焊接機(jī)器人

焊接機(jī)器人是從事焊接（包括切割與噴涂）的工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）工業(yè)機(jī)器人屬于標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義，工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動(dòng)控制操作機(jī)（Manipulator），具有三個(gè)或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同的用途，機(jī)器人后一個(gè)軸的機(jī)械接口，通常是一個(gè)連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器。焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長(zhǎng)度等對(duì)焊接結(jié)果起決定作用。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊（割）槍的，使之能進(jìn)行焊接，切割或熱噴涂。

提高生產(chǎn)節(jié)奏的快節(jié)奏焊接機(jī)器人

焊接機(jī)器人呼叫時(shí)間短，動(dòng)作快。焊接速度為60-120cm/min，遠(yuǎn)高于手工焊接(40-60cm/min)。機(jī)器人在操作過(guò)程中永遠(yuǎn)停不下來(lái)，但工人在工作時(shí)卻不能停下來(lái)。同時(shí)，工人的工作服從也受到情緒等因素的影響。工人們會(huì)請(qǐng)假、昏昏欲睡、談天說(shuō)地，加班費(fèi)應(yīng)該是加班費(fèi)，機(jī)器人沒(méi)有上述問(wèn)題。只要保證外部的水、電等條件，他們就可以繼續(xù)工作。當(dāng)然，焊接機(jī)械手的日常維護(hù)也是必不可少的，例如每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件、導(dǎo)軌和滾輪都要涂上潤(rùn)滑脂，封閉傳動(dòng)部件要加注潤(rùn)滑油，使部件運(yùn)動(dòng)靈活。焊錫機(jī)功能波動(dòng)，無(wú)需任何理由，可實(shí)現(xiàn)10年。這無(wú)形中提高了企業(yè)的生產(chǎn)服從性。

在焊接過(guò)程中，焊接機(jī)器人只需給出焊接參數(shù)和運(yùn)動(dòng)軌跡，就能準(zhǔn)確地重復(fù)動(dòng)作。焊接電流、電壓、焊接速度、焊接干伸長(zhǎng)長(zhǎng)度等焊接參數(shù)對(duì)焊接效果起著決定性的作用。采用焊錫機(jī)焊接時(shí)，各焊縫的焊接參數(shù)是恒定的，焊接質(zhì)量受人為因素影響較小，降低了對(duì)工人操作技能的要求，焊接質(zhì)量波動(dòng)較大。手工焊接時(shí)，焊接速度和干伸長(zhǎng)都發(fā)生了變化，難以達(dá)到質(zhì)量均勻性。焊接機(jī)器人焊接時(shí)的注意事項(xiàng)焊接機(jī)器人開始只在點(diǎn)焊中得到應(yīng)用，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，弧焊機(jī)器人逐漸得到普及，焊接機(jī)器人在汽車、摩托車、工程機(jī)械等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。以保證我們產(chǎn)品的質(zhì)量。

目前，在低成本企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)中，一臺(tái)自動(dòng)焊錫機(jī)可替代2-4名物業(yè)工人，這與企業(yè)的具體情況不同。機(jī)器人可以繼續(xù)每天24小時(shí)生產(chǎn)。隨著高速焊接技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器人焊接的成本越來(lái)越大。

由于機(jī)器人具有很高的重復(fù)性，只需給定參數(shù)，就可以地按照指令移動(dòng)，因此機(jī)器人焊接產(chǎn)品周期清晰，便于控制產(chǎn)品輸出。機(jī)器人的生產(chǎn)節(jié)奏很穩(wěn)，所以生產(chǎn)計(jì)劃很明確。準(zhǔn)確的生產(chǎn)計(jì)劃可以地提高企業(yè)的生產(chǎn)服從性和資源綜合利用率。

自動(dòng)焊接機(jī)可以縮短產(chǎn)品改造周期，減少相應(yīng)設(shè)備的投資。實(shí)現(xiàn)了小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。自動(dòng)焊錫機(jī)與焊錫機(jī)區(qū)別在于，通過(guò)修改程序可以適應(yīng)不同工件的生產(chǎn)。

焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與性能

焊接機(jī)器人是一種從事焊接(包括切割和噴涂)的工業(yè)機(jī)器人。為了適應(yīng)不同的用途，機(jī)器人后一個(gè)軸的機(jī)械接口，通常是一個(gè)連接法蘭，可以用不同的工具或末端執(zhí)行器連接。焊接機(jī)器人是在工業(yè)機(jī)器人的端部法蘭上安裝焊鉗或焊接(切割)槍，以便焊接、切割或熱噴涂。焊接機(jī)器人焊接機(jī)器人是從事焊接（包括切割與噴涂）的工業(yè)機(jī)器人。

焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜(硬件和軟件)組成。焊接設(shè)備以電弧焊和點(diǎn)焊為例，由焊接電源(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(jī)(電弧焊)、焊槍(夾具)等組成。其工藝全自動(dòng)，具有能耗低、速度快、維護(hù)簡(jiǎn)單、精度高等優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)企業(yè)的高度關(guān)注。對(duì)于智能機(jī)器人，應(yīng)具有傳感器系統(tǒng)，如激光或攝像機(jī)傳感器及其控制裝置。

世界上生產(chǎn)的焊接機(jī)器人基本上都是關(guān)節(jié)機(jī)器人，其中大部分都有六個(gè)軸。其中，軸1、軸2、軸3可以將末端刀具送至不同的空間位置，軸4、軸5、軸6可以解決刀具姿態(tài)的不同要求。焊接機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有兩種：一種是平行四邊形結(jié)構(gòu)，另一種是側(cè)擺結(jié)構(gòu)。弧焊機(jī)器手在控制系統(tǒng)的作用下準(zhǔn)備的完成甚至是一厘米的操作，有的大型設(shè)備甚至可以完成一毫米，畢竟智能的力量還是很強(qiáng)大，像航空飛船在太空對(duì)接的時(shí)候，那個(gè)數(shù)量級(jí)的精度還是相當(dāng)大的。

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20世紀(jì)80年代中期以前，直流伺服電機(jī)被用于電動(dòng)機(jī)器人。自20世紀(jì)80年代末以來(lái)，交流伺服電機(jī)已在許多國(guó)家得到應(yīng)用。由于交流電機(jī)沒(méi)有碳刷，具有良好的動(dòng)態(tài)特性，新型機(jī)器人不僅事故率低，而且免維護(hù)時(shí)間大幅度增加，升(降)速快。一些重量小于16KG的新型輕型機(jī)器人在刀具中心點(diǎn)(TCP)的大移動(dòng)速度超過(guò)3m/s，定位準(zhǔn)確，振動(dòng)小。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。同時(shí)，機(jī)器人控制柜還采用32位微型計(jì)算機(jī)和新算法，使其具有自尋優(yōu)路徑的功能。

焊接機(jī)器人克服了小管內(nèi)壁堆焊的關(guān)鍵性技術(shù)

焊接機(jī)器人的出現(xiàn)解決了很多焊接領(lǐng)域的難題，就連小管內(nèi)壁的堆焊技術(shù)也能順利完成，并且可以獲得良好的堆焊質(zhì)量。那么焊接機(jī)器人究竟是如何做到這一點(diǎn)呢？相比傳統(tǒng)焊接技術(shù)和設(shè)備來(lái)說(shuō)，焊接機(jī)器人克服了這項(xiàng)工藝中的哪些關(guān)鍵技術(shù)？

焊接機(jī)器人的焊接速度是可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的，而且焊接機(jī)器人的夾持轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)給、擺動(dòng)等也能在一個(gè)寬廣的速度變化范圍內(nèi)可調(diào)，因此可以滿足多種工藝不同管徑堆焊對(duì)應(yīng)的焊接速度、堆焊螺距及搭邊量等技術(shù)要求。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要想在一個(gè)小管徑的內(nèi)部采用TIG填絲堆焊，所需純電弧時(shí)間是非常長(zhǎng)的，這就對(duì)焊接設(shè)備的各個(gè)部件提出一個(gè)十分苛刻的要求，那就是必須保證設(shè)備各系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，焊接機(jī)器人完全可以做到這一點(diǎn)。

由于孔徑過(guò)小，對(duì)堆焊過(guò)程的觀察十分不利，所以堆焊過(guò)程的穩(wěn)定可靠將由焊接機(jī)器人各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自身穩(wěn)定可靠給予保證。此外，焊接機(jī)器人還有較高自動(dòng)化水平的控制系統(tǒng)，可以保證控制的性。

由于連續(xù)堆焊時(shí)間長(zhǎng)，所以如何解決鎢極燒損，提高使用壽命及保護(hù)罩耐用問(wèn)題，是能否保證設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵。而焊接機(jī)器人在設(shè)計(jì)制作的時(shí)候都是采用各類先進(jìn)材料，可以保持長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。

為保證焊接機(jī)器人及其水、電、氣管路在長(zhǎng)期高溫環(huán)境中工作可靠，它的選擇和散熱性能都符合相關(guān)的要求；另外焊接機(jī)器人還采用了單片微機(jī)作為主控制系統(tǒng)，大大提高了設(shè)備的抗干擾性。