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。焊接機(jī)器人的工作原理及應(yīng)用 焊接機(jī)器人是一種智能化的焊接作業(yè)設(shè)備，得到國(guó)內(nèi)企業(yè)的認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。對(duì)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(guó)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(gè)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(dòng)范圍大，使機(jī)器人的工作空間幾乎能達(dá)一個(gè)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(dòng)。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。平行四邊形機(jī)器人其上臂是通過(guò)一根拉桿驅(qū)動(dòng)的。拉桿與下臂組成一個(gè)平行四邊形的兩條邊。焊接機(jī)器人 焊接機(jī)器人工作原理： 焊接機(jī)器人由用戶引導(dǎo)，根據(jù)實(shí)際任務(wù)逐步操作。故而得名。早期開(kāi)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(lái)開(kāi)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(méi)有測(cè)置式機(jī)器人的剛度問(wèn)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(lái)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。

機(jī)器人焊接螺柱工作站

機(jī)器人焊接螺柱工作站針對(duì)復(fù)雜零件上具有不同規(guī)格螺柱采用機(jī)器人將螺柱焊接到工件上。該工作站主要由機(jī)器人、螺柱焊接電源、自動(dòng)送釘機(jī)、機(jī)器人自動(dòng)螺柱焊槍、變位機(jī)、工裝夾具、自動(dòng)換槍裝置、自動(dòng)檢測(cè)軟件、控制系統(tǒng)和安全護(hù)欄等組成，通過(guò)自動(dòng)送釘機(jī)將螺柱送到機(jī)器人自動(dòng)焊槍里面，通過(guò)編程將機(jī)器人在工件上示教的路徑，將不同規(guī)格的螺柱焊接到工件上?？梢圆捎脙?chǔ)能焊接或拉弧焊接將螺柱牢牢的焊接到工件上，保證焊接精度和焊接強(qiáng)度?；『笝C(jī)器手的工作及其工藝編制要求現(xiàn)在隨著智能化的發(fā)展，弧焊機(jī)器手也應(yīng)運(yùn)而生，畢竟機(jī)器還是比人工便宜很多的，只需要買入設(shè)備之后可以在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)的生產(chǎn)操作工作，所付出的時(shí)間人力和效率都會(huì)有一個(gè)很大地提高。焊接效率大約3-10個(gè)/分鐘，螺柱規(guī)格：直徑3-8mm，長(zhǎng)度：5-40mm。

自動(dòng)焊接設(shè)備是工業(yè)現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)

近二十年來(lái)，伴隨著智能化、自動(dòng)化、電子計(jì)算機(jī)、機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)性的發(fā)展，及其對(duì)焊接品質(zhì)的重視，全自動(dòng)焊接已發(fā)展變成一種的生產(chǎn)技術(shù)。自動(dòng)焊接設(shè)備在各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用中充分發(fā)揮著愈來(lái)愈關(guān)鍵的功效，其運(yùn)用范疇已經(jīng)快速擴(kuò)張。上述兩種機(jī)器人的軸都是旋轉(zhuǎn)的，所以用伺服電機(jī)通過(guò)擺線針輪減速器(1-3軸)和諧波減速器(1-6軸)驅(qū)動(dòng)。在當(dāng)代工業(yè)化生產(chǎn)中，焊接全過(guò)程的化和自動(dòng)化是焊接機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

根據(jù)自動(dòng)化程度，自動(dòng)焊接設(shè)備可分為以下三類：

一、剛性自動(dòng)焊接設(shè)備剛性自動(dòng)焊接設(shè)備也可以稱為一次自動(dòng)焊接設(shè)備，大多是根據(jù)開(kāi)環(huán)控制原理設(shè)計(jì)的。雖然整個(gè)焊接過(guò)程是由焊接設(shè)備自動(dòng)完成的，但焊接過(guò)程中焊接參數(shù)的波動(dòng)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。

二、自適應(yīng)控制焊接設(shè)備是一種自動(dòng)化程度高的焊接設(shè)備。配備傳感器和電子檢測(cè)線，自動(dòng)引導(dǎo)和跟蹤焊縫軌跡，對(duì)主要焊接參數(shù)進(jìn)行閉環(huán)反饋控制。整個(gè)焊接過(guò)程將根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序和工藝參數(shù)自動(dòng)完成

三、它利用視覺(jué)傳感器、觸覺(jué)傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器、激光掃描儀等各種先進(jìn)的傳感器元件，借助計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)和專家系統(tǒng)具有識(shí)別、判斷、實(shí)時(shí)檢測(cè)、操作、自動(dòng)編程等功能，焊接參數(shù)存儲(chǔ)及焊接記錄文件自動(dòng)生成。

未來(lái)幾年，將是焊接行業(yè)快速發(fā)展的有利時(shí)期。我們焊接工人還有很長(zhǎng)的路要走，所以我們必須樹(shù)立面對(duì)困難的決心。抓住機(jī)遇，努力提高我國(guó)焊接自動(dòng)化水平。

自動(dòng)化智能裝備行業(yè)經(jīng)歷了十多年的不斷創(chuàng)新和研發(fā)突破。在不斷升級(jí)產(chǎn)品的同時(shí)，深入用戶現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)生產(chǎn)工藝制作產(chǎn)品，滿足不同層次的市場(chǎng)需求。本著追求的產(chǎn)品質(zhì)量，一直注重對(duì)焊接切割行業(yè)的深度培育，提煉出的“工匠精神”。

簡(jiǎn)述應(yīng)用焊接機(jī)器人以及我國(guó)的應(yīng)用狀況
焊接機(jī)器人占工業(yè)機(jī)器人總數(shù)40%以上的原因與焊接這一特殊行業(yè)有關(guān)。作為工業(yè)“裁縫”，焊接是工業(yè)生產(chǎn)中一種非常重要的加工方法。同時(shí)，由于焊接粉塵、電弧光和金屬飛濺的存在，焊接工作環(huán)境非常惡劣，焊接質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有決定性的影響。綜上所述，采用焊接機(jī)器人具有以下主要意義:
(1)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均勻性。焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度和焊接干延伸長(zhǎng)度等。對(duì)焊接結(jié)果起決定性作用。采用機(jī)器人焊接時(shí)，各焊縫的焊接參數(shù)不變，焊接質(zhì)量受人為因素影響較小，降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求，焊接質(zhì)量穩(wěn)定。然而，在手工焊接過(guò)程中，焊接速度和干伸長(zhǎng)都是變化的，因此很難達(dá)到質(zhì)量均勻性。
(2)改善工人的工作條件。機(jī)器人焊接工人僅用于裝卸工件，遠(yuǎn)離焊接弧光、煙霧、飛濺等。對(duì)于點(diǎn)焊，工人不再攜帶沉重的手動(dòng)焊鉗，從而將工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。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(kāi)口度一般只有兩級(jí)沖程。
3)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)器人不會(huì)疲勞，可以一天24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)。另外，隨著高速焊接技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器人焊接的效率得到了更明顯的提高。
(4)產(chǎn)品周期清晰，產(chǎn)品產(chǎn)量易于控制。機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)奏是固定的，所以生產(chǎn)計(jì)劃非常明確。
(5)可以縮短產(chǎn)品更新周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資。可以實(shí)現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。機(jī)器人和專用飛機(jī)的區(qū)別在于，它可以通過(guò)修改程序來(lái)適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)。