現代工業機器人在焊接領域的廣泛應用

　　焊接機器人是指從事焊接的工業機器人，包括切割與噴涂。英文名：weldingrobot，工業機器人是一種多用途的、可重復編程的自動控制操作機，具有三個或更多可編程的軸，用于工業自動化領域。為了適應不同的用途，機器人最后一個軸的機械接口，通常是一個連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執行器。焊接機器人就是在工業機器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的，使之能進行焊接，切割或熱噴涂。

　　韓國現代重工生產的的焊接機器人

　　隨著電子技術、計算機技術、數控及機器人技術的發展，無錫丹佛數控裝備機械科技有限公司提供的韓國現代自動焊接機器人系統集成工作站，從80年代開始用于生產以來，其技術已日益成熟，主要有以下優點：

　　1)穩定和提高焊接質量;

　　2)提高勞動生產率;

　　3)改善工人勞動強度，可在有害環境下工作;

　　4)降低了對工人操作技術的要求;

　　5)縮短了產品改型換代的準備周期，減少相應的設備投資。

　　因此，在各行各業已得到了廣泛的應用。

　　焊接機器人組成

　　焊接機器人主要包括機器人和焊接設備兩部分。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)、送絲機(弧焊)、焊槍(鉗)等部分組成。對于智能機器人還應有傳感系統，如激視覺系統及其控制裝置等。

　　點焊機器人的基本功能

　　點焊對焊接機器人的要求不是很高。因為點焊只需點位控制，至于焊鉗在點與點之間的移動軌跡沒有嚴格要求，這也是為什么一些機器人廠家只能生產焊接機器人的原因，而無錫丹佛數控裝備機械科技有限公司推薦的韓國現代重工機器人，不但可以在焊接工作站中達到精度高焊接表面平整，而且在搬運機器人、沖壓機器人、涂裝機器人都得到了廣泛的應用，這才是真正體現一個機器人生產企業能力與實力的有力表現。韓國現代點焊用機器人不僅有足夠的負載能力，而且在點與點之間移位時速度要快捷，動作要平穩，定位要準確，以減少移位的時間，提高工作效率。

　　點焊機器人的焊接裝備

　　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。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，。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會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。

　　焊接機器人的維護保養

　　一.日檢查及維護

　　1.送絲機構。包括送絲力距是否正常，送絲導管是否損壞，有無異常報警。2.氣體流量是否正常。3.焊槍安全保護系統是否正常。(禁止關閉焊槍安全保護工作)4.水循環系統工作是否正常。5.測試TCP(建議編制一個測試程序，每班交接后運行)

　　二.周檢查及維護

　　1.擦洗機器人各軸。2.檢查TCP的精度。3.檢查清渣油油位。4.檢查機器人各軸零位是否準確。5.清理焊機水箱后面的過濾網。6.清理壓縮空氣進氣口處的過濾網。7.清理焊槍噴嘴處雜質，以免堵塞水循環。8.清理送絲機構，包括送絲輪，壓絲輪，導絲管。9.檢查軟管束及導絲軟管有無破損及斷裂。(建議取下整個軟管束用壓縮空氣清理)10.檢查焊槍安全保護系統是否正常，以及外部急停按鈕是否正常。

　　三.月檢查及維護

　　1.潤滑機器人各軸。其中1—6軸加白色的潤滑油。油號86E006。2.RP變位機和RTS軌道上的紅色油嘴加黃油。油號：86K0073.RP變位機上的藍色加油嘴加灰色的導電脂。油號：86K0044.送絲輪滾針軸承加潤滑油。(少量黃油即可)5.清理清槍裝置，加注氣動馬達潤滑油。(普通機油即可)6.用壓縮空氣清理控制柜及焊機。7.檢查焊機水箱冷卻水水位，及時補充冷卻液(純凈水加少許工業酒精即可)8.完成1—8項的工作外，執行周檢的所有項目。

　　四.焊接機器人的維護保養工作由操作者負責，其中人員分配如下：

　　每次保養必須添寫保養記錄，設備出現故障應及時匯報給維修，并詳細描述故障出現前設備的情況和所進行的操作，積極配合維修人員檢修，以便順利恢復生產!公司對設備保養情況將進行不定期抽查。建議操作者在每班交接時仔細檢查設備完好狀況，記錄`好各班設備運行情況。

　　焊接機器人工作站(單元)

　　如果工件在整個焊接過程中無需變位，就可以用夾具把工件定位在工作臺面上，這種系統既是最簡單不過的了。但在實際生產中，更多的工件在焊接時需要變位，使焊縫處在較好的位置(姿態)下焊接。對于這種情況，變位機與機器人可以是分別運動，即變位機變位后機器人再焊接;也可以是同時運動，即變位機一邊變位，機器人一邊焊接，也就是常說的變位機與機器人協調運動。這時變位機的運動及機器人的運動復合，使焊槍相對于工件的運動既能滿足焊縫軌跡又能滿足焊接速度及焊槍姿態的要求。實際上這時變位機的軸已成為機器人的組成部分，這種焊接機器人系統可以多達7-20個軸，或更多。最新的機器人控制柜可以是兩臺機器人的組合作12個軸協調運動。其中一臺是焊接機器人、另一臺是搬運機器人作變位機用。

　　焊接機器人在汽車生產中應用

　　焊接機器人目前已廣泛應用在汽車制造業，汽車底盤、座椅骨架、導軌、消聲器以及液力變矩器等焊接，尤其在汽車底盤焊接生產中得到了廣泛的應用。豐田公司已決定將點焊作為標準來裝備其日本國內和海外的所有點焊機器人。用這種技術可以提高焊接質量，因而甚至試圖用它來代替某些弧焊作業。在短距離內的運動時間也大為縮短。該公司最近推出一種高度低的點焊機器人，用它來焊接車體下部零件。這種矮小的點焊機器人還可以與較高的機器人組裝在一起，共同對車體上部進行加工，從而縮短了整個焊接生產線長度。國內生產的桑塔納、帕薩特、別克、賽歐、波羅等后橋、副車架、搖臂、懸架、減振器等轎車底盤零件大都是以MIG焊接工藝為主的受力安全零件，主要構件采用沖壓焊接，板厚平均為1.5～4mm，焊接主要以搭接、角接接頭形式為主，焊接質量要求相當高，其質量的好壞直接影響到轎車的安全性能。應用機器人焊接后，大大提高了焊接件的外觀和內在質量，并保證了質量的穩定性和降低勞動強度，改善了勞動環境。