焊接機器人在提高生產(chǎn)效率方面的應(yīng)用

　?。?）提，確保高速焊接

　　企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)用機器人意味著追求、高焊接質(zhì)量，因此各機器人廠家都在焊接速度上尋求突破，而機器人在軌跡控制上的是高速焊接的可靠保證。

　　MOTOMAN機器人在新一代控制器NX100中，應(yīng)用ARM（AdvancedRobotMotion）控制技術(shù)將各軸的慣性矩、重力矩、機器人安裝位置等因素納入運動控制計算，大大提高了運動軌跡的精度。如，在焊接工作站中，我們會遇到各種機器人安裝形式（如圖1a），在每種安裝方式中，機器人各軸所受的重力矩各不相同，我們只要在ARM控制中正確地設(shè)置機器人對地面的角度（如圖1b），就會克服各種安裝方式對軌跡精度造成的不利影響。我們應(yīng)該承認國產(chǎn)機器人無論從控制水平還是可靠性等方面與國外公司還存在一定的差距。

（2）雙機協(xié)調(diào)焊接功能

　　有時我們會遇到長形工件，焊縫分布在工件的兩端，若采用1臺機器人進行焊接，會出現(xiàn)因兩端不同時焊接而造成焊接變形不一致，從而使工件在長度方向上扭轉(zhuǎn)變形，焊接后的工件難以符合尺寸要求。針對這種類型的工件，我們常采用2臺機器人同時協(xié)調(diào)焊接的方式，這就促生了兩臺機器人雙機協(xié)調(diào)焊接技術(shù)。在汽車后橋和消聲器的焊接中，經(jīng)常會使用到該項技術(shù)。隨著機器人售價的降低和人工成本的增加，使用機器人所帶來的經(jīng)濟效益越來越驅(qū)動企業(yè)使用機器人進行焊接。

原來焊接機器人在鋼結(jié)構(gòu)焊接中就是這么干的

1. 概述

電力變壓器是輸變電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，變壓器外殼——油箱承裝著整個器身并充滿變壓器油，焊縫強度及密封性是變壓器的兩個重要指標。

目前，在變壓器油箱制造行業(yè)，雖然有的企業(yè)已經(jīng)開始使用機器人，但總體仍是以手工焊接和仿形半自動焊接為主，自動化焊接還有很大的提升空間。與手工焊接相比，機器人焊接在穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，改善勞動條件，提高生產(chǎn)效率等方面存在著巨大優(yōu)勢。因此，大力推廣應(yīng)用焊接機器人，提高焊接自動化水平是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。焊接機器人技術(shù)已經(jīng)發(fā)展迅速并逐漸得到普及，特別是近年來，激烈的市場競爭使那些用于中、大批量生產(chǎn)的焊接自動化專機已不能適應(yīng)小規(guī)模、多品種的生產(chǎn)模式，逐漸被具有柔性的焊接機器人代替。

焊接機器人構(gòu)造及功能

下面就以我公司使用的德魯斯DRW3110F-40型焊接機器人（見圖1）為例，簡要介紹一下機器人的組成結(jié)構(gòu)及主要功能。

為了實現(xiàn)自動化焊接，提高焊縫成形質(zhì)量，焊接機器人還具備如下功能。

（1）示教功能?不同于軌道固定式機器人，移動式機器人坐標系的基準零點不固定，程序的創(chuàng)建和修改要通過示教器（見圖2）進行操作。

機器人有三種運動軌跡，分別為：點對點運動、直線運動、圓弧運動，針對不同的焊縫路徑選擇不同的運動軌跡。

（2）擺焊功能?為了增大焊縫寬度。提高焊接強度，手工焊接操作時常常沿著焊接方向以特定角度（形狀）周期性左右搖擺焊槍。焊接機器人同樣具備這一擺焊功能，并可以選擇正弦型擺焊、圓型擺焊、8字形擺焊、L形擺焊等多種擺焊模式，擺焊條件設(shè)置分為頻率、振幅、右停留時間、左停留時間、角度等幾個參數(shù)。歐系中主要有德國的KUKA、CLOOS、瑞典的ABB、意大利的COMAU及奧地利的IGM公司。

（3）焊縫跟蹤功能?電弧傳感器可周期性對焊接電流實施監(jiān)測，并與設(shè)定值進行比較，按照事先設(shè)定的增益、偏差等參數(shù)值，對焊槍上下和左右方向進行補償（見圖3）。這項功能在應(yīng)對工件出現(xiàn)加工偏差或者受熱變形等情況時非常有效，能夠及時糾正焊縫跑偏或?qū)捳灰磺闆r。主要對多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機理，感知與學習方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進行研究。

隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)控及機器人技術(shù)的發(fā)展，自動焊接機器人, 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：

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。