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焊接機器人的技術(shù)應(yīng)用?


焊接機器人應(yīng)用技術(shù)是機器人技術(shù)、焊接技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)的融合，焊接機器人能否在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，發(fā)揮其優(yōu)越性，取決于這幾方面技術(shù)的共同提高，而系統(tǒng)工程技術(shù)是機器人技術(shù)和焊接技術(shù)的粘合劑。目前，焊接工藝正以驚人的發(fā)展速度成為工業(yè)生產(chǎn)中的主流工藝，而焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率是任何企業(yè)都不能忽視的問題，因而焊接機器人的廣泛應(yīng)用勢在必行。過去，由于國內(nèi)缺乏專業(yè)技術(shù)人才，對機器人的應(yīng)用缺乏深層次的開發(fā)和利用，使它的利用效率遠沒有很好地體現(xiàn)出來。如今，這種狀況正在迅速地改變。?
機器人的特點?
1.柔性?
機器人是數(shù)控立體作業(yè)機床，具有六個自由度，不僅可以實現(xiàn)焊槍位置的可達性，還可以實現(xiàn)焊槍的角度變化。雖然它的精度不能與傳統(tǒng)的機床相比，但對于焊接生產(chǎn)而言，機器人的重復(fù)定位精度已完成能夠勝任。?






從經(jīng)營角度看，設(shè)備的購入與產(chǎn)出平衡對企業(yè)來說非常重要，加之市場的影響，產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期相對縮短。如果采用焊接專機進行焊接生產(chǎn)，在產(chǎn)品換型時，焊接專機很難快速地適應(yīng)產(chǎn)品的變化，從而阻礙了新產(chǎn)品的推出速度，這種延誤極有可能嚴重影響企業(yè)的快速發(fā)展。采用機器人進行焊接生產(chǎn)，企業(yè)只需編制一個新程序即可實現(xiàn)新產(chǎn)品的投產(chǎn)，可使企業(yè)在市場上搶得先機。?
2.人機對話?
人機對話意味著自動化程度的提高，同時也給我們帶來了效率和效益。人機對話是“指令”和“傳感”的交流，它的發(fā)展依賴于傳感技術(shù)的發(fā)展。目前在焊接機器人工作站上，已經(jīng)有越來越多的各種傳感器得到使用，比如，借助電流檢出裝置，可以實現(xiàn)焊接過程的跟蹤；利用視覺傳感器，可以實現(xiàn)焊縫位置的檢測。?

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3.在中國的應(yīng)用特點?
（1）我國焊接機器人的應(yīng)用主要集中在汽車、摩托車、工程機械、鐵路機車等行業(yè)。汽車是焊接機器人的用戶，也是最早的用戶，汽車制造和汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)中的焊接機器人占全部焊接機器人的76。在汽車行業(yè)中，點焊機器人與弧焊機器人的比例為3：2，而其他行業(yè)大都是以弧焊機器人為主。?
（2）20世紀90年代以來，先進技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備及工藝裝備的引進使我國的汽車制造水平訊速提高到規(guī)�；a(chǎn)，國外焊接機器人大量進入中國。?




（3）我國的焊接裝備水平、前后道工序設(shè)備的制造水平及系統(tǒng)集成能力與國外仍然存在很大差距，這直接制約了機器人在國內(nèi)其它行業(yè)的發(fā)展。?
（4）大家對機器人的理解還遠遠不夠，一些人對它要求太高，片面認為無論什么產(chǎn)品，它都可以進行焊接。機器人使用的好壞代表一個企業(yè)的制造水平，因此，企業(yè)必須提高從制造水平才能滿足機器人焊接的生產(chǎn)要求。?

焊接機器人的應(yīng)用技術(shù)分析?
1.機器人與焊接設(shè)備共同發(fā)展?
焊接機器人應(yīng)用技術(shù)是機器人技術(shù)、焊接技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)的融合，焊接機器人能否在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，發(fā)揮其優(yōu)越性，取決于這幾方面技術(shù)的共同提高，而系統(tǒng)工程技術(shù)是機器人技術(shù)和焊接技術(shù)的粘合劑。以安川電機的MOTOMAN機器人為例，過去幾代機器人的發(fā)展都是圍繞焊接設(shè)備完成多項焊接專用功能的開發(fā)，如焊接參數(shù)的漸變調(diào)節(jié)功能、TIG焊接時利用擺焊同步技術(shù)進行的斷續(xù)填絲焊接功能、弧焊傳感器（電弧跟蹤）功能及焊接實時監(jiān)控功能等，都是焊接工藝的需求促使下的開發(fā)。?
同樣地，焊接設(shè)備制造商為了實現(xiàn)機器人自動化焊接，在焊接電源的設(shè)計上也做了許多改進，如、機器人可檢出焊縫位置使用的高電壓，焊接電源做到了內(nèi)置；與機器人的通信接口方面，現(xiàn)在許多焊機制造商都采用了方便快捷的通信接口。?

