焊接機(jī)器人簡介

隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動焊接機(jī)器人, 從60年始用于生產(chǎn)以來，其技術(shù)已日益成熟，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的形式反映出來；

2）提高勞動生產(chǎn)率；

3）改善工人勞動強(qiáng)度，可在有害環(huán)境下工作；

4）降低了對工人操作技術(shù)的要求；

5）縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資。

因此，在各行各業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用。

焊接機(jī)器人組成結(jié)構(gòu)

焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成。而焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源，（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機(jī)（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。只有形成以機(jī)器人為核心的柔性焊接生產(chǎn)線，才能完成批量生產(chǎn)，滿足未來新產(chǎn)品開發(fā)和多產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展要求。對于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。圖1a、b表示弧焊機(jī)器人和點(diǎn)焊機(jī)器人的基本組成。

世界各國生產(chǎn)的焊接用機(jī)器人基本上都屬關(guān)節(jié)機(jī)器人，絕大部分有6個軸。其中，1、2、3軸可將末端工具送到不同的空間位置，而4、5、6軸解決工具姿態(tài)的不同要求。焊接機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種為平行四邊形結(jié)構(gòu)，一種為側(cè)置式（擺式）結(jié)構(gòu)，如圖2a、b所示。側(cè)置式（擺式）結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是上、下臂的活動范圍大，使機(jī)器人的工作空間幾乎能達(dá)一個球體。因此，這種機(jī)器人可倒掛在機(jī)架上工作，以節(jié)省占地面積，方便地面物件的流動。但是這種側(cè)置式機(jī)器人，2、3軸為懸臂結(jié)構(gòu)，降低機(jī)器人的剛度，一般適用于負(fù)載較小的機(jī)器人，用于電弧焊、切割或噴涂。同時，機(jī)器人的控制柜也改用32位的微機(jī)和新的算法，使之具有自行優(yōu)化路徑的功能，運(yùn)行軌跡更加貼近示教的軌跡。平行四邊形機(jī)器人其上臂是通過一根拉桿驅(qū)動的。拉桿與下臂組成一個平行四邊形的兩條邊。故而得名。早期開發(fā)的平行四邊形機(jī)器人工作空間比較小（局限于機(jī)器人的前部），難以倒掛工作。但80年代后期以來開發(fā)的新型平行四邊形機(jī)器人（平行機(jī)器人），已能把工作空間擴(kuò)大到機(jī)器人的頂部、背部及底部，又沒有測置式機(jī)器人的剛度問題，從而得到普遍的重視。這種結(jié)構(gòu)不僅適合于輕型也適合于重型機(jī)器人。近年來點(diǎn)焊用機(jī)器人（負(fù)載100～150kg）大多選用平行四邊形結(jié)構(gòu)形式的機(jī)器人。

焊接機(jī)器人的安全預(yù)防措施

為了確保萬無一失，不僅要對焊接機(jī)器人的工作場所采取安全預(yù)防措施，而且在維修和檢查機(jī)器人的時候也要采取安全預(yù)防措施，這樣才能保障設(shè)備及人員的安全性，減少不必要的傷害或損失。

焊接機(jī)器人工作場所的安全預(yù)防措施要怎么實現(xiàn)呢？首先請務(wù)必要保證其作業(yè)區(qū)域和設(shè)備的整潔度，如果地面上有油、水、工具、工件等的話，可能會給操作人員帶來安全隱患，引發(fā)嚴(yán)重事故。

其次，每當(dāng)使用完工具之后都必須將其放回到焊接機(jī)器人動作范圍外的原位置保存，避免焊接機(jī)器人與遺忘在夾具上的工具發(fā)生碰撞，造成夾具或機(jī)器人因此而受損。另外各項操作都完成之后，不要忘了還要打掃機(jī)器人和夾具。

而維護(hù)和檢查焊接機(jī)器人的過程中，又該采取哪些安全預(yù)防措施？很簡單，作為焊接機(jī)器人的工作人員，在作業(yè)之前必須穿著特定的工作服，佩戴安全鞋和安全帽，起到充分的保護(hù)作用。

其次，對于負(fù)責(zé)焊接機(jī)器人系統(tǒng)集成的人員、系統(tǒng)安全設(shè)備的設(shè)計、制造人員必須理解掌握安全護(hù)欄以及安全設(shè)備的，有必要通讀手冊了解出現(xiàn)緊急情況時需采取的正確操作和措施。

另外就是要嚴(yán)格請遵守安全規(guī)則，避免出現(xiàn)意外的事故或傷害，負(fù)責(zé)焊接機(jī)器人維護(hù)和檢查的人員必須檢查和確認(rèn)所有與緊急停止相關(guān)的電路，并使其按照對應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)被安全正確的互鎖。雖然整個焊接過程是由焊接設(shè)備自動完成的，但焊接過程中焊接參數(shù)的波動不能形成閉環(huán)反饋系統(tǒng)，可能出現(xiàn)的偏差也不能隨意修正。進(jìn)行維護(hù)或檢查作業(yè)時，要確保隨時可按下緊急停止開關(guān)，以便需要時立即停止焊接機(jī)器人的作業(yè)。

焊接機(jī)器人焊接工藝

 焊接機(jī)器人目前在很多行業(yè)中已被廣泛應(yīng)用，機(jī)械手臂焊接在一定程度上提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，同時也使得焊縫更加的美觀，大大改變了人工焊接的某些不足，但自動焊也存在著一些弊端，工件的裝配直接關(guān)系著焊縫成型的好壞，裝配時稍有差池，焊縫的美觀及質(zhì)量就會有很大的影響。而且工裝模具的設(shè)計也成為一個極其重要的因素，目前的自動焊接技術(shù)還不足以的焊接，尖鉆的角度是他的制約條件，設(shè)計制造工裝模具需要考慮到機(jī)器本身所能達(dá)到的角度位置，這樣才能使企業(yè)更率的生產(chǎn)。很簡單，作為焊接機(jī)器人的工作人員，在作業(yè)之前必須穿著特定的工作服，佩戴安全鞋和安全帽，起到充分的保護(hù)作用。

 鋁及鋁合金的焊接性

 在各個工業(yè)制造金屬中，鋁的性質(zhì)特點(diǎn)和常見金屬相比大不相同，因此其本身或合金的焊接工藝特點(diǎn)在一定程度上與其他常見的金屬存在本質(zhì)的區(qū)別。鋁的熔點(diǎn)偉660℃，相對于碳鋼和銅的熔點(diǎn)是極地的。首先，單點(diǎn)工作時間由生產(chǎn)線速度和焊接點(diǎn)數(shù)決定，機(jī)器人單點(diǎn)焊接時間(包括加壓、通電、維護(hù)、位移等)必須小于此值，即，點(diǎn)焊速度應(yīng)大于或等于生產(chǎn)線速度。他在融化時顏色不會發(fā)生任何變化，因此熔池內(nèi)的情況變換復(fù)雜，難以觀察，在焊接時容易出現(xiàn)凹陷和焊穿等焊接缺陷，低碳鋼的熱導(dǎo)率是其五分之一，散熱速度快，所以焊接時不容易融化，因此鋁合金的焊接率比較差。

 裝配工藝。工件夾到模具上,要使它與模具緊密貼合,在裝配時就要用木錘和夾具讓工件的位置更精準(zhǔn)縫隙不得超過05mm,機(jī)器人很據(jù)程序運(yùn)走精度較高,有絲毫誤差就會導(dǎo)致焊縫成形失敗裝配是整個工序里的一個環(huán)節(jié)。