焊接機(jī)器人介紹

焊接機(jī)器人各個(gè)軸都是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故采用伺服電機(jī)通過(guò)擺線針輪（RV）減速器（1～3軸）及諧波減速器（1～6軸）驅(qū)動(dòng)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的桑塔納、帕薩特、別克、賽歐、波羅等后橋、副車架、搖臂、懸架、減振器等轎車底盤零件大都是以MIG焊接工藝為主的受力安全零件，主要構(gòu)件采用沖壓焊接，板厚平均為1。在80年代中期以前，對(duì)于電驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人都是用直流伺服電機(jī)，而80年代后期以來(lái)，各國(guó)先后改用交流伺服電機(jī)。由于交流電機(jī)沒(méi)有碳刷，動(dòng)特性好，使新型機(jī)器人不僅事故率低，而且免維修時(shí)間大為增長(zhǎng)，加（減）速度也快。一些負(fù)載16kg以下的新的輕型機(jī)器人其工具中心點(diǎn)（TCP）的運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)3m/s以上，定位準(zhǔn)確，振動(dòng)小。同時(shí)，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。

焊接機(jī)器人裝備

點(diǎn)焊機(jī)器人的焊接裝備，由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以變壓器必須盡量小型化。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(lái)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和多產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展要求。對(duì)于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流，而對(duì)于容量較大的變壓器，已經(jīng)開(kāi)始采用逆變技術(shù)把50Hz工頻交流變?yōu)?00～700Hz交流，使變壓器的體積減少、減輕。變壓后可以直接用600～700Hz交流電焊接，也可以再進(jìn)行二次整流，用直流電焊接。焊接參數(shù)由定時(shí)器調(diào)節(jié)，參見(jiàn)圖1b。新型定時(shí)器已經(jīng)微機(jī)化，因此機(jī)器人控制柜可以直接控制定時(shí)器，無(wú)需另配接口。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。而且電極壓力一旦調(diào)定后是不能隨意變化的。近年來(lái)出現(xiàn)一種新的電伺服點(diǎn)焊鉗，如圖4所示。焊鉗的張開(kāi)和閉合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，碼盤反饋，使這種焊鉗的張開(kāi)度可以根據(jù)實(shí)際需要任意選定并預(yù)置。而且電極間的壓緊力也可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。這種新的電伺服點(diǎn)焊鉗具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）每個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期可大幅度降低，因?yàn)楹搞Q的張開(kāi)程度是由機(jī)器人控制的，機(jī)器人在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)過(guò)程、焊鉗就可以開(kāi)始閉合；而焊完一點(diǎn)后，焊鉗一邊張開(kāi)，機(jī)器人就可以一邊位移，不必等機(jī)器人到位后焊鉗才閉合或焊鉗完全張開(kāi)后機(jī)器人再移動(dòng)；

2）焊鉗張開(kāi)度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整，只要不發(fā)生碰撞或干涉盡可能減少?gòu)堥_(kāi)度，以節(jié)省焊鉗開(kāi)度，以節(jié)省焊鉗開(kāi)合所占的時(shí)間。

3）焊鉗閉合加壓時(shí)，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié)，而且在閉合時(shí)兩電極是輕輕閉合，減少撞擊變形和噪聲。

