Сварочный робот - это автоматизированное устройство-манипулятор, приспособленное к выполнению сварочных работ. Он относится к виду программируемых машин, способных перемещать инструменты или материалы в разных направлениях согласно поставленным задачам. Сварочный робот включает сварочную горелку, которая перемещается за ним по линии соединения сварочного шва. Сварочные промышленные роботы используются в машиностроении, строительстве, судостроении и др. Его основными задачами являются: автоматизировать технологический процесс, вывести человека из рабочей зоны, повысить производительность и понизить себестоимость производства.
Конструкция сварочного робота включает основание (подвижное или стационарное) или базу, руки (набор звеньев) и рабочий инструмент (звено). Кроме этого в устройство встроены разные датчики (определяющие положение заготовки или рабочего инструмента), автоматическая система управления, вспомогательное приспособление (электрическая проводка, трубопроводы). Весь рабочий инструмент изготавливается съемным. Автоматическое устройство чаще всего манипулирует инструментами. В зависимости от его назначения на руке у робота крепят захватное устройство, сварочные клещи, чтобы делать точечную сварку, горелку для сварки дуговой, термический резак и др. Захватные устройства необходимы, чтобы удерживать детали или инструменты, а также размещать их по ходу выполнения технических операций. Их классифицируют на механические, вакуумные, магнитные, эластично охватывающие и др.
Робот запускается в действие согласно заданной программе, если необходимо, его можно перепрограммировать (исключение составляют автооператоры). Одним из главных классификационных признаков таких роботов является число степеней свободы руки. Чем больше подвижности, тем сложнее действия может выполнять робот. Прообразом устройства явилась человеческая рука, состоящая из 37 подвижностей. Хотя большинству роботов такое количество не нужно, в виду своей ограниченности количества выполняемых операций. Стало стандартным для сварочного робота от 3 до 8 степеней свободы.
Подобные устройства могут быть, как стандартными, так и изготовленными под заказ, учитывая технические требования. Устройства второго типа значительно дороже, так как его производство заключается в выполнении предварительных расчетных и проектных работ, но позволяет при этом точнее учитывать определенные производственные условия. Если сварка будет идти в автоматическом режиме, то рабочая сила оператора или сварщика не потребуется, но специалист для настраивания процесса все же необходим. В ходе настройки нужно выставить основные параметры: сварочный ток, подводимое напряжение, присадочный материал и его скорость подачи, скорость сварки, материал и диаметр электрода, скорость и вид подачи газа.
Оборудование для автоматически устройств может быть представлено в разных вариантах, в виде роботов или механизированных тележек. Автоматическими могут быть процессы обработки поверхностей или процессы резки. Чтобы спроектировать робот манипулятор и привести в движение можно использовать гидравлические или электрические моторы и цилиндры.
Робот должен поворачиваться и двигаться в разных плоскостях. Существует всего две основные системы, по которым реализуется движение. Одна из них прямолинейная, а другая шарнирная. Большинство устройств работают по второй схеме. Чаще всего это 5 или 6 шарнирные схемы. 6-шарнирные сварочные роботы намного подвижнее, хотя и дороже. Шарнир дает возможность вращаться по одной оси. Каждая ось называется согласно выполняемой функции и имеет сходство с движениями человеческого тела. Чтобы сделать поворот вокруг оси применяется индивидуальный привод.
Чтобы робот начал выполнять операции, его сначала нужно запрограммировать, точнее, задать ему последовательность выполняемых команд, перемещений, скорость перемещения, время запуска и остановки подачи газа, охлаждающей воды, работу позиционера. Тщательно проработанная программа обеспечит качество изготовляемой продукции. Во время работы автоматическое устройство способно контролировать наличие человека в своей зоне действия, в случае обнаружения он отключается, для предотвращения травм, которые робот может нанести при перемещении.
Сварочный робот - сварщик очень высокой квалификации. Он может производить сварку, имея постоянную скорость и высокую точность, придерживаясь при этом всех необходимых параметров, меняя их при необходимости. Производительность сварочных роботов заменяет труд нескольких профессиональных сварщиков.
