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有些客戶想知道焊接機器人的歷時和相關的知識

，今天我給大家好好聊聊焊接機器人的前世今生！

自從20世紀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

，在短短40多年的時間中

，工業(yè)機器人技術得到了迅速的發(fā)展，工業(yè)機器人已在工業(yè)發(fā)達國家的生產(chǎn)中得到了廣泛的應用

。目前，工業(yè)機器人已廣泛應用于汽車及汽車零部件制造業(yè)

、機械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)

、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)

、木材與家具制造業(yè)等領域中

。在工業(yè)生產(chǎn)中，焊接機器人

、裝配機器人

、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

。

　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

，它主要包括機器人和焊接設備兩部分

。其中，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。對于智能機器人

，還應配有傳感系統(tǒng)

，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等

。

點焊機器人的特點

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

。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

，工業(yè)上已經(jīng)開始采用逆變技術把50Hz工頻交流變?yōu)?00～700Hz交流，使變壓器的體積減少

、減輕

。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(shù)由定時器調節(jié)

。目前

，新型定時器已經(jīng)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

，用電伺服點焊鉗

，焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅動

，碼盤反饋，使焊鉗的張開度可以根據(jù)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(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

，因為焊鉗的張開程度是由機器人精確控制的

，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(jù)工件的情況任意調整

，只要不發(fā)生碰撞或干涉

，可盡可能減少張開度

，以節(jié)省焊鉗開度

，節(jié)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(jié)，而且在閉合時兩電極是輕輕閉合

，可減少撞擊變形和噪聲

。

弧焊機器人的特點

弧焊機器人多采用氣體保護焊方法（MAG

、MIG

、TIG），通常的晶閘管式

、逆變式、波形控制式

、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。由于機器人控制柜采用數(shù)字控制

，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

。

近年來

，國外機器人生產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設備，在這些焊接設備內已經(jīng)插入相應的接口板

，所以弧焊機器人系統(tǒng)中并沒有附加接口箱。應該指出的是

，在弧焊機器人工作周期中，電弧時間所占的比例較大

，因此在選擇焊接電源時

，一般應按持續(xù)率100％來確定電源的容量

。送絲機可以裝在機器人的上臂上

，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

，有利于保持送絲的穩(wěn)定性，而后者軟管校長

，當機器人把焊槍送到某些位置，使軟管處于多彎曲狀態(tài)

，會嚴重影響送絲的質量

，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

。

焊接機器人應用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

，要考慮TCP(焊槍中心點位置)是否準確

，并加以調整

。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，重新校零予以修正

。

（2)出現(xiàn)咬邊問題：可能為焊接參數(shù)選擇不當

、焊槍角度或焊槍位置不對，可適當調整

。

（3)出現(xiàn)氣孔問題：可能為氣體保護差、工件的底漆太厚或者保護氣不夠干燥

，進行相應的調整就可以處理。

（4)飛濺過多問題：可能為焊接參數(shù)選擇不當

、氣體組分原因或焊絲外伸長度太長

，可適當調整機器功率的大小來改變焊接參數(shù)

，調節(jié)氣體配比儀來調整混合氣體比例

，調整焊槍與工件的相對位置。

（5)焊縫結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

，可以將其填滿

。

焊接過程常見的故障

（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不準確

，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP

。

（2)出現(xiàn)電弧故障

，不能引?div id="m50uktp" class="box-center"> 。嚎赡苁怯捎诤附z沒有接觸到工件或工藝參數(shù)太小

，可手動送絲，調整焊槍與焊縫的距離

，或者適當調節(jié)工藝參數(shù)

。

（3)保護氣監(jiān)控報警：冷卻水或保護氣供給存有故障

，檢查冷卻水或保護氣管路

。

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焊接機器人的編程技巧

（1)選擇合理的焊接順序

，以減小焊接變形

、焊槍行走路徑長度來制定焊接順序

。

（2)焊槍空間過渡要求移動軌跡較短、平滑

、安全

。

（3)優(yōu)化焊接參數(shù)，為了獲得最佳的焊接參數(shù)

，制作工作試件進行焊接試驗和工藝評定。

（4)采用合理的變位機位置

、焊槍姿態(tài)

、焊槍相對接頭的位置

。工件在變位機上固定之后

，若焊縫不是理想的位置與角度

，就要求編程時不斷調整變位機，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達到水平位置

。同時

，要不斷調整機器人各軸位置，合理地確定焊槍相對接頭的位置

、角度與焊絲伸出長度。工件的位置確定之后，焊槍相對接頭的位置必須通過編程者的雙眼觀察

，難度較大。這就要求編程者善于總結積累經(jīng)驗

。

（5)及時插入清槍程序，編寫一定長度的焊接程序后

，應及時插入清槍程序

，可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴和導電嘴

，保證焊槍的清潔，提高噴嘴的壽命

，確?div id="d48novz" class="flower left">

？煽恳　p少焊接飛濺

。

（6)編制程序一般不能一步到位，要在機器人焊接過程中不斷檢驗和修改程序

，調整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等

，才會形成一個好程序。

隨著先進制造技術的發(fā)展

，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

。目前

，采用機器人焊接已成為焊接自動化技術現(xiàn)代化的主要標志。焊接機器人由于具有通用性強

、工作可靠的優(yōu)點，受到了人們越來越多的重視

。

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