焊接機(jī)器人的靈活性和焊接質(zhì)量如何？
眾所周知，在焊接行業(yè)有很多公司使用焊接機(jī)器人，因?yàn)闄C(jī)器人不僅生產(chǎn)，而且有很多優(yōu)點(diǎn)，這就是為什么企業(yè)使用焊接機(jī)器人來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工工作。應(yīng)用機(jī)器人焊接后，大大提高了焊接件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，并保證了質(zhì)量的穩(wěn)定性和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)環(huán)境。焊接機(jī)器人不僅具有、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，而且具有良好的靈活性，即使在復(fù)雜的環(huán)境下也能保證穩(wěn)定的工作。這與焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，包括焊接機(jī)器人本體、焊接電源、一維重型滑臺(tái)、機(jī)器人L型臂、焊槍清洗和線切割站、控制系統(tǒng)等設(shè)備。焊接機(jī)器人的焊接質(zhì)量怎么樣？如果手工焊縫表面有黃色涂層，焊接機(jī)器人可以進(jìn)行焊接，以避免類似問(wèn)題，保證焊接質(zhì)量。首先，我們必須知道這種黃色的東西實(shí)際上是焊絲和焊接基體中的雜質(zhì)。主要是焊接過(guò)程中硅和錳的高溫氧化和保護(hù)氣體中二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)，以及氧化硅和氧化錳形成的氧化反應(yīng)。它有點(diǎn)類似于手工焊接時(shí)的焊渣。雖然這些現(xiàn)象也是通過(guò)使用焊接機(jī)器人產(chǎn)生的，但是這些氧化物除了輕微的外觀之外不會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，并且可以通過(guò)刷子容易地去除。焊料基板的金屬元素中含有一些硅和錳元素，這種現(xiàn)象肯定存在。如果你想減少這些氧化物，你可以使用含硅和錳較少的焊絲，使用較少的二氧化碳保護(hù)氣體，并使用混合氣體。氧化物焊接更少，黃點(diǎn)也更少。

使用焊接機(jī)器人焊接時(shí)，焊接機(jī)器人的作業(yè)原理是什么？
操作焊接機(jī)器人需要熟練的焊工，具有熟練的操作技能、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和穩(wěn)定的焊接水平。一般零件和坡口尺寸公差控制在±0．8mm，裝配尺寸誤差控制在±1．5mm以內(nèi)，焊縫出現(xiàn)氣孔和咬邊等焊接缺陷機(jī)率可大幅度降低。焊接是一種工作條件惡劣、高煙、高散熱、高風(fēng)險(xiǎn)的工作。工業(yè)焊接機(jī)器人的出現(xiàn)自然促使人們考慮用它們代替手工焊接，以降低焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)保證焊接質(zhì)量，提高焊接效率。然而，焊接不同于其他工業(yè)過(guò)程。例如，在電弧焊接過(guò)程中，待焊接的工件通過(guò)局部加熱、熔化和冷卻而變形，并且焊接軌跡相應(yīng)地改變。手工焊接過(guò)程中有經(jīng)驗(yàn)的焊工可以根據(jù)肉眼觀察到的實(shí)際焊接位置來(lái)調(diào)整焊槍的位置、姿態(tài)和行走速度，以適應(yīng)焊接軌跡的變化。然而，為了適應(yīng)這種變化，機(jī)器人必須首先像人一樣“看到”這種變化，然后采取相應(yīng)的措施來(lái)調(diào)整焊槍的位置和狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)焊縫的實(shí)時(shí)跟蹤。由于焊接機(jī)器人在焊接過(guò)程中產(chǎn)生的強(qiáng)電弧、電弧噪聲、煙霧、保險(xiǎn)絲短路、大電流和強(qiáng)磁場(chǎng)等復(fù)雜環(huán)境因素的存在，機(jī)器人需要檢測(cè)和識(shí)別焊接所需的信號(hào)特征。它不像工業(yè)制造中的其他過(guò)程那樣容易檢測(cè)。因此，焊接機(jī)器人的應(yīng)用從一開(kāi)始就沒(méi)有應(yīng)用在弧焊過(guò)程中。機(jī)器人弧焊應(yīng)用越來(lái)越廣泛，機(jī)器人的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)器人點(diǎn)焊的數(shù)量。在現(xiàn)代生產(chǎn)線上，柔性生產(chǎn)越來(lái)越受到重視。工業(yè)生產(chǎn)的需求日益增加，手工焊接的成本相對(duì)較高，而且焊工人數(shù)少，所以焊工很難招到。焊接機(jī)器人的出現(xiàn)無(wú)疑是一個(gè)不錯(cuò)的選擇！