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वेल्डिंग रोबोट आधुनिक स्वचालित वेल्डिंग उत्पादन लाइनों की मुख्य कार्यान्वयन इकाइयाँ हैं। उनकी गति की सटीकता, प्रतिक्रिया की गति और भार वहन क्षमता मुख्य रूप से ड्राइव सिस्टम के प्रदर्शन पर निर्भर करती है। ड्राइव सिस्टम का कार्य नियंत्रण आदेशों को रोबोट के जोड़ों की गति में परिवर्तित करना है।

वेल्डिंग रोबोटों के ड्राइव तरीकों को मुख्य रूप से निम्नलिखित मूल प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:

1.हाइड्रोलिक ट्रांसमिशन रोबोट:  जैसा कि नाम से प्रकट होता है, यह प्रकार का रोबोट यांत्रिक गतियों को अंजाम देने के लिए हाइड्रोलिक शक्ति का उपयोग करता है। इसकी विशेषताओं में शामिल हैं: 100 किग्रा से अधिक की पकड़ क्षमता, सुचारू ट्रांसमिशन, संक्षिप्त संरचना और संवेदनशील गति। हालाँकि, इसके लिए सीलिंग उपकरणों के प्रति बहुत सख्त आवश्यकताएँ होती हैं।

लाभ:

उच्च शक्ति-प्रति-द्रव्यमान अनुपात:  समान आयतन के लिए न्यूमेटिक और विद्युत ड्राइव की तुलना में निर्गत बल काफी अधिक होता है।

चिकनी गति: हाइड्रोलिक तेल में अवमंदन विशेषताएँ और प्रबल आघात प्रतिरोध क्षमता होती है।

स्व-स्नेहन:  हाइड्रोलिक तेल गतिमान भागों को स्नेहित करता है और इसका सेवा जीवन लंबा होता है।

मर्जित बिंदु:

रिसाव के प्रति संवेदनशील:  सीलों के क्षरण से आसानी से तेल का रिसाव हो सकता है, जिससे वेल्डेड कार्य-टुकड़े के दूषित होने का खतरा रहता है।

तापमान वृद्धि के प्रति संवेदनशीलता: तेल के तापमान में परिवर्तन के कारण इसकी श्यानता में परिवर्तन होता है, जिससे नियंत्रण की शुद्धता प्रभावित होती है।

जटिल संरक्षण:  इसके लिए हाइड्रोलिक स्टेशन, शीतलन और फिल्ट्रेशन प्रणाली की आवश्यकता होती है, और यह एक बड़े क्षेत्र को घेरता है।

2.प्रेसराइज्ड एयर मैनिपुलेटर्स  वे मैनिपुलेटर्स हैं जो अपने एक्चुएटर्स को चलाने के लिए संपीड़ित वायु का उपयोग करते हैं। इनके मुख्य लाभ हैं: वायु का आसानी से उपलब्ध स्रोत, कम आउटपुट बल, तीव्र वायुचालित क्रिया, अपेक्षाकृत सरल संरचना और कम लागत। हालाँकि, इनके दोषों में वायु की संपीड़नशीलता के कारण संचालन की गति में खराब स्थिरता, उल्लेखनीय झटका और अपेक्षाकृत कम वायु दाब के कारण लगभग ३० किग्रा के आसपास का सामान्यतः सीमित पकड़ने का भार शामिल है। हाइड्रोलिक मैनिपुलेटर्स की तुलना में, प्रेसराइज्ड एयर मैनिपुलेटर्स उच्च-गति, हल्के भार, उच्च-तापमान और धूल भरे वातावरणों के लिए अधिक उपयुक्त हैं।

लाभ:

कम लागत:  सस्ता वायु स्रोत और एक्चुएटर्स, सरल रखरखाव।

अत्यधिक गर्म होने की समस्या नहीं: अच्छा ऊष्मा अपवहन, उच्च-तापमान वेल्डिंग वातावरणों में सहायक क्रियाओं के लिए उपयुक्त।

साफ करें:  प्रदूषण-मुक्त एक्ज़ॉस्ट।

मर्जित बिंदु:

खराब स्थिति निर्धारण क्षमता:  किसी भी मध्यवर्ती बिंदु पर स्थिति निर्धारित करना कठिन है; केवल अंतिम बिंदुओं के लिए उपयुक्त।

