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焊接機器人裝備

點焊機器人的焊接裝備，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。對于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流，而對于容量較大的變壓器，已經開始采用逆變技術把50Hz工頻交流變為600～700Hz交流，使變壓器的體積減少、減輕。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，焊炬調節機構負責焊縫跟蹤，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。變壓后可以直接用600～700Hz交流電焊接，也可以再進行二次整流，用直流電焊接。焊接參數由定時器調節，參見圖1b。新型定時器已經微機化，因此機器人控制柜可以直接控制定時器，無需另配接口。點焊機器人的焊鉗，通常用氣動的焊鉗，氣動焊鉗兩個電極之間的開口度一般只有兩級沖程。而且電極壓力一旦調定后是不能隨意變化的。近年來出現一種新的電伺服點焊鉗，如圖4所示。焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅動，碼盤反饋，使這種焊鉗的張開度可以根據實際需要任意選定并預置。而且電極間的壓緊力也可以無級調節。這種新的電伺服點焊鉗具有如下優點：

1）每個焊點的焊接周期可大幅度降低，因為焊鉗的張開程度是由機器人控制的，機器人在點與點之間的移動過程、焊鉗就可以開始閉合；而焊完一點后，焊鉗一邊張開，機器人就可以一邊位移，不必等機器人到位后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工件的情況任意調整，只要不發生碰撞或干涉盡可能減少張開度，以節省焊鉗開度，以節省焊鉗開合所占的時間。

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

對焊接機器人工作站進一步細分

箱體焊接機器人工作站是專門針對箱柜行業中，生產量大，焊接質量及尺寸要求高的箱體焊接開發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、回轉雙工位變位機、工裝夾具和控制系統組成。焊接機械手已成為工業不可缺少的一部分，涉及各行各業，給各行各業帶來了效率和便利。該工作站適用于各式箱體類工件的焊接，在同一工作站內通過使用不停的夾具可實現多品種的箱體自動焊接，焊接的相對位置高。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，保證產品焊接后不變形，通過調整焊接規范和機器人焊接姿態，保證產品焊縫質量好，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。通過設置控制系統中的品種選擇參數并更換工作夾具，可實現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。

焊接機器人具有巨大的進口替代空間
與手工焊接相比，焊接機器人具有的優勢，操作簡單，普通工人直接代替高科技焊工，從而為企業節省了高昂的人工成本。勞動力需要休息，但焊接機器人可以連續工作，生產效率是人類的三倍以上，可以降低勞動力的管理成本。世界各國生產的焊接用機器人基本上都屬關節機器人，絕大部分有6個軸。工人的焊接工作強度大，工作環境惡劣，焊接粉塵、焊接飛濺物、焊接弧光等對人體危害很大，而焊接機器人操作相對簡單，它有一個封閉的獨立工作站，操作者可以在工作站外完成焊接工作，工人的健康也得到了很好的保護。
因此，焊接機器人的市場應用空間巨大。焊接機器人的應用主要有兩種方式：點焊和電弧焊。工業機器人在焊接領域的應用是從汽車裝配線的電阻點焊開始的。原因是電阻點焊工藝相對簡單，控制方便，不需要跟蹤焊縫，所以對機器人的控制精度和重復精度要求相對較低。機器人電弧焊大的特點是靈活性，通過編程可以隨時改變焊接軌跡和焊接順序。因此，它適用于焊接件種類多、焊縫短、多、形狀復雜的產品。這正符合汽車制造業的特點。特別是在現代社會，汽車款式的更新速度非常快，配備機器人的汽車生產線能夠很好地適應這種變化。

工業機器人在厚板焊接生產中的應用
在工程機械工業中，焊接機器人已廣泛用于制造各種工程機械工件。例如，挖掘機動臂、斗桿、鏟斗、X型車架、主平臺和履帶梁、裝載機前后車架、動臂、推土機后軸箱、小車方箱、汽車起重機車架、轉盤、支腿、履帶起重機、泵車、平地機和攤鋪機等關鍵部件的焊接，都有一個的焊接機器人-集成系統。這些特殊的機器人焊接系統運行穩定可靠。根據生產過程的要求，機械手按照一定的程序、時間和位置來完成規定的傳動位置和工件的要求，特別是在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及具有性和污染的環境中，機械手應用為廣泛。本發明通過電弧跟蹤功能、接觸傳感功能、焊接數據庫等智能功能，解決了中厚板焊接領域存在的工件尺寸大、焊腳尺寸大、焊接坡口加工、工件組精度差等問題。焊縫成形效果和焊接穩定性好。
厚板焊接機器人智能化發展趨勢
雖然焊接機器人被廣泛使用，但它們也朝著更高程度的自動化和智能化發展。近年來，具有代表性的新型機器人焊接技術不斷涌現。這些技術從生產效率、精度要求、可操作性、適應性等方面展示了焊接機器人技術的未來發展趨勢。逐步從研發走向推廣應用。
(1)機器人示教再現和離線編程技術？目前，工業生產中廣泛使用的焊接機器人大多是基于示教再現或離線編程來實現焊接操作，通過一定的傳感技術可以滿足自動化生產的基本要求。但是，他們的智能還有很大的發展空間，包括易于實現的教學、焊接路徑的自主規劃、焊接任務過程參數的自動生成、直觀易用的人機交互系統設計、虛擬現實焊接工作站的離線編程等技術。