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2.焊接機器人在提高生產(chǎn)效率方面的應(yīng)用?
（1）提高精度，確保高速焊接?
企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)用機器人意味著追求高效率、高焊接質(zhì)量，因此各機器人廠家都在焊接速度上尋求突破，而機器人在軌跡控制上的高精度是高速焊接的可靠保證。?
MOTOMAN機器人在新一代控制器NX100中，應(yīng)用ARM（AdvancedRobotMotion）控制技術(shù)將各軸的慣性矩、重力矩、機器人安裝位置等因素納入運動控制計算，大大提高了運動軌跡的精度。如，在焊接工作站中，我們會遇到各種機器人安裝形式（如圖1a），在每種安裝方式中，機器人各軸所受的重力矩各不相同，我們只要在ARM控制中正確地設(shè)置機器人對地面的角度（如圖1b），就會克服各種安裝方式對軌跡精度造成的不利影響。?


（2）雙機協(xié)調(diào)焊接功能?
有時我們會遇到長形工件，焊縫分布在工件的兩端，若采用1臺機器人進行焊接，會出現(xiàn)因兩端不同時焊接而造成焊接變形不一致，從而使工件在長度方向上扭轉(zhuǎn)變形，焊接后的工件難以符合尺寸要求。針對這種類型的工件，我們常采用2臺機器人同時協(xié)調(diào)焊接的方式，這就促生了兩臺機器人雙機協(xié)調(diào)焊接技術(shù)。在汽車后橋和消聲器的焊接中，經(jīng)常會使用到該項技術(shù)。?
2臺機器人對應(yīng)1個由機器人外部軸驅(qū)動的變位機，在變位機順長擺放的工件上有兩個鏡像對稱的部件，兩條相似的環(huán)焊縫需要兩臺機器人在變位機旋轉(zhuǎn)的同時實現(xiàn)同步協(xié)調(diào)焊接，通過這種方式可以將焊接生產(chǎn)的效率提高1倍。?

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（3）點焊機器人的優(yōu)勢?
如果說弧焊機器人的使用大大提高了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和焊接效率，點焊機器人則具有更多的優(yōu)勢，帶來的經(jīng)濟效益也更加可觀，主要體現(xiàn)在：?
a.機器人點焊時，大多采用鉗體與變壓器一體化方式，變壓器的容量可以減小到1/3～1/4，節(jié)約了能源，并且極大地減輕了操作者繁重的體力勞動。?
b.點焊機器人有更多的控制方式控制焊鉗壓力和焊接條件的自動切換，針對不同打點位置可輕松實現(xiàn)獨特的焊接時序，大大提高了打點質(zhì)量，避免了焊點漏打、多打及位置不準確等問題。?
c.點焊機器人在打點效率上的優(yōu)勢明顯，可提高效率8~10倍。我們的一個上海的客戶，設(shè)備臨時出現(xiàn)故障，由于當(dāng)時工期緊，他們臨時采用手工來點焊同樣的工件，結(jié)果4把手工焊鉗在兩個輪班只能生產(chǎn)40件，而機器人正常生產(chǎn)時，在一個輪班就能完成90件左右。?
d.點焊機器人可以使用機器人的一些獨有技術(shù)進一步對焊接時序進行精確控制，使焊接效率和焊接質(zhì)量進一步提高。如，電動焊鉗在機器人上的使用不僅僅是加壓方式的改變，其優(yōu)勢更體現(xiàn)在機器人對它的行程的控制方面：①可以根據(jù)焊點的位置實現(xiàn)理想的行程；②焊接過程中可以分段控制焊鉗壓力；③可以控制焊接條件輸出的時間節(jié)點；④可以運用間隙示教功能靈活選擇上電極示教、下電極示教方式，大大縮短了示教時間。?

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此外，焊接機器人的實用功能還有很多，并已經(jīng)過實踐的檢驗，為提高焊接生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量帶來了明顯的效果。同時，每個機器人廠家對各種功能的開發(fā)也各有特點，可以說，在這個舞臺上，各種各樣的先進技術(shù)始終在不斷涌現(xiàn)，異彩紛呈。?
焊接機器人生產(chǎn)中的質(zhì)量控制?
焊接機器人的先進技術(shù)為我們提供了很好的生產(chǎn)工具，但這并不意味著我們一定可以實現(xiàn)高質(zhì)量的焊接生產(chǎn)。焊接機器人應(yīng)用技術(shù)是一個系統(tǒng)工程，通過近10年的工作經(jīng)驗