La estructura del robot de soldadura.
Los robots de soldadura incluyen principalmente robots y equipos de soldadura. El robot consta del cuerpo del robot y del armario de control (hardware y software). El equipo de soldadura, tomando como ejemplo la soldadura por arco y la soldadura por puntos, consta de una fuente de energía para soldar (incluido su sistema de control), un alimentador de alambre (soldadura por arco), una pistola de soldar (pinzas) y otras partes. Para los robots inteligentes también deberían existir sistemas de detección, como sensores láser o de cámara, y sus dispositivos de control. Las figuras 1a yb muestran la composición básica de los robots de soldadura por arco y los robots de soldadura por puntos.
Los robots de soldadura producidos en varios países del mundo son básicamente robots articulados, y la mayoría de ellos cuentan con 6 ejes. Entre ellos, los ejes 1, 2 y 3 pueden enviar la herramienta final a diferentes posiciones espaciales, mientras que los ejes 4, 5 y 6 resuelven diferentes requisitos para las posturas de la herramienta. La estructura mecánica del cuerpo del robot de soldadura tiene principalmente dos formas: una es una estructura de paralelogramo y la otra es una estructura de montaje lateral (péndulo), como se muestra en las Figuras 2a y b. La principal ventaja de la estructura de montaje lateral (tipo oscilante) es el gran rango de movimiento de los brazos superior e inferior, lo que hace que el espacio de trabajo del robot sea casi tan grande como una esfera. Por lo tanto, este tipo de robot puede trabajar boca abajo sobre el marco para ahorrar espacio en el suelo y facilitar el flujo de objetos terrestres. Sin embargo, este robot de montaje lateral tiene una estructura voladiza en su segundo y tercer eje, lo que reduce la rigidez del robot. Generalmente es adecuado para robots con cargas más pequeñas y utilizados para soldadura por arco, corte o pulverización. El brazo superior del robot de paralelogramo es accionado por un tirante. El tirante y el antebrazo forman dos lados de un paralelogramo. De ahí el nombre. El espacio de trabajo del robot de paralelogramo desarrollado en la etapa inicial era relativamente pequeño (limitado al frente del robot), lo que dificultaba trabajar al revés. Sin embargo, los nuevos robots de paralelogramo (robots paralelos) desarrollados desde finales de la década de 1980 han podido ampliar el espacio de trabajo hacia la parte superior, trasera e inferior del robot sin el problema de rigidez del posicionamiento de los robots, por lo que han recibido una atención generalizada. Esta estructura es adecuada no sólo para robots ligeros sino también para robots pesados. En los últimos años, la mayoría de los robots de soldadura por puntos (con una carga de 100 a 150 kg) utilizan robots con estructura de paralelogramo.
Cada eje de los dos robots anteriores realiza un movimiento giratorio, por lo que se utiliza un servomotor para pasar el reductor de rueda cicloide (RV) (1-3 ejes) y el reductor armónico (1-6 ejes). Antes de mediados de la década de 1980, los servomotores de CC se utilizaban para robots accionados eléctricamente. Desde finales de la década de 1980, varios países han cambiado a los servomotores de CA. Dado que el motor de CA no tiene escobillas de carbón y tiene buenas características dinámicas, el nuevo robot no sólo tiene una baja tasa de accidentes, sino que también tiene un tiempo sin mantenimiento significativamente más largo y una velocidad de aceleración (desaceleración) más rápida. La velocidad máxima de movimiento de algunos nuevos robots livianos con una carga de menos de 16 kg puede alcanzar más de 3 m/s en el punto central de la herramienta (TCP), con un posicionamiento preciso y baja vibración. Al mismo tiempo, el gabinete de control del robot también utiliza una microcomputadora de 32 bits y un nuevo algoritmo, de modo que tiene la función de optimizar automáticamente la ruta y la trayectoria de carrera está más cerca de la trayectoria enseñada.