焊接機器人介紹

焊接機器人各個軸都是作回轉(zhuǎn)運動，故采用伺服電機通過擺線針輪（RV）減速器（1～3軸）及諧波減速器（1～6軸）驅(qū)動。在80年代中期以前，對于電驅(qū)動的機器人都是用直流伺服電機，而80年代后期以來，各國先后改用交流伺服電機。考慮到機器人要有足夠的負(fù)載能力，能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進行焊接，一般都選用100～150kg負(fù)載的重型機器人。由于交流電機沒有碳刷，動特性好，使新型機器人不僅事故率低，而且免維修時間大為增長，加（減）速度也快。一些負(fù)載16kg以下的新的輕型機器人其工具中心點（TCP）的運動速度可達(dá)3m/s以上，定位準(zhǔn)確，振動小。同時，機器人的控制柜也改用32位的微機和新的算法，使之具有自行優(yōu)化路徑的功能，運行軌跡更加貼近示教的軌跡。

焊接機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計

由于所設(shè)計的焊接機器人是在準(zhǔn)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(shè)計的機器人應(yīng)該結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的運動特點，運用模塊化設(shè)計方法，把機器人機構(gòu)分為輪式移動平臺、焊炬調(diào)節(jié)機構(gòu)和電弧傳感器三部分。焊接機器人的生產(chǎn)節(jié)拍是固定的，因此安排生產(chǎn)計劃非常明確，可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品的焊接自動化。其中，輪式移動平臺由于其慣性大，響應(yīng)慢，主要對焊縫進行粗跟蹤，焊炬調(diào)節(jié)機構(gòu)負(fù)責(zé)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(qū)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(jié)構(gòu)，提高其系統(tǒng)可靠性 。

對焊接機器人工作站進一步細(xì)分

箱體焊接機器人工作站是專門針對箱柜行業(yè)中，生產(chǎn)量大，焊接質(zhì)量及尺寸要求高的箱體焊接開發(fā)的機器人工作站裝備。

箱體焊接機器人工作站由弧焊機器人、焊接電源、焊槍送絲機構(gòu)、回轉(zhuǎn)雙工位變位機、工裝夾具和控制系統(tǒng)組成。該工作站適用于各式箱體類工件的焊接，在同一工作站內(nèi)通過使用不停的夾具可實現(xiàn)多品種的箱體自動焊接，焊接的相對位置高。進行維護或檢查作業(yè)時，要確保隨時可按下緊急停止開關(guān)，以便需要時立即停止焊接機器人的作業(yè)。由于采用雙工位變位機，焊接的同時，其他工位可拆裝工件，極大的提高了焊接效率。由于采用了MIG脈沖過渡或CMT冷金屬過渡焊接工藝方式進行焊接，使焊接過程中熱輸入量大大減少，保證產(chǎn)品焊接后不變形，通過調(diào)整焊接規(guī)范和機器人焊接姿態(tài)，保證產(chǎn)品焊縫質(zhì)量好，焊縫美觀，特別對于密封性要求高的不銹鋼氣室，焊接后保證氣室氣體不泄露。通過設(shè)置控制系統(tǒng)中的品種選擇參數(shù)并更換工作夾具，可實現(xiàn)多個品種箱體的自動焊接。

用不同工作范圍的弧焊機器人和相應(yīng)尺寸的變位機，工作站可以滿足焊縫長度在2000mm左右的各類箱體的焊接要求。焊接速度3－10mm/s，根據(jù)箱體基本材料，焊接工藝采用不同類型的氣體保護焊。該工作站還廣泛用于電力、電氣、機械、汽車等行業(yè)。

焊接機器人克服了小管內(nèi)壁堆焊的關(guān)鍵性技術(shù)

焊接機器人的出現(xiàn)解決了很多焊接領(lǐng)域的難題，就連小管內(nèi)壁的堆焊技術(shù)也能順利完成，并且可以獲得良好的堆焊質(zhì)量。那么焊接機器人究竟是如何做到這一點呢？相比傳統(tǒng)焊接技術(shù)和設(shè)備來說，焊接機器人克服了這項工藝中的哪些關(guān)鍵技術(shù)？

焊接機器人的焊接速度是可以自動調(diào)節(jié)的，而且焊接機器人的夾持轉(zhuǎn)動、進給、擺動等也能在一個寬廣的速度變化范圍內(nèi)可調(diào)，因此可以滿足多種工藝不同管徑堆焊對應(yīng)的焊接速度、堆焊螺距及搭邊量等技術(shù)要求。

在實際應(yīng)用過程中，要想在一個小管徑的內(nèi)部采用TIG填絲堆焊，所需純電弧時間是非常長的，這就對焊接設(shè)備的各個部件提出一個十分苛刻的要求，那就是必須保證設(shè)備各系統(tǒng)長時間連續(xù)運行穩(wěn)定可靠，焊接機器人完全可以做到這一點。

由于孔徑過小，對堆焊過程的觀察十分不利，所以堆焊過程的穩(wěn)定可靠將由焊接機器人各執(zhí)行機構(gòu)的自身穩(wěn)定可靠給予保證。此外，焊接機器人還有較高自動化水平的控制系統(tǒng)，可以保證控制的性。

由于連續(xù)堆焊時間長，所以如何解決鎢極燒損，提高使用壽命及保護罩耐用問題，是能否保證設(shè)備長時間連續(xù)運行的關(guān)鍵。而焊接機器人在設(shè)計制作的時候都是采用各類先進材料，可以保持長時間的連續(xù)運行狀態(tài)。

為保證焊接機器人及其水、電、氣管路在長期高溫環(huán)境中工作可靠，它的選擇和散熱性能都符合相關(guān)的要求；另外焊接機器人還采用了單片微機作為主控制系統(tǒng)，大大提高了設(shè)備的抗干擾性。