隨著制造業(yè)勞動(dòng)成本的上漲,，機(jī)器人產(chǎn)品價(jià)格的不斷下降,，人們更加追求更舒適的工作條件，機(jī)器人的應(yīng)用每年遞增,。

　　工業(yè)機(jī)器人由操作機(jī)（機(jī)械本體）,、控制器,、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作,、自動(dòng)控制,、可重復(fù)編程、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,，特別適合于多品種變批量的柔性生產(chǎn),。它對(duì)穩(wěn)定、提高產(chǎn)品質(zhì)量,，提高生產(chǎn)效率改善勞動(dòng)條件和產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代起著十分重要的作用,。

　　自從20世紀(jì)60年代初，人類創(chuàng)造了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以后,，工業(yè)機(jī)器人就顯示出它極大的生命力,，在短短40多年的時(shí)間中，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,。目前,，工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)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(lǐng)域中,。在工業(yè)生產(chǎn)中，焊接機(jī)器人,、裝配機(jī)器人,、噴涂機(jī)器人及搬運(yùn)機(jī)器人等工業(yè)機(jī)器人都已被大量采用。本文以下重點(diǎn)介紹焊接機(jī)器人,。

　　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,，它主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。其中,，機(jī)器人由機(jī)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(diǎn)焊為例,，則由焊接電源（包括其控制系統(tǒng)）,、送絲機(jī)（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成,。對(duì)于智能機(jī)器人,，還應(yīng)配有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等,。

　　1,、點(diǎn)焊機(jī)器人的特點(diǎn)

　　由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面,，所以點(diǎn)焊機(jī)器人的變壓器必須盡量小型化。對(duì)于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流,，而對(duì)于容量較大的變壓器,，工業(yè)上已經(jīng)開始采用逆變技術(shù)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(jìn)行二次整流,，用直流電焊接,，焊接參數(shù)由定時(shí)器調(diào)節(jié)。目前，新型定時(shí)器已經(jīng)微機(jī)化,，因此機(jī)器人控制柜可以直接控制定時(shí)器,，無需另配接口。點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗,，用電伺服點(diǎn)焊鉗,，焊鉗的張開和閉合由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，碼盤反饋,，使焊鉗的張開度可以根據(jù)實(shí)際需要任意選定并預(yù)置,，而且電極間的壓緊力也可以無級(jí)調(diào)節(jié)。

　　電伺服點(diǎn)焊鉗具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）每個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期可大幅度降低,，因?yàn)楹搞Q的張開程度是由機(jī)器人精確控制的，機(jī)器人在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)過程,，焊鉗就可以開始閉合,；而焊完一點(diǎn)后，焊鉗一邊張開,，機(jī)器人就可以一邊位移,，不必等機(jī)器人到位后，焊鉗才閉合或焊鉗完全張開后機(jī)器人再移動(dòng),。

　?。?）焊鉗張開度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整，只要不發(fā)生碰撞或干涉,，可盡可能減少?gòu)堥_度,，以節(jié)省焊鉗開度，節(jié)省焊鉗開合所占的時(shí)間,。

　?。?）焊鉗閉合加壓時(shí)，不僅壓力大小可以調(diào)節(jié),，而且在閉合時(shí)兩電極是輕輕閉合,，可減少撞擊變形和噪聲。

　　2,、弧焊機(jī)器人的特點(diǎn)

　　弧焊機(jī)器人多采用氣體保護(hù)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(jī)器人上作電弧焊,。由于機(jī)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(gè)接口,。