कम गति वाली रेंगने की गति:  कम गति पर अस्थिर गति।

उच्च शोर:  एक्जॉस्ट शोर आमतौर पर 75 डेसिबल से अधिक होता है।

3. यांत्रिक ट्रांसमिशन रोबोटिक भुजा: यह प्रकार की रोबोटिक भुजा एक यांत्रिक ट्रांसमिशन तंत्र द्वारा संचालित होती है। यह एक विशिष्ट रोबोटिक भुजा है जो मुख्य मशीन टूल से जुड़ी होती है, और इसकी शक्ति मुख्य रूप से कार्य करने वाले तंत्र से संचारित की जाती है। इसकी मुख्य विशेषताएँ सटीक और विश्वसनीय गति, क्रिया की उच्च आवृत्ति हैं, लेकिन इसकी संरचना बड़ी होती है और इसका गति कार्यक्रम निश्चित होता है। यह अक्सर मुख्य मशीन टूल पर सामग्री के लोडिंग और अनलोडिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

लाभ:

उच्च परिशुद्धता और सटीक ट्रांसमिशन अनुपात: यांत्रिक ट्रांसमिशन कठोर दांतेदार संपर्क या संपर्क पर आधारित होता है, जिसमें कोई फिसलन नहीं होती (जैसे गियर या लीड स्क्रू), जिससे सटीक ट्रांसमिशन अनुपात और उच्च पुनरावृत्ति योग्यता संभव होती है। यह हाइड्रोलिक प्रणालियों में सामान्य रूप से पाए जाने वाले रिसाव या हिस्टेरिसिस की समस्याओं से बचाता है।

तीव्र प्रतिक्रिया की गति:  यांत्रिक घटकों में उच्च दृढ़ता होती है और ये हाइड्रोलिक तेल या गैस की संपीड़नशीलता के अभाव में सीधे गति संचरण और प्रारंभ, रोक और उलटने में तीव्र प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं, जो उच्च गति वाले संचालन के लिए उपयुक्त है।

मजबूत भार क्षमताः एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए गियरबॉक्स या लिंकेज तंत्र के माध्यम से, यह बड़े स्थैतिक और गतिशील भारों को सहन कर सकता है और उच्च संचरण दक्षता (विशेष रूप से गियर संचरण, जिसकी दक्षता 90% से अधिक पहुँच जाती है) प्रदान करता है।

उच्च विश्वसनीयता और लंबा सेवा जीवन:  अच्छी चिकनाई और सामान्य संचालन की स्थितियों के तहत, यांत्रिक घटकों का एक लंबा थकान जीवन होता है, विफलता के स्पष्ट तरीके होते हैं, और इन्हें भविष्यवाणी करना और रखरखाव करना आसान होता है।

लाभ:  मज़बूत पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता: विद्युत चालित तंत्रों के विपरीत, जो विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील होते हैं, और हाइड्रोलिक चालित तंत्रों के विपरीत, जो तेल के दूषण के प्रति संवेदनशील होते हैं, शुद्ध यांत्रिक संचरण उच्च तापमान, धूल और विकिरण जैसे कठोर पर्यावरणों के प्रति एक निश्चित सहनशीलता प्रदान करते हैं।

मर्जित बिंदु:  

जटिल संरचना और बड़ा आकार/भार:  बहु-डिग्री-ऑफ-फ्रीडम गतियाँ प्राप्त करने के लिए लिंक, जॉइंट और गियर के जटिल संयोजनों की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक भारी रोबोट बनता है जिसका जड़त्व आघूर्ण बड़ा होता है, जो उच्च-गति गतिशील प्रदर्शन को सीमित करता है।

कम लचीलापन: एक बार शुद्ध यांत्रिक ट्रांसमिशन (जैसे कैम और लिंकेज तंत्र) के डिज़ाइन और निर्माण को पूरा कर लिया जाने के बाद, गति का पथ और स्ट्रोक निश्चित हो जाता है, जिससे बहु-विविधता, छोटे-बैच ऑपरेशन की लचीली उत्पादन आवश्यकताओं के अनुकूल होना कठिन हो जाता है। गति में परिवर्तन करने के लिए आमतौर पर कैम को बदलना या लिंकेज को समायोजित करना आवश्यक होता है, जो समय-साध्य और श्रम-साध्य होता है।

