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

　　MOTOMAN機(jī)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(jī)器人安裝位置等因素納入運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算，大大提高了運(yùn)動(dòng)軌跡的精度。如，在焊接工作站中，我們會(huì)遇到各種機(jī)器人安裝形式（如圖1a），在每種安裝方式中，機(jī)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(jī)器人對(duì)地面的角度（如圖1b），就會(huì)克服各種安裝方式對(duì)軌跡精度造成的不利影響。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。

（2）雙機(jī)協(xié)調(diào)焊接功能

　　有時(shí)我們會(huì)遇到長形工件，焊縫分布在工件的兩端，若采用1臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行焊接，會(huì)出現(xiàn)因兩端不同時(shí)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(duì)這種類型的工件，我們常采用2臺(tái)機(jī)器人同時(shí)協(xié)調(diào)焊接的方式，這就促生了兩臺(tái)機(jī)器人雙機(jī)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(huì)使用到該項(xiàng)技術(shù)。（2）焊接夾具上，工件的檢測、判斷等傳感器的使用在很大程度上保證了工件安裝定位的準(zhǔn)確性。

?焊縫機(jī)器的組成及工作原理

焊縫別名焊接，焊縫系統(tǒng)，焊縫設(shè)備等。其功能是在焊接過程中自動(dòng)檢測并自動(dòng)調(diào)節(jié)焊槍的位置，以便于始終跟隨焊接位置進(jìn)行焊接，焊槍與工件之間的距離始終保持恒定，從而確保了焊接質(zhì)量，提高了焊接效率并降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。在焊接時(shí)如果沒有焊縫，焊工就要不斷的觀察焊槍的位置，查看焊槍有沒有偏離焊縫位置，兩者之間的距離有沒有變化，如果發(fā)現(xiàn)偏離焊縫或者焊槍與工件之間的距離發(fā)生變化，那么焊工就需要人工把焊槍再調(diào)節(jié)回去，這樣焊工勞動(dòng)強(qiáng)度就很大，尤其是在夏天天氣炎熱的情況下，又不能吹電風(fēng)扇，這些惡劣的條件更增加了焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度，另外需要焊工的責(zé)任心很強(qiáng)，否則就會(huì)出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題。工件在變位機(jī)上固定之后，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時(shí)不斷調(diào)整變位機(jī)，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達(dá)到水平位置，同時(shí)要不斷調(diào)整機(jī)器人各軸的位置，合理的確定焊槍相對(duì)接頭的位置、角度與焊絲伸出長度。

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(gè)器身并充滿變壓器油，焊縫強(qiáng)度及密封性是變壓器的兩個(gè)重要指標(biāo)。

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(jī)器人，但總體仍是以手工焊接和仿形半自動(dòng)焊接為主，自動(dòng)化焊接還有很大的提升空間。與手工焊接相比，機(jī)器人焊接在穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，改善勞動(dòng)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(jī)器人，提高焊接自動(dòng)化水平是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。日系中主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等公司的產(chǎn)品。

由移動(dòng)工作站系統(tǒng)和焊接機(jī)器人系統(tǒng)兩大部分組成，可通過吊車將整套工作站或焊接機(jī)器人系統(tǒng)吊到需要的工作位置，其基體由機(jī)器人、弧焊系統(tǒng)、電纜、控制柜、系統(tǒng)軟件等幾部分構(gòu)成。焊接系統(tǒng)采用FANUC公司生產(chǎn)的M-710iC/20L機(jī)械臂和美國LINCOLN公司的POWER WAVE i400數(shù)字焊接電源，能夠很好的滿足操作靈活度和焊縫質(zhì)量的要求。機(jī)器人焊接在鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中的應(yīng)用僅限于前期在車間內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)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。

焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)。焊接機(jī)器人結(jié)構(gòu)主要有機(jī)器人本體和控制器、焊接電源、機(jī)器人外軸行走機(jī)構(gòu)、焊接變位機(jī)和夾具、操作軟件和弧焊軟件包、傳感系統(tǒng)、工作站輔助及除塵系統(tǒng)等。機(jī)器人本體和控制柜是焊接機(jī)器人工作站的重中之重，一般為六軸關(guān)節(jié)型，具有較強(qiáng)的負(fù)載能力和堅(jiān)固的剛性結(jié)構(gòu)，使用壽命較長，一般可使用十年以上。機(jī)器人系統(tǒng)采用數(shù)字化控制技術(shù)，通過數(shù)字總線連接系統(tǒng)的各個(gè)部分，保證其不受周圍磁場干擾。機(jī)器人控制系統(tǒng)采用多處理器的中央處理系統(tǒng)，具有充分的擴(kuò)展空間和穩(wěn)定性，保證焊接的和高質(zhì)量。在焊接電源的選擇方面，由于焊接機(jī)器人需要較大規(guī)格的焊絲和電流，因此應(yīng)保證在該電流下暫載率達(dá)到*。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。建議選擇國際*品牌的數(shù)字的逆變脈沖焊接電源或機(jī)器人用來擴(kuò)大機(jī)器人的工作范圍使用