용접로봇의 구조

용접로봇에는 주로 로봇과 용접장비가 포함된다. 로봇은 로봇 본체와 제어 캐비닛(하드웨어 및 소프트웨어)으로 구성됩니다. 아크 용접과 스폿 용접을 예로 들면 용접 장비는 용접 전원(제어 시스템 포함), 와이어 공급 장치(아크 용접), 용접 건(플라이어) 및 기타 부품으로 구성됩니다. 지능형 로봇의 경우 레이저나 카메라 센서와 같은 감지 시스템과 제어 장치도 있어야 합니다. 그림 1a와 b는 아크 용접 로봇과 스폿 용접 로봇의 기본 구성을 보여줍니다.

세계 여러 나라에서 생산되는 용접 로봇은 기본적으로 다관절 로봇으로, 대부분 6축을 갖고 있다. 그중 축 1, 2, 3은 끝 도구를 서로 다른 공간 위치로 보낼 수 있고, 축 4, 5, 6은 도구 자세에 대한 서로 다른 요구 사항을 해결합니다. 용접 로봇 본체의 기계적 구조는 크게 두 가지 형태로 나뉜다. 하나는 평행사변형 구조이고, 다른 하나는 측면 장착형(진자) 구조이다(그림 2a 및 b). 측면 장착형(스윙형) 구조의 가장 큰 장점은 상완과 하완의 움직임 범위가 넓어 로봇의 작업 공간이 거의 구형에 가깝다는 것입니다. 따라서 이러한 종류의 로봇은 프레임 위에서 거꾸로 작동하여 바닥 공간을 절약하고 지상 물체의 흐름을 촉진할 수 있습니다. 하지만 이 측면 장착형 로봇은 2, 3축이 캔틸레버 구조로 되어 있어 로봇의 강성이 저하되는 경향이 있어 일반적으로 부하가 작은 로봇에 적합하며 아크 용접, 절단, 스프레이 등에 사용됩니다. 평행사변형 로봇의 상부 암은 타이로드에 의해 구동됩니다. 타이 로드와 하부 암은 평행사변형의 두 변을 형성합니다. 그러므로 이름. 기존에 개발된 평행사변형 로봇은 작업 공간(로봇 전면에 국한)이 작아 거꾸로 작업하기가 어려웠다. 그러나 1980년대 후반부터 개발된 새로운 평행사변형 로봇(평행로봇)은 위치결정 로봇의 강성 문제 없이 로봇의 상, 후방, 하로 작업공간을 확장할 수 있어 폭넓은 관심을 받았다. 이 구조는 경량 로봇뿐만 아니라 대형 로봇에도 적합합니다. 최근에는 대부분의 스폿 용접 로봇(하중 100~150kg)이 평행사변형 구조의 로봇을 사용하고 있습니다.

위 두 로봇의 각 축은 회전운동을 하므로 서보모터를 사용하여 사이클로이드 휠(RV) 감속기(1~3축)와 하모닉 감속기(1~6축) 구동을 전달한다. 1980년대 중반 이전에는 전기 구동 로봇에 DC 서보 모터가 사용되었습니다. 1980년대 후반부터 여러 국가에서 AC 서보 모터로 전환했습니다. AC 모터에는 카본 브러시가 없고 동적 특성이 좋기 때문에 새로운 로봇은 사고율이 낮을 뿐만 아니라 유지보수가 필요 없는 시간이 훨씬 길어지고 가속(감속) 속도도 빨라집니다. 하중이 16kg 미만인 일부 새로운 경량 로봇의 최대 이동 속도는 정확한 위치 지정과 낮은 진동으로 도구 중심점(TCP)에서 3m/s 이상에 도달할 수 있습니다. 동시에 로봇의 제어 캐비닛은 32비트 마이크로컴퓨터와 새로운 알고리즘을 사용하여 경로를 자체 최적화하는 기능을 가지며 실행 궤도는 학습된 궤도에 더 가깝습니다.