बैकलैश मौजूद है:  गियर मेशिंग और कब्जा कनेक्शन में अपरिहार्य रूप से बैकलैश होता है। लंबे समय तक के पहने से बैकलैश और अधिक बढ़ जाता है, जिससे ट्रांसमिशन की यात्रा और स्थिति निर्धारण की सटीकता में कमी आती है, जो वेल्डिंग पथों की गुणवत्ता को प्रभावित करती है।

उच्च निर्माण लागत और रखरखाव की आवश्यकताएँ:  प्रिसिजन गियर, उच्च-परिशुद्धता वाले लीड स्क्रू और अन्य भागों का निर्माण कठिन और महंगा होता है। इसके साथ ही, यांत्रिक जोड़ों को नियमित रूप से चिकनाई, धूल से सुरक्षा और घिसावट की निगरानी की आवश्यकता होती है, जिससे रखरखाव का कार्यभार काफी बढ़ जाता है।

लाभ:  शोर और कंपन: उच्च गति पर संचालन के दौरान, गियर मेशिंग का प्रभाव और लिंकेज जड़त्व महत्वपूर्ण शोर और यांत्रिक कंपन उत्पन्न करेंगे, जो वेल्डिंग आर्क की स्थिरता को प्रभावित कर सकते हैं।

4. विद्युत चालित रोबोटिक भुजा: इस प्रकार की रोबोटिक भुजा एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए प्रेरण मोटर, रैखिक विद्युत-यांत्रिक प्रणाली या शक्ति स्टेपर मोटर का उपयोग करके एक्चुएटर को सीधे चालित करती है। चूँकि कोई मध्यवर्ती रूपांतरण तंत्र की आवश्यकता नहीं होती है, यांत्रिक संरचना अपेक्षाकृत सरल होती है। विशेष रूप से, रैखिक मोटर रोबोटिक भुजाएँ उच्च गति और लंबी स्ट्रोक प्रदान करती हैं, और उनका रखरखाव तथा उपयोग करना बहुत सुविधाजनक होता है।

लाभ:

उच्चतम परिशुद्धता: जटिल त्रिआयामी वक्रों (जैसे वृत्तीय चाप और स्प्लाइन वक्र) को वेल्ड करने में सक्षम।

लचीला नियंत्रण:  डिजिटाइज़ करना, नेटवर्क करना और शिक्षण प्रोग्रामिंग को लागू करना आसान है।

उच्च ऊर्जा कुशलता: ऊर्जा रूपांतरण दक्षता 90% से अधिक तक पहुँच सकती है, जिसमें स्टैंडबाय शक्ति खपत कम होती है।

कम रखरखाव:  हाइड्रोलिक तेल या वायु होज़ की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे सफाई सुनिश्चित होती है।

मर्जित बिंदु:

उच्च लागत: सर्वो मोटर्स और परिशुद्धि रिड्यूसर महँगे होते हैं।

अति ताप सुरक्षा: पूर्ण भार के तहत लंबे समय तक उच्च गति वेल्डिंग के दौरान मोटर शीतलन की निगरानी करने की आवश्यकता होती है।

विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील:  उचित शील्डिंग और ग्राउंडिंग की आवश्यकता होती है।

समग्र रूप से, आधुनिक वेल्डिंग रोबोट पूर्ण विद्युतीकरण, उच्च परिशुद्धता, नेटवर्किंग और सहयोग की ओर विकसित हो रहे हैं। ड्राइव और ट्रांसमिशन प्रणालियों का गहन एकीकरण (जैसे कि डायरेक्ट-ड्राइव टॉर्क मोटर्स में रिड्यूसर को हटाना और जॉइंट्स के भीतर ड्राइव मॉड्यूल का एकीकरण) से विश्वसनीयता और ट्रैजेक्टरी ट्रैकिंग प्रदर्शन में और अधिक सुधार होता है। भविष्य में, सर्वो नियंत्रण एल्गोरिदम (जैसे बल नियंत्रण और दृश्य-आधारित सर्वोइंग) और कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रौद्योगिकी के संयोजन के साथ, वेल्डिंग रोबोट अधिक बुद्धिमान और लचीले बनने की ओर अग्रसर होंगे, ताकि बढ़ती जटिलता वाली वेल्डिंग प्रक्रियाओं और उत्पादन वातावरण की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके।