溶接ロボットは、溶接（切断や溶射を含む）を行う産業用ロボットです。国際標準化機構（ISO）によると、産業用機械人間は標準的な溶接ロボットとして定義されており、産業用ロボットは、産業用自動化のための3つ以上のプログラム可能な軸を備えた多用途でプログラム可能な自動制御オペレーター（マニピュレーター）です。さまざまな用途に対応するために、ロボットの最後のシャフトには機械的なインターフェースがあり、通常は接続フランジであり、さまざまなツールやエンドアクチュエータを取り付けることができます。溶接ロボットは、最終軸フランジに溶接プライヤーまたは溶接（切断）ガンが取り付けられている産業用ロボットであり、溶接、切断、またはホットスプレーが可能です。

電子技術、コンピューター技術、数値制御およびロボット工学技術、自動溶接ロボットの開発により、1960年代から生産に使用され始めて以来、その技術はますます成熟し、主に次のものがあります。利点：

1）溶接品質を安定化および改善し、溶接品質を数値形式で反映できます。

2）労働生産性を向上させる。

3）労働者の労働強度を改善し、有害な環境で働くことができます。

4）労働者の操作スキルの要件を減らします。

5）製品の変更と変更の準備サイクルを短縮し、対応する設備投資を削減します。

したがって、すべての人生の歩みで広く使用されています。

溶接ロボットは、主にロボットと溶接装置の2つの部分で構成されています。ロボットは、ロボット本体と制御キャビネット（ハードウェアとソフトウェア）で構成されています。アーク溶接やスポット溶接を例にとる溶接装置は、溶接電源（制御系を含む）、ワイヤーフィーダー（アーク溶接）、溶接ガン（クランプ）などで構成されています。インテリジェントロボットの場合、レーザーセンサーやカメラセンサーなどのセンシングシステムとその制御も必要です。

溶接ロボット図

世界中で生産されている溶接ロボットは基本的にジョイントロボットであり、その大部分は6軸です。その中で、1、2、3軸はエンドツールをさまざまな空間位置に送ることができ、4、5、6軸はツール姿勢のさまざまな要件を解決することができます。溶接ロボット本体の機械的構造には、主に2つの形態があります。1つは平行四辺形構造で、もう1つは側面に取り付けられた（スイング）構造です。サイドマウント（スイング）構造の主な利点は、上腕と下腕の幅広い活動であり、ロボットの作業スペースをほぼ球体に到達させることができます。その結果、ロボットはラック上で逆さまに動作して、床面積を節約し、地面上の物体の流れを容易にすることができます。ただし、このサイドマウントロボットは、カンチレバー構造用に2軸および3軸であるため、ロボットの剛性が低下します。これは、一般に、アーク溶接、切断、またはスプレー用の小型負荷ロボットに適しています。平行四辺形ロボットの上腕はレバーで駆動します。レバーは、下腕と平行四辺形の2つの側面を形成します。だからそれは名前が付けられています。平行四辺形ロボットのワークスペースの初期の開発は比較的小さく（ロボットの前面に限定されています）、逆さまの作業を掛けることは困難です。しかし、1980年代後半から開発された新しい平行四辺形ロボット（パラレルロボット）は、測定ロボットの剛性を持たずに、作業スペースをロボットの上下左右に拡張できるため、広く注目されています。この構造は、軽量だけでなく、大型ロボットにも適しています。近年、スポット溶接ロボット（負荷100〜150 kg）は、主に平行四辺形構造のロボットを選択しています。

上記2台のロボットの軸はそれぞれスイング運動に使用されているため、サーボモーターはスイングニードルホイール（RV）減速機（1〜3軸）と高調波減速機（1〜6軸）で駆動されます。1980年代半ばまでは、電動ロボットはDCサーボモーターを動力源としていましたが、1980年代後半以降、各国はACサーボモーターに切り替えてきました。ACモーターはカーボンブラシを使用していないため、動的特性が良好であるため、新しいロボットは事故率が低いだけでなく、メンテナンスフリー時間が大幅に増加し、プラス（マイナス）速度も高速になります。負荷が16kg未満の新しい軽量ロボットの中には、ツールの中心点（TCP）での最大動作速度が3m / sを超え、正確な位置決めと低振動を備えているものがあります。同時に、ロボットの制御キャビネットも32ビットマイクロコンピューターと新しいアルゴリズムを使用しており、経路自体を最適化して、軌道を教育の軌道に近づける機能を備えています。

