隨著制造業(yè)勞動成本的上漲日俱，機器人產(chǎn)品價格的不斷下降材蛛，人們更加追求更舒適的工作條件臊泌，機器人的應(yīng)用每年遞增。

工業(yè)機器人由操作機（機械本體）坏平、控制器拢操、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作舶替、自動控制令境、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備顾瞪，特別適合于多品種變批量的柔性生產(chǎn)展父。它對穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量玲昧，提高生產(chǎn)效率改善勞動條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用栖茉。

自從20世紀(jì)60年代初，人類創(chuàng)造了第一臺工業(yè)機器人以后，工業(yè)機器人就顯示出它極大的生命力狭缰，在短短40多年的時間中羽剪，工業(yè)機器人技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，工業(yè)機器人已在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用罪靠。目前殴燃，工業(yè)機器人已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機械加工行業(yè)季糜、電子電氣行業(yè)斯荒、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)恰除、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中挨狡。在工業(yè)生產(chǎn)中，焊接機器人诵藐、裝配機器人迫赞、噴涂機器人及搬運機器人等工業(yè)機器人都已被大量采用。本文以下重點介紹焊接機器人册血。

焊接機器人

焊接機器人是從事焊接（包括切割與噴涂）的工業(yè)機器人扑轮，它主要包括機器人和焊接設(shè)備兩部分。其中吠昭，機器人由機器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成喊括；而焊接裝備，以弧焊及點焊為例矢棚，則由焊接電源（包括其控制系統(tǒng)）瘾晃、送絲機（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成幻妓。對于智能機器人，還應(yīng)配有傳感系統(tǒng)劫拢，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等肉津。

1、點焊機器人的特點

由于采用了一體化焊鉗舱沧，焊接變壓器裝在焊鉗后面妹沙，所以點焊機器人的變壓器必須盡量小型化。對于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流熟吏，而對于容量較大的變壓器距糖，工業(yè)上已經(jīng)開始采用逆變技術(shù)把50Hz工頻交流變?yōu)?00～700Hz交流，使變壓器的體積減少蒲龟、減輕慢杜。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，用直流電焊接炫咱，焊接參數(shù)由定時器調(diào)節(jié)死辫。目前，新型定時器已經(jīng)微機化投圣，因此機器人控制柜可以直接控制定時器檬舀，無需另配接口。點焊機器人的焊鉗脓脸，用電伺服點焊鉗腹痹，焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅(qū)動，碼盤反饋辐椎，使焊鉗的張開度可以根據(jù)實際需要任意選定并預(yù)置下伙，而且電極間的壓緊力也可以無級調(diào)節(jié)。

電伺服點焊鉗具有如下優(yōu)點：

（1）每個焊點的焊接周期可大幅度降低臼蔼，因為焊鉗的張開程度是由機器人精確控制的狸眼，機器人在點與點之間的移動過程，焊鉗就可以開始閉合浴滴；而焊完一點后拓萌，焊鉗一邊張開，機器人就可以一邊位移升略，不必等機器人到位后微王，焊鉗才閉合或焊鉗完全張開后機器人再移動。

（2）焊鉗張開度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整品嚣，只要不發(fā)生碰撞或干涉炕倘，可盡可能減少張開度，以節(jié)省焊鉗開度翰撑，節(jié)省焊鉗開合所占的時間罩旋。

（3）焊鉗閉合加壓時，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié)眶诈，而且在閉合時兩電極是輕輕閉合涨醋，可減少撞擊變形和噪聲。

2逝撬、弧焊機器人的特點

弧焊機器人多采用氣體保護(hù)焊方法（MAG浴骂、MIG、TIG）愚矗，通常的晶閘管式能航、逆變式、波形控制式椭药、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挚蟹。由于機器人控制柜采用數(shù)字控制峡徽，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县堰。

近年來垢类，國外機器人生產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設(shè)備，在這些焊接設(shè)備內(nèi)已經(jīng)插入相應(yīng)的接口板茴支，所以弧焊機器人系統(tǒng)中并沒有附加接口箱革襟。應(yīng)該指出的是，在弧焊機器人工作周期中卓您，電弧時間所占的比例較大鸭嗡，因此在選擇焊接電源時，一般應(yīng)按持續(xù)率100％來確定電源的容量浙炼。送絲機構(gòu)可以裝在機器人的上臂上份氧，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弯屈，有利于保持送絲的穩(wěn)定性蜗帜，而后者軟管校長，當(dāng)機器人把焊槍送到某些位置资厉，使軟管處于多彎曲狀態(tài)厅缺，會嚴(yán)重影響送絲的質(zhì)量，所以送絲機的安裝方式一定要考慮保證送絲穩(wěn)定性的問題宴偿。

3湘捎、焊接機器人應(yīng)用中存在的問題和解決措施

（1)出現(xiàn)焊偏問題：可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時出現(xiàn)問題。這時窄刘，要考慮TCP(焊槍中心點位置)是否準(zhǔn)確窥妇，并加以調(diào)整。如果頻繁出現(xiàn)這種情況就要檢查一下機器人各軸的零位置娩践，重新校零予以修正活翩。

（2)出現(xiàn)咬邊問題：可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng)、焊槍角度或焊槍位置不對翻伺，可適當(dāng)調(diào)整矩袖。

（3)出現(xiàn)氣孔問題：可能為氣體保護(hù)差、工件的底漆太厚或者保護(hù)氣不夠干燥姥憋，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整就可以處理。

（4)飛濺過多問題：可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng)苦爸、氣體組分原因或焊絲外伸長度太長拼肥，可適當(dāng)調(diào)整機器功率的大小來改變焊接參數(shù)，調(diào)節(jié)氣體配比儀來調(diào)整混合氣體比例瑟扁，調(diào)整焊槍與工件的相對位置境仁。

（5)焊縫結(jié)尾處冷卻后形成一弧坑問題：可編程時在工作步中添加埋弧坑功能毕察，可以將其填滿。

4阿切、在焊接過程中库绩，機器人系統(tǒng)常見的故障

（1)發(fā)生撞槍：可能是由于工件組裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準(zhǔn)確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP擦蚣。

（2)出現(xiàn)電弧故障峡蓖，不能引弧：可能是由于焊絲沒有接觸到工件或工藝參數(shù)太小掠廓，可手動送絲换怖，調(diào)整焊槍與焊縫的距離，或者適當(dāng)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)蟀瞧。

（3)保護(hù)氣監(jiān)控報警：冷卻水或保護(hù)氣供給存有故障沉颂，檢查冷卻水或保護(hù)氣管路。

5悦污、焊接機器人的編程技巧

（1)選擇合理的焊接順序铸屉，以減小焊接變形、焊槍行走路徑長度來制定焊接順序切端。

（2)焊槍空間過渡要求移動軌跡較短彻坛、平滑、安全帆赢。

（3)優(yōu)化焊接參數(shù)小压，為了獲得最佳的焊接參數(shù)，制作工作試件進(jìn)行焊接試驗和工藝評定椰于。

（4)采用合理的變位機位置怠益、焊槍姿態(tài)、焊槍相對接頭的位置姻眼。工件在變位機上固定之后团春，若焊縫不是理想的位置與角度，就要求編程時不斷調(diào)整變位機娄缴，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達(dá)到水平位置兔卤。同時，要不斷調(diào)整機器人各軸位置摊梯，合理地確定焊槍相對接頭的位置云盲、角度與焊絲伸出長度。工件的位置確定之后杀乃，焊槍相對接頭的位置必須通過編程者的雙眼觀察球逢，難度較大。這就要求編程者善于總結(jié)積累經(jīng)驗碳环。

（5)及時插入清槍程序矮蘑，編寫一定長度的焊接程序后废奖，應(yīng)及時插入清槍程序，可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴和導(dǎo)電嘴置塘，保證焊槍的清潔内地，提高噴嘴的壽命，確备吵可靠引弧阱缓、減少焊接飛濺。

（6)編制程序一般不能一步到位贤重，要在機器人焊接過程中不斷檢驗和修改程序茬祷，調(diào)整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等，才會形成一個好程序并蝗。

結(jié)束語

隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展祭犯，實現(xiàn)焊接產(chǎn)品制造的自動化、柔性化與智能化已成為必然趨勢滚停。目前沃粗，采用機器人焊接已成為焊接自動化技術(shù)現(xiàn)代化的主要標(biāo)志。焊接機器人由于具有通用性強键畴、工作可靠的優(yōu)點最盅，受到了人們越來越多的重視。

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