 心與機(jī)器人手臂軸心線間的距離。
阻焊變壓器的設(shè)計(jì)是一體式焊鉗的主要問題，由于變壓器被限制在焊鉗的小空間里，外形尺寸及重量都必須比一般的小，二次線圈還要通水冷卻。目前，采用真空環(huán)氧澆鑄工藝，已制造出了小型集成阻焊變壓器。例如 30kVA 的變壓器，體積為 325x135~125mm3 ，重量只有18kg。
d.逆變式焊鉗
點(diǎn)焊機(jī)器人焊鉗從用途上可分為 C 形和 X 形兩種。 C 形焊鉗用于點(diǎn)焊垂直及近于垂直傾斜位置的焊縫： X 形焊鉗則主要用于點(diǎn)焊水平及近于水平傾斜位置的焊縫。
從阻焊變壓器與焊鉗的結(jié)構(gòu)關(guān)系上可將焊鉗分為分離式、內(nèi)藏式和一體式 3 種形式。
a.分離式焊鉗
該焊鉗的特點(diǎn)是阻焊變壓器與鉗體相分離，鉗體安裝在機(jī)器人手臂上，而焊接變壓器懸掛在機(jī)器人的上方，可在軌道上沿著機(jī)器人手腕移動(dòng)的方向移動(dòng)，二者之間用二次電纜相連。其優(yōu)點(diǎn)是減小了機(jī)器人的負(fù)載，運(yùn)動(dòng)速度高，價(jià)格便宜。
分離式焊鉗的主要缺點(diǎn)是需要大容量的焊接變壓器，電力損耗較大，能源利用率低。此外，粗大的二次電纜在焊鉗上引起的拉伸力和扭轉(zhuǎn)力作用于機(jī)器人的手臂上，限制了點(diǎn)焊工作區(qū)間與焊接位置的選擇。分離式焊鉗可采用普通的懸掛式焊鉗及阻焊變壓器。但二次電纜需要特殊制造，一般將兩條導(dǎo)線做在一起，中間用絕緣層分開，每條導(dǎo)線還要做成空心的，以便通水冷卻。此外，電纜還要有一定的柔性。
b.內(nèi)藏式焊鉗
這種結(jié)構(gòu)是將阻焊變壓器安放到機(jī)器人手臂內(nèi)，使其盡可能地接近鉗體，變壓器的二次電纜可以在內(nèi)部移動(dòng)。當(dāng)采用這種形式的焊鉗時(shí)，必須同機(jī)器人本體統(tǒng)一設(shè)計(jì)，如 Cartesian 機(jī)器人就采用這種結(jié)構(gòu)形式。另外，極坐標(biāo)或球面坐標(biāo)的點(diǎn)焊機(jī)器人也可以采取這種結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是二次電纜較短，變壓器的容量可以減小，但是使機(jī)器人本體的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜。
c.一體式焊鉗
所謂一體式就是將阻焊變壓器和鉗體安裝在一起，然后共同固定在楓器人手臂末端的法蘭盤上。其主要優(yōu)點(diǎn)是省掉了粗大的二次屯纜及懸掛變壓器的工作架，直接將焊接變壓器的輸出端連到焊鉗的上下機(jī)臂上，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省能量。例如，輸出電流 12000A ，分離式焊鉗需 75kVA 的變壓器，而一體式焊鉗只需 25kVA 。一體式焊鉗的缺點(diǎn)是焊鉗重量顯著增大，體積也變大，要求機(jī)器人本體的承載能力大于 60kg 。此外，焊鉗重量在機(jī)器人活動(dòng)手腕上產(chǎn)生慣性力易于引起過載，這就要求在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量減小焊鉗重 心與機(jī)器人手臂軸心線間的距離。
阻焊變壓器的設(shè)計(jì)是一體式焊鉗的主要問題，由于變壓器被限制在焊鉗的小空間里，外形尺寸及重量都必須比一般的小，二次線圈還要通水冷卻。目前，采用真空環(huán)氧澆鑄工藝，已制造出了小型集成阻焊變壓器。例如 30kVA 的變壓器，體積為 325x135~125mm3 ，重量只有18kg。
d.逆變式焊鉗
這是電阻焊機(jī)發(fā)展的一個(gè)新方向。目前，國外已經(jīng)將裝有逆變式焊鉗的點(diǎn)焊機(jī)器人用于汽車裝焊生產(chǎn)線上，我國對(duì)此正在進(jìn)行研究。
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