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焊接機器人的技術應用

焊接機器人應用技術是機器人技術、焊接技術和系統工程技術的融合，焊接機器人能否在實際生產中得到應用，發揮其優越性，取決于這幾方面技術的共同提高，而系統工程技術是機器人技術和焊接技術的粘合劑。目前，焊接工藝正以驚人的發展速度成為工業生產中的主流工藝，而焊接質量和焊接生產率是任何企業都不能忽視的問題，因而焊接機器人的廣泛應用勢在必行。過去，由于國內缺乏專業技術人才，對機器人的應用缺乏深層次的開發和利用，使它的利用效率遠沒有很好地體現出來。如今，這種狀況正在迅速地改變。焊接機器人是從事焊接（包括切割與噴涂）的工業機器人，它主要包括機器人和焊接設備兩部分。

　機器人的特點

　　1.柔性

　　機器人是數控立體作業機床，具有六個自由度，不僅可以實現焊槍位置的可達性，還可以實現焊槍的角度變化。雖然它的精度不能與傳統的機床相比，但對于焊接生產而言，機器人的重復定位精度已完成能夠勝任。

從經營角度看，設備的購入與產出平衡對企業來說非常重要，加之市場的影響，產品的更新換代周期相對縮短。如果采用焊接專機進行焊接生產，在產品換型時，焊接專機很難快速地適應產品的變化，從而阻礙了新產品的推出速度，這種延誤極有可能嚴重影響企業的快速發展。采用機器人進行焊接生產，企業只需編制一個新程序即可實現新產品的投產，可使企業在市場上搶得先機。機器人焊接在鋼結構建設過程中的應用僅限于前期在車間內鋼結構部件的組裝連接，如圖1所示，例如H柱、梁、箱型柱、U形肋、板肋板單元和橫隔板單元的組裝連接等。

　2.人機對話

　　人機對話意味著自動化程度的提高，同時也給我們帶來了效率和效益。人機對話是“指令”和“傳感”的交流，它的發展依賴于傳感技術的發展。目前在焊接機器人工作站上，已經有越來越多的各種傳感器得到使用，比如，借助電流檢出裝置，可以實現焊接過程的跟蹤；3、虛擬機器人技術：虛擬現實技術在機器人中的作用已從、預演發展到用于過程控制，如使遙控機器人操作者產生置身于遠端作業環境中的感覺來操縱機器人。利用視覺傳感器，可以實現焊縫位置的檢測。

弧焊機器人的特點

　　弧焊機器人多采用氣體保護焊方法（MAG、MIG、TIG），通常的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機器人上作電弧焊。由于機器人控制柜采用數字控制，而焊接電源多為模擬控制，所以需要在焊接電源與控制柜之間加一個接口。電伺服點焊鉗具有如下優點：（1）每個焊點的焊接周期可大幅度降低，因為焊鉗的張開程度是由機器人控制的，機器人在點與點之間的移動過程，焊鉗就可以開始閉合。

　　近年來，國外機器人生產廠都有自己特定的配套焊接設備，在這些焊接設備內已經插入相應的接口板，所以弧焊機器人系統中并沒有附加接口箱。應該指出的是，在弧焊機器人工作周期中，電弧時間所占的比例較大，因此在選擇焊接電源時，一般應按持續率100％來確定電源的容量。送絲機構可以裝在機器人的上臂上，也可以放在機器人之外，前者焊槍到送絲機之間的軟管較短，有利于保持送絲的穩定性，而后者軟管校長，當機器人把焊槍送到某些位置，使軟管處于多彎曲狀態，會嚴重影響送絲的質量，所以送絲機的安裝方式一定要考慮保證送絲穩定性的問題。但是，我國高速列車制造過程與國外高速列車生產現狀還有一定差距，行業中的裝備和智能裝備依賴進口。

1.2 不銹鋼氣室機器人柔性激光焊接加工設備是針對不銹鋼焊接變形量比較大，密封性要求高的箱體類工件焊接開發的的柔性機器人激光焊接加工設備。　該加工設備是由機器人、激光發生器機組、水冷卻機組、激光掃描跟蹤系統、柔性變位機、工裝夾具、安全護欄、吸塵裝置和控制系統等組成，通過設置控制系統中的品種選擇參數并更換工裝夾具，可實現多個品種的不銹鋼氣室類工件的自動焊接。人機對話人機對話意味著自動化程度的提高，同時也給我們帶來了效率和效益。

1.3 軸類焊接機器人工作站是專門針對低壓電器行業中式斷路器中的轉軸焊接開發的專用設備，推出了一套專用的轉軸焊接機器人工作站。

軸類焊接機器人工作站由弧焊機器人、焊接電源、焊槍送絲機構、回轉雙工位變位機、工裝夾具和控制系統組成。該工作站用于以轉軸為基體（上置若干懸臂）的各類工件的焊接，在同一工作站內通過使用不同的夾具可實現多品種的轉軸自動焊接。焊接的現對位置精度很高。由于采用雙工位變位機，焊接的同時，其他工位可拆裝工件，極大的提高了效率。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。