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焊接機器人組成結(jié)構(gòu)

焊接機器人主要包括機器人和焊接設(shè)備兩部分。機器人由機器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成。而焊接裝備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源，（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。提醒大家，日常維護可以延長自動焊接機器人車架的使用壽命，給企業(yè)帶來更多的效益。對于智能機器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。圖1a、b表示弧焊機器人和點焊機器人的基本組成。

世界各國生產(chǎn)的焊接用機器人基本上都屬關(guān)節(jié)機器人，絕大部分有6個軸。其中，1、2、3軸可將末端工具送到不同的空間位置，而4、5、6軸解決工具姿態(tài)的不同要求。焊接機器人本體的機械結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種為平行四邊形結(jié)構(gòu)，一種為側(cè)置式（擺式）結(jié)構(gòu)，如圖2a、b所示。側(cè)置式（擺式）結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是上、下臂的活動范圍大，使機器人的工作空間幾乎能達一個球體。因此，這種機器人可倒掛在機架上工作，以節(jié)省占地面積，方便地面物件的流動。但是這種側(cè)置式機器人，2、3軸為懸臂結(jié)構(gòu)，降低機器人的剛度，一般適用于負載較小的機器人，用于電弧焊、切割或噴涂。弧焊之所以能在弧焊機器人工作站中獲得如此廣泛的應(yīng)用，主要是因為氣保護可隔絕空氣中氧氣、氮氣、氫氣等對電弧和熔池產(chǎn)生的不良影響，減少合金元素的燒損，以得到致密、質(zhì)量高且較為純凈的焊接接頭。平行四邊形機器人其上臂是通過一根拉桿驅(qū)動的。拉桿與下臂組成一個平行四邊形的兩條邊。故而得名。早期開發(fā)的平行四邊形機器人工作空間比較小（局限于機器人的前部），難以倒掛工作。但80年代后期以來開發(fā)的新型平行四邊形機器人（平行機器人），已能把工作空間擴大到機器人的頂部、背部及底部，又沒有測置式機器人的剛度問題，從而得到普遍的重視。這種結(jié)構(gòu)不僅適合于輕型也適合于重型機器人。近年來點焊用機器人（負載100～150kg）大多選用平行四邊形結(jié)構(gòu)形式的機器人。

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(yōu)勢，操作簡單，普通工人直接代替高科技焊工，從而為企業(yè)節(jié)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(xù)工作，生產(chǎn)效率是人類的三倍以上，可以降低勞動力的管理成本。工人的焊接工作強度大，工作環(huán)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(yīng)用空間巨大。焊接機器人的應(yīng)用主要有兩種方式：點焊和電弧焊。這種新的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，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。工業(yè)機器人在焊接領(lǐng)域的應(yīng)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(chǎn)品。這正符合汽車制造業(yè)的特點。特別是在現(xiàn)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(chǎn)線能夠很好地適應(yīng)這種變化。

框架自動焊接機器人

車架就像人體骨架，關(guān)系到整車的安全性和穩(wěn)定性。弧焊機器人采用弧焊易控制熔池尺寸，由于焊絲和電極是分開的，焊工能夠很好的控制熔池尺寸和大小。與手工焊接相比，全自動框架焊接機器人的裝配線焊接操作不受人的情感影響，焊接接頭更均勻;從操作角度看，也比單臂機械焊接更穩(wěn)定，使用全自動框架焊接機器人大大節(jié)省了人力資源，智能焊接使焊接質(zhì)量更好，無論設(shè)備有多好，如果不細心呵護，它在總是出問題的時候，如何維護車架的自動焊接機器人?

側(cè)裝(傾斜)結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是上下臂運動范圍大，使機器人的工作空間幾乎達到一個球體。因此，機器人可以倒掛在機架上工作，從而節(jié)省占地面積，方便地面物體的流動。然而，這種側(cè)裝機器人采用2軸和3軸懸臂結(jié)構(gòu)，可以降低機器人的剛度。一般適用于小負載的機器人，用于電弧焊、切割或噴涂。但80年代后期以來開發(fā)的新型平行四邊形機器人（平行機器人），已能把工作空間擴大到機器人的頂部、背部及底部，又沒有測置式機器人的剛度問題，從而得到普遍的重視。平行四邊形機器人的上臂由拉桿驅(qū)動。拉桿和下臂構(gòu)成平行四邊形的兩側(cè)。因此得名。

早期開發(fā)的平行四邊形機器人工作空間相對較小(僅限于機器人前端)，因此很難倒立工作。然而，自20世紀80年代末發(fā)展起來的新型平行四邊形機器人能夠?qū)⒐ぷ骺臻g擴展到機器人的頂部、后部和底部，而且測量機器人不存在剛度問題，因此受到了廣泛的重視。未來肯定是一個機器人生產(chǎn)的時代，所以機器人技術(shù)的提升也是我們所要努力的方向，技術(shù)提高、成本降低之后，這樣的目標才能得以實現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)不僅適用于輕型機器人，也適用于重型機器人。近年來，大多數(shù)點焊機器人(負載100-150kg)采用平行四邊形結(jié)構(gòu)。