焊接機(jī)器人介紹

焊接機(jī)器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)工業(yè)機(jī)器人屬于標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義，工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動(dòng)控制操作機(jī)(Manipulator)，具有三個(gè)或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同的用途，機(jī)器人*后一個(gè)軸的機(jī)械接口，通常是一個(gè)連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊(割)槍的，使之能進(jìn)行焊接，切割或熱噴涂。 
焊接機(jī)器人的基本工作原理是示教再現(xiàn)，即由用戶導(dǎo)引機(jī)器人，一步步按實(shí)際任務(wù)操作一遍，機(jī)器人在導(dǎo)引過(guò)程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、焊接參數(shù)等，并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后，只需給機(jī)器人一個(gè)起動(dòng)命令，機(jī)器人將**地按示教動(dòng)作，一步步完成全部操作，實(shí)際示教與再現(xiàn)。焊接機(jī)器人分弧焊機(jī)器人和點(diǎn)焊機(jī)器人兩大類。
弧焊機(jī)器人可以應(yīng)用在所有電弧焊、切割技術(shù)及類似的工業(yè)方法中。*常用的范圍是結(jié)構(gòu)鋼和鉻鎳鋼的熔化極活性氣體保護(hù)焊（CO2焊、MAG焊）、鋁及特殊合金熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIC焊）、鉻鎳鋼和鋁的惰性氣體保護(hù)焊以及埋弧焊。
一套完整的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)，應(yīng)包括機(jī)器人機(jī)械手、控制系統(tǒng)、焊接裝置、焊件夾持裝置。夾持裝置上有二組可以輪番進(jìn)入機(jī)器人工作范圍的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
弧焊機(jī)器人通常有五個(gè)自由度以上，具有六個(gè)自由度的弧焊機(jī)器人可以保證焊槍的任意空間軌跡和姿態(tài)。點(diǎn)至點(diǎn)方式移動(dòng)速度可達(dá)60m/min以上，其軌跡重復(fù)精度可達(dá)到±0.2mm。這種弧焊機(jī)器人應(yīng)具有直線的及環(huán)形內(nèi)插法擺動(dòng)的功能，共六種擺動(dòng)方式，以滿足焊接工藝要求，機(jī)器人的負(fù)荷為5kg。
點(diǎn)焊機(jī)器人使用*多的領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)屬汽車車身的自動(dòng)裝配車間。點(diǎn)焊機(jī)器人由機(jī)器人本體、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、示教盒和點(diǎn)焊焊接系統(tǒng)幾部分組成，由于為了適應(yīng)靈活動(dòng)作的工作要求，通常電焊機(jī)器人選用關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)，一般具有六個(gè)自由度：腰轉(zhuǎn)、大臂轉(zhuǎn)、小臂轉(zhuǎn)、腕轉(zhuǎn)、腕擺及腕捻。其驅(qū)動(dòng)方式有液壓驅(qū)動(dòng)和電氣驅(qū)動(dòng)兩種。其中電氣驅(qū)動(dòng)具有保養(yǎng)維修簡(jiǎn)便、能耗低、速度高、精度高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用較為廣泛。點(diǎn)焊機(jī)器人按照示教程序規(guī)定的動(dòng)作、順序和參數(shù)進(jìn)行點(diǎn)焊作業(yè)，其過(guò)程是完全自動(dòng)化的，并且具有與外部設(shè)備通信的接口，可以通過(guò)這一接口接受上一級(jí)主控與管理計(jì)算機(jī)的控制命令進(jìn)行工作。
焊接機(jī)器人有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的形式反映出來(lái);
(2)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;
(3)降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，可在有害環(huán)境下工作;
(4)降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求;
(5)縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資。
因?yàn)楹附訖C(jī)器人相比人工焊接優(yōu)勢(shì)明顯，在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。
近年來(lái)，焊接機(jī)器人技術(shù)的研究與應(yīng)用在焊縫跟蹤、信息傳感、離線編程與路徑規(guī)劃、智能控制、電源技術(shù)、仿真技術(shù)、焊接工藝方法、遙控焊接技術(shù)等方面取得了許多突出的成果。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)、人工智能理論以及工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域還有很多亟待我們?nèi)フJ(rèn)真研究的問(wèn)題，特別是焊接機(jī)器人的視覺(jué)控制技術(shù)、模糊控制技術(shù)、智能化控制技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等方面將是未來(lái)研究的主要方向。