焊接機(jī)器人的應(yīng)用技術(shù)分析

　　1.機(jī)器人與焊接設(shè)備共同發(fā)展

　　焊接機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)是機(jī)器人技術(shù)、焊接技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)的融合，焊接機(jī)器人能否在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，發(fā)揮其優(yōu)越性，取決于這幾方面技術(shù)的共同提高，而系統(tǒng)工程技術(shù)是機(jī)器人技術(shù)和焊接技術(shù)的粘合劑。利用激光焊縫跟蹤傳感器在焊槍之前實(shí)時(shí)地檢測(cè)焊縫三維空間位置和曲面曲率，并將此信息發(fā)送給機(jī)器人控制器，引導(dǎo)焊槍移動(dòng)。以安川電機(jī)的MOTOMAN機(jī)器人為例，過去幾代機(jī)器人的發(fā)展都是圍繞焊接設(shè)備完成多項(xiàng)焊接專用功能的開發(fā)，如焊接參數(shù)的漸變調(diào)節(jié)功能、TIG焊接時(shí)利用擺焊同步技術(shù)進(jìn)行的斷續(xù)填絲焊接功能、弧焊?jìng)鞲衅鳎娀「櫍┕δ芗昂附訉?shí)時(shí)監(jiān)控功能等，都是焊接工藝的需求促使下的開發(fā)。

　　同樣地，焊接設(shè)備制造商為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)化焊接，在焊接電源的設(shè)計(jì)上也做了許多改進(jìn)，如、機(jī)器人可檢出焊縫位置使用的高電壓，焊接電源做到了內(nèi)置；與機(jī)器人的通信接口方面，現(xiàn)在許多焊機(jī)制造商都采用了方便快捷的通信接口。

點(diǎn)焊機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)

　　如果說弧焊機(jī)器人的使用大大提高了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和焊接效率，點(diǎn)焊機(jī)器人則具有更多的優(yōu)勢(shì)，帶來的經(jīng)濟(jì)效益也更加可觀，主要體現(xiàn)在：

　　a.機(jī)器人點(diǎn)焊時(shí)，大多采用鉗體與變壓器一體化方式，變壓器的容量可以減小到1/3～1/4，節(jié)約了能源，并且極大地減輕了操作者繁重的體力勞動(dòng)。

　　b.點(diǎn)焊機(jī)器人有更多的控制方式控制焊鉗壓力和焊接條件的自動(dòng)切換，針對(duì)不同打點(diǎn)位置可輕松實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的焊接時(shí)序，大大提高了打點(diǎn)質(zhì)量，避免了焊點(diǎn)漏打、多打及位置不準(zhǔn)確等問題。

　　c.點(diǎn)焊機(jī)器人在打點(diǎn)效率上的優(yōu)勢(shì)明顯，可提8~10倍。我們的一個(gè)上海的客戶，設(shè)備臨時(shí)出現(xiàn)故障，由于當(dāng)時(shí)工期緊，他們臨時(shí)采用手工來點(diǎn)焊同樣的工件，結(jié)果4把手工焊鉗在兩個(gè)輪班只能生產(chǎn)40件，而機(jī)器人正常生產(chǎn)時(shí)，在一個(gè)輪班就能完成90件左右。

　　d.點(diǎn)焊機(jī)器人可以使用機(jī)器人的一些獨(dú)有技術(shù)進(jìn)一步對(duì)焊接時(shí)序進(jìn)行控制，使焊接效率和焊接質(zhì)量進(jìn)一步提高。如，電動(dòng)焊鉗在機(jī)器人上的使用不僅僅是加壓方式的改變，其優(yōu)勢(shì)更體現(xiàn)在機(jī)器人對(duì)它的行程的控制方面：①可以根據(jù)焊點(diǎn)的位置實(shí)現(xiàn)理想的行程；主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。②焊接過程中可以分段控制焊鉗壓力；③可以控制焊接條件輸出的時(shí)間節(jié)點(diǎn)；④可以運(yùn)用間隙示教功能靈活選擇上電極示教、下電極示教方式，大大縮短了示教時(shí)間。

焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)。焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)主要有機(jī)器人本體和控制器、焊接電源、機(jī)器人外軸行走機(jī)構(gòu)、焊接變位機(jī)和夾具、操作軟件和弧焊軟件包、傳感系統(tǒng)、工作站輔助及除塵系統(tǒng)等。機(jī)器人本體和控制柜是焊接機(jī)器人工作站的重中之重，一般為六軸關(guān)節(jié)型，具有較強(qiáng)的負(fù)載能力和堅(jiān)固的剛性結(jié)構(gòu)，使用壽命較長(zhǎng)，一般可使用十年以上。(4)飛濺過多可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、氣體組分原因或焊絲外伸長(zhǎng)度太長(zhǎng)，可適當(dāng)調(diào)整功率的大小來改變焊接參數(shù)，調(diào)節(jié)氣體配比儀來調(diào)整混合氣體比例，調(diào)整焊槍與工件的相對(duì)位置。機(jī)器人系統(tǒng)采用數(shù)字化控制技術(shù)，通過數(shù)字總線連接系統(tǒng)的各個(gè)部分，保證其不受周圍磁場(chǎng)干擾。機(jī)器人控制系統(tǒng)采用多處理器的中央處理系統(tǒng)，具有充分的擴(kuò)展空間和穩(wěn)定性，保證焊接的和高質(zhì)量。在焊接電源的選擇方面，由于焊接機(jī)器人需要較大規(guī)格的焊絲和電流，因此應(yīng)保證在該電流下暫載率達(dá)到*。建議選擇國(guó)際*品牌的數(shù)字的逆變脈沖焊接電源或機(jī)器人用來擴(kuò)大機(jī)器人的工作范圍使用

 焊接機(jī)器人的應(yīng)用。目前的焊接機(jī)器人仍占主導(dǎo)地位，焊接機(jī)器人具有柔性化和數(shù)字化程度高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接精度高等特點(diǎn)，在改善焊接產(chǎn)品質(zhì)量、提高機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力方面起到了重要作用。歐系中主要有德國(guó)的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奧地利的IGM公司。焊接機(jī)器人能自動(dòng)進(jìn)行調(diào)試以適應(yīng)不同的焊件，特別適合工程機(jī)械制造中品種多、批量小、更新速度快的特點(diǎn)。在復(fù)雜的焊件中，焊接機(jī)器人的表現(xiàn)也更好，能夠適應(yīng)復(fù)雜焊縫。