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(tǒng)工程技術的融合，焊接機器人能否在實際生產(chǎn)中得到應用，發(fā)揮其優(yōu)越性，取決于這幾方面技術的共同提高，而系統(tǒng)工程技術是機器人技術和焊接技術的粘合劑。由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以點焊機器人的變壓器必須盡量小型化。目前，焊接工藝正以驚人的發(fā)展速度成為工業(yè)生產(chǎn)中的主流工藝，而焊接質量和焊接生產(chǎn)率是任何企業(yè)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(nèi)缺乏專業(yè)技術人才，對機器人的應用缺乏深層次的開發(fā)和利用，使它的利用效率遠沒有很好地體現(xiàn)出來。如今，這種狀況正在迅速地改變。

　機器人的特點

　　1.柔性

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

從經(jīng)營角度看，設備的購入與產(chǎn)出平衡對企業(yè)來說非常重要，加之市場的影響，產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期相對縮短。由激光二極管發(fā)射的激光束入射到工件表面，經(jīng)金屬表面反射，由CCD攝像機接收成像。如果采用焊接專機進行焊接生產(chǎn)，在產(chǎn)品換型時，焊接專機很難快速地適應產(chǎn)品的變化，從而阻礙了新產(chǎn)品的推出速度，這種延誤極有可能嚴重影響企業(yè)的快速發(fā)展。采用機器人進行焊接生產(chǎn)，企業(yè)只需編制一個新程序即可實現(xiàn)新產(chǎn)品的投產(chǎn)，可使企業(yè)在市場上搶得先機。

　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。早在70年代末，上海電焊機廠與上海電動工具研究所，合作研制的直角坐標機械手，成功地應用于上海牌轎車底盤的焊接。人機對話是“指令”和“傳感”的交流，它的發(fā)展依賴于傳感技術的發(fā)展。目前在焊接機器人工作站上，已經(jīng)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(xiàn)焊接過程的跟蹤；利用視覺傳感器，可以實現(xiàn)焊縫位置的檢測。

由于所設計的焊接機器人是在準平面、空間狹窄的環(huán)境下工作，為了保證機器人能根據(jù)電弧傳感器的偏差信息，跟蹤焊縫自動焊接，要求所設計的機器人應該結構緊湊、移動靈活且工作穩(wěn)定．文中針對狹窄空間特點，開發(fā)了一種小型移動焊接機器人，根據(jù)機器人各結構的運動特點，運用模塊化設計方法，把機器人機構分為輪式移動平臺、焊炬調(diào)節(jié)機構和電弧傳感器三部分。（3）我國的焊接裝備水平、前后道工序設備的制造水平及系統(tǒng)集成能力與國外仍然存在很大差距，這直接制約了機器人在國內(nèi)其它行業(yè)的發(fā)展。其中，輪式移動平臺由于其慣性大，響應慢，主要對焊縫進行粗跟蹤，焊炬調(diào)節(jié)機構負責焊縫跟蹤，電弧傳感器完成焊縫偏差實時識別．另外，機器人控制器和電機驅動器集成安裝于機器人移動平臺上，使其體積更小。同時，為了減少惡劣焊接環(huán)境下粉塵對運動部件影響，采用全封閉式結構，提高其系統(tǒng)可靠性[1]。

供電裝置

主電力電路由電阻焊變壓器、可控硅單元、主電力開關、焊接回路等組成。概述電力變壓器是輸變電系統(tǒng)中的關鍵設備，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，我們采用的焊接設備是功率200kVA、次級輸出電壓20V的單相工頻交流電阻焊機。由于多種車型共線生產(chǎn)，焊鉗要焊接高強度鋼板和低碳鋼薄板，焊鉗槍臂要傳遞較大的機械力和焊接電流，因此焊鉗的強度、剛度、發(fā)熱要滿足一定要求，并且要具有良好的導電和導熱性，同時要求焊鉗采用通水冷卻，所以選擇焊鉗電極臂能夠承受400kg壓力的新型焊鉗。