國內(nèi)外焊接機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

作為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的誕生，美國焊接機(jī)器人數(shù)量巨大，在十年前就超過了15萬臺(tái)。隨著高速高效焊接技術(shù)的應(yīng)用,采用機(jī)器人焊接,效率提高得更為明顯(4)產(chǎn)品周期明確,容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量。而制造業(yè)很厲害的德國在同一時(shí)期焊接工業(yè)機(jī)器人數(shù)量甚至超過美國，受到勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)模式影響，我國的焊接機(jī)器人數(shù)量減少，僅有幾千臺(tái)。在各國的工業(yè)機(jī)器人當(dāng)中，超過一半為焊接機(jī)器人。除了汽車領(lǐng)域，焊接機(jī)器人在能源、建筑、開采、加工、工程、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸、制造業(yè)等諸多領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用，這是由于其穩(wěn)定性和決定的。焊接機(jī)器人廣泛推廣的根本原因不僅是其和穩(wěn)定性，更在于率和低成本，甚至采用模塊化操作，將機(jī)器臂連接在設(shè)備，并且通過現(xiàn)場(chǎng)總線接口與機(jī)器人控制系統(tǒng)連接。目前的焊接機(jī)器人主要應(yīng)用了如下的技術(shù)：可視編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單操作，比如KUKA機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)將簡(jiǎn)單明了的焊接指令和可視操作界面結(jié)合起來，用高分辨率觸摸屏大大增強(qiáng)了操作的方便性。軌度精度技術(shù)，采用焊制工藝確保每條工作都在正確的位置。傳感器技術(shù)，焊接機(jī)器人為各種任務(wù)都準(zhǔn)備了精密的傳感器技術(shù)，確保在焊接過程中實(shí)時(shí)修整機(jī)器人的焊接軌跡。

點(diǎn)焊機(jī)器人的焊接裝備

點(diǎn)焊機(jī)器人的焊接裝備，由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以變壓器必須盡量小型化。以信息技術(shù)為牽引的智能化焊接技術(shù)，是一類融合人的感官信息（焊接過程視覺、聽覺、觸覺）、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)（熔池行為、電弧聲音、焊縫外觀）、推理判斷（焊接、知識(shí)學(xué)習(xí)、推理與決策）、焊接過程控制以及工藝優(yōu)化各方面專門知識(shí)的交叉學(xué)科。對(duì)于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流，而對(duì)于容量較大的變壓器，已經(jīng)開始采用逆變技術(shù)把50Hz工頻交流變?yōu)?00~700Hz交流，使變壓器的體積減少、減輕。變壓后可以直接用600~700Hz交流電焊接，也可以再進(jìn)行二次整流，用直流電焊接。焊接參數(shù)由定時(shí)器調(diào)節(jié)。新型定時(shí)器已經(jīng)微機(jī)化，因此機(jī)器人控制柜可以直接控制定時(shí)器，無需另配接口。點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗，通常用氣動(dòng)的焊鉗，氣動(dòng)焊鉗兩個(gè)電極之間的開口度一般只有兩級(jí)沖程。而且電極壓力一旦調(diào)定后是不能隨意變化的。近年來出現(xiàn)一種新的電伺服點(diǎn)焊鉗，如圖4所示。焊鉗的張開和閉合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，碼盤反饋，使這種焊鉗的張開度可以根據(jù)實(shí)際需要任意選定并預(yù)置。而且電極間的壓緊力也可以無級(jí)調(diào)節(jié)。這種新的電伺服點(diǎn)焊鉗具有如下優(yōu)點(diǎn):

1)每個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期可大幅度降低，因?yàn)楹搞Q的張開程度是由機(jī)器人控制的，機(jī)器人在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)過程、焊鉗就可以開始閉合;而焊完一點(diǎn)后，焊鉗一邊張開，機(jī)器人就可以一邊位移，不必等機(jī)器人到位后焊鉗才閉合或焊鉗完全張開后機(jī)器人再移動(dòng);

2)焊鉗張開度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整，只要不發(fā)生碰撞或干涉盡可能減少張開度，以節(jié)省焊鉗開度，以節(jié)省焊鉗開合所占的時(shí)間。

3)焊鉗閉合加壓時(shí)，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié)，而且在閉合時(shí)兩電極是輕輕閉合，減少撞擊變形和噪聲。