特異性

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スポット溶接は、溶接ロボットにはそれほど要求が厳しくありません。スポット溶接はポイント制御のみが必要なため、ポイントと移動軌道の間の溶接ペンチは厳密な要件ではなく、ロボットは最も早い理由でスポット溶接にしか使用できません。スポット溶接ロボットは、十分な負荷容量があるだけでなく、ポイントツーポイントのシフト速度が速く、動作がスムーズで、位置決めが正確である必要があります。シフト時間を短縮するために、リフト

高い生産性。スポット溶接ロボットに必要な耐荷重は、使用する溶接クランプの形状によって異なります。トランスから分離された溶接ペンチの場合、30〜45kgのロボットの負荷で十分です。しかし、この種の溶接クランプは、二次ケーブルラインが長いため、電力損失が大きく、ロボットが溶接ペンチをワークピースの内側に溶接するのに役立ちません。 、ロボットの動きに合わせてケーブルラインが揺れるため、ケーブルの損傷が早くなります。そのため、一体型溶接ペンチの使用が徐々に増えています。この溶接クランプは、変圧器とともに、約70kgの質量を持っています。ロボットには十分な耐荷重が必要であることを考慮し、大加速度で溶接するためのスペース位置に溶接されたペンチは、一般に、荷重が100〜150kgの大型ロボットが選択されます。連続スポット溶接中の溶接クランプの短距離急速変位の要件を満たすため。新しい頑丈なロボットは、0.3秒で50mmの排気量を完了する機能を追加します。これにより、モーターの性能、計算速度、およびマイクロコンピューターのアルゴリズムに対するより高い要件が提示されます。

構造設計

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溶接ロボットの設計は準平面の狭い空間環境にあるため、ロボットがアークセンサーの偏差情報に従って溶接の溶接を追跡できるようにするために、ロボットはコンパクトで柔軟な動きを設計する必要がありますそして安定した仕事。狭い空間の特性を考慮して、ロボットの各構造の運動特性に応じて、モジュラー設計法を使用して、ロボットのメカニズムを車輪付き移動プラットフォーム、トーチアジャスター、およびトーチアジャスターの3つの部分に分割する小型移動溶接ロボットを開発します。アークセンサー。それらの中で、主に溶接のラフトラッキングでの慣性、遅い応答のために、トーチ調整メカニズムは、溶接の正確なトラッキング、溶接偏差のリアルタイム識別を完了するためのアークセンサーを担当します。さらに、ロボットコントローラーとモータードライバーがロボットモバイルプラットフォームに統合されているため、ロボットが小型化されています。同時に、過酷な溶接環境での可動部品への粉塵の影響を低減するために、完全密閉構造を使用して信頼性を向上させています^ofそのシステム。

装備

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スポット溶接ロボットの溶接装置は、溶接ペンチを使用しているため、溶接ペンチの後ろに変圧器を設置しているため、変圧器はできるだけ小さくする必要があります。小型の変圧器では50Hzの周波数のACを使用でき、大型の変圧器ではインバーター技術を使用して50Hzの周波数のACを600〜700HzのACに変更し、変圧器のサイズを縮小します。600〜700HzのAC溶接で可変圧力を直接調整した後、直接溶接で再整流することもできます。溶接パラメータはタイマーによって調整されます。新しいタイマーはマイクロコンピューター化されているため、ロボット制御キャビネットは、追加のインターフェースを必要とせずにタイマーを直接制御できます。スポット溶接ロボット溶接ペンチ、通常は空気圧溶接ペンチを使用し、開口度の2つの電極間の空気圧溶接ペンチは通常2ストロークのみです。また、電極圧力を調整すると、自由に変更することはできません。近年、新しいタイプの電気サーボスポット溶接クランプが登場しました。溶接ペンチの開閉はサーボモーターで駆動し、コードプレートフィードバックにより、ペンチの開閉を実際のニーズに合わせて任意に選択・プリセットすることができます。また、電極間の圧力もステージなしで調整できます。この新しい電気サーボスポット溶接機には、次の利点があります。

1）溶接ペンチの開放度はロボットによって正確に制御されるため、各溶接ポイントの溶接サイクルを大幅に短縮できます。ロボットは、ポイントと移動ポイントのプロセスの間で、溶接ペンチが閉じ始めることができます。

2）溶接クランプの開き度を保存するために、開き度を最小限に抑えるために衝突や干渉がない限り、溶接クランプの開き度をワークの状態に応じて調整することができます。溶接クランプの開閉にかかる時間を節約します。

3）溶接クランプを閉じて加圧すると、圧力サイズを調整できるだけでなく、閉じたときに電極を静かに閉じることができるため、衝撃による変形や騒音が低減されます。

スポット溶接ロボットファナックR-2000iB

溶接アプリケーション

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