旋转电弧传感弯曲焊缝移动焊接机器人结构分析

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1、旋转电弧传感弯曲焊缝移动焊接机器人结构分析程元刚（佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司广东佛山）摘要：轮式移动机器人是随着智能技术的不断发展而出现的一种能够对路径进行自动跟踪的机器人类型，当前对于机器人结构上的焊接多是采用焊缝对应方法，这种焊接的成木较高，而弯曲焊缝和电弧传感器的应用使得机器人的焊接成木明显下降，而且机器人结构更加完美，功能得到提升。木文主要对旋转电弧传感器和弯曲焊缝在移动焊接机器人结构当中的应用进行了分析，对其结构设计进行了探讨，以期能够不断促进机器人技术的发展。关键词：旋转电弧；移动焊接；弯曲焊缝；机器人

2、随着焊接生产对技术的要求越来越高，传统的焊接机器人只能满足一种类型的焊接，在进行不同焊接括平面弯曲焊缝时需要投入不同类型的机器人来完成焊接任务，这就使得焊接的投入成木增加，因而有必要对焊接机器人结构进行改革，以便使其能够满足不同的焊接需求，从而有效提升焊接生产效率，降低焊接生产成木。一、移动焊接机器人结构分析现代市面上常见的移动焊接机器人在结构上主要可以分为四个部分，分別是机器人的木体、旋转电弧传感器、十字滑块和支撑焊枪的支板，在功能上主要是要满足平面内各种弯曲焊缝和弯曲角焊缝的自动焊接工作，且对十字滑块的大小尺、r有一定的

3、要求，因而对于机器人木身的转向灵活性也有一定要的要求，因而在结构上不能过于复杂，以免给机器人的活动带来一定的影响，影响机器人的活动灵活性，导致机器人的动作滞后。因而在结构设计上为了满足上述需求，可以釆用中间两轮差速驱动方式，结构上可以采用前后对称布置万向轮方式，这样能够同吋满足控制的简单性和动作的灵活性两方面要求。在机器人活动上可以直接用伺服电机来对十字滑块进行上下左右控制，并将焊枪和电弧传感器连接在一体当中，这样既能够满足活动灵活性需求，又能够满足结构紧凑要求。同时，后期技术人员通过对电弧传感器结构进行进一步的改进话，可以

4、奋效提升轮式移动机器人的焊接速度。在移动结构设计上，焊接机器人需要满足的主要是移动的灵活性和移动稳定性两点要求，移动焊接机器人本体上主要是两轮独立的驱动模式，这种模式中质心和形心都是投影在两个驱动轮轴上的，两个驱动轮分别用两个伺服电机来进行驱动，电机能够为驱动轮提供提供转速和力矩，使两个驱动轮能够在电机控制下变换驱动的速度或是力矩，这样就可以控制机器人的移动速度或是移动方向，从而能够实现对路径的自动规划和跟踪，这种控制方式也相对比较简单。质心投影落在驱动轮轴线上的设计能够有效提升驱动电机本身的运转效率，而且这样的控制也更加方

5、便，并且还可以在小车上安置磁块来控制小车与地面之间的吸力大小，从而能够增强小车运行的稳定性。在焊枪支撑板设计结构上的考虑主要是从满足平面各种弯曲焊缝的角度出发，支撑板的结构上采用组合式，这样能够满足不同条件下的焊接要求，比如将焊枪与支撑板结构组合成90°夹角结构能够满足平面弯曲船型焊缝需求；而将焊枪和支撑板结构的夹角调整为45°吋能够满足折线角比较小的平面弯曲角焊缝；架设转动关节的部件，就能够满足折线角比较大的焊缝或是焊缝折角变化比较快的吋候，用机器人本体进行跟踪然后用加设的转动关节部分进行精确跟踪。由此可见

6、，对于不M的平面弯曲焊缝来说，不管折线角的人小都能够通过该焊接机器人来满足焊缝需求，应用范围比较广泛。在传感器结构设计上，对于平面弯曲焊缝机器人来说首先为电弧传感器，电弧传感器能够将传感器和电弧直接联系起来，实吋性表现比较突出。而且还能够对折线角比较大的焊缝进行准确跟踪，而这一点是艽他机械式传感器、光电传感器、电磁式传感器所无法比拟的，因而在结构设计上采用旋转电弧传感器来作为移动焊接机器人的传感器能够有效满足当前的焊接需求，在结构上主要是包括电动机、光码盘、配重块、焊丝、偏心机构、调心轴承、电极等几个部分组成，其中电机为空心

7、轴电机，当电机转动吋下调心轴承会波动导电杆，这样圆锥母线就会绕电机轴线进行公转，也就是常说的圆锥摆动。在传感器的控制上主要是利用分度脉动对电机转速进行控制来推动光电码盘进行电弧扫描测位，这样的结构设计更加轻巧。传感器上不用传动齿轮能够冇效减小摩檫力矩，减少因传动件安装而带来的不良阻力，从而有效保证了传感器传动的灵活性和可靠性。二、移动焊接机器人转弯功能结构分析（一）、焊枪位置分析在移动焊接机器人本体上，焊枪主要可以安装在三个位置上，分别是驱动轮轴线上、轴线前和周先后，其中焊枪安装在驱动轮轴线上吋，机器人的转动瞬心和焊缝曲线的

8、曲率中心是重合的，而当焊枪在轴线前或是轴线后位置上时，转动瞬心和焊缝曲线曲率中心是不会重新的，尤其是在后置位置上时，焊缝曲线定向和机器人本身的转弯速度方向是不一样的，这样就会直接影响跟踪效果，当焊枪前置时机器人本身转弯速度方向和焊缝曲线走向是一致的，跟踪效果比较好，而且还能够对焊缝弯曲进行