　　近年來,，國(guó)外機(jī)器人生產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設(shè)備，在這些焊接設(shè)備內(nèi)已經(jīng)插入相應(yīng)的接口板,，所以弧焊機(jī)器人系統(tǒng)中并沒有附加接口箱,。應(yīng)該指出的是，在弧焊機(jī)器人工作周期中,，電弧時(shí)間所占的比例較大,，因此在選擇焊接電源時(shí)，一般應(yīng)按持續(xù)率100％來確定電源的容量,。送絲機(jī)構(gòu)可以裝在機(jī)器人的上臂上,，也可以放在機(jī)器人之外，前者焊槍到送絲機(jī)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(zhǎng)，當(dāng)機(jī)器人把焊槍送到某些位置,，使軟管處于多彎曲狀態(tài),，會(huì)嚴(yán)重影響送絲的質(zhì)量，所以送絲機(jī)的安裝方式一定要考慮保證送絲穩(wěn)定性的問題,。

　　3,、焊接機(jī)器人應(yīng)用中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(shí)出現(xiàn)問題,。這時(shí),，要考慮TCP(焊槍中心點(diǎn)位置)是否準(zhǔn)確，并加以調(diào)整,。如果頻繁出現(xiàn)這種情況就要檢查一下機(jī)器人各軸的零位置,，重新校零予以修正。

　?。?)出現(xiàn)咬邊問題：可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng),、焊槍角度或焊槍位置不對(duì)，可適當(dāng)調(diào)整,。

　?。?)出現(xiàn)氣孔問題：可能為氣體保護(hù)差、工件的底漆太厚或者保護(hù)氣不夠干燥,，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整就可以處理。

　?。?)飛濺過多問題：可能為焊接參數(shù)選擇不當(dāng),、氣體組分原因或焊絲外伸長(zhǎng)度太長(zhǎng),，可適當(dāng)調(diào)整機(jī)器功率的大小來改變焊接參數(shù)，調(diào)節(jié)氣體配比儀來調(diào)整混合氣體比例,，調(diào)整焊槍與工件的相對(duì)位置,。

　　（5)焊縫結(jié)尾處冷卻后形成一弧坑問題：可編程時(shí)在工作步中添加埋弧坑功能,，可以將其填滿,。

　　4、在焊接過程中,，機(jī)器人系統(tǒng)常見的故障

　?。?)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(zhǔn)確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP,。

　?。?)出現(xiàn)電弧故障，不能引?。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(dòng)送絲，調(diào)整焊槍與焊縫的距離,，或者適當(dāng)調(diào)節(jié)工藝參數(shù),。

　　（3)保護(hù)氣監(jiān)控報(bào)警：冷卻水或保護(hù)氣供給存有故障,，檢查冷卻水或保護(hù)氣管路,。

　　5.焊接機(jī)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(zhǎng)度來制定焊接順序。

　?。?)焊槍空間過渡要求移動(dòng)軌跡較短,、平滑、安全,。

　?。?)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(jìn)行焊接試驗(yàn)和工藝評(píng)定,。

　　（4)采用合理的變位機(jī)位置,、焊槍姿態(tài),、焊槍相對(duì)接頭的位置。工件在變位機(jī)上固定之后,，若焊縫不是理想的位置與角度,，就要求編程時(shí)不斷調(diào)整變位機(jī),，使得焊接的焊縫按照焊接順序逐次達(dá)到水平位置。同時(shí),，要不斷調(diào)整機(jī)器人各軸位置,，合理地確定焊槍相對(duì)接頭的位置、角度與焊絲伸出長(zhǎng)度,。工件的位置確定之后,，焊槍相對(duì)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(jié)積累經(jīng)驗(yàn),。

　　（5)及時(shí)插入清槍程序,，編寫一定長(zhǎng)度的焊接程序后,，應(yīng)及時(shí)插入清槍程序，可以防止焊接飛濺堵塞焊接噴嘴和導(dǎo)電嘴,，保證焊槍的清潔,，提高噴嘴的壽命，確?？煽恳?、減少焊接飛濺。

　?。?)編制程序一般不能一步到位,，要在機(jī)器人焊接過程中不斷檢驗(yàn)和修改程序，調(diào)整焊接參數(shù)及焊槍姿態(tài)等,，才會(huì)形成一個(gè)好程序,。

　　結(jié)束語

　　隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品制造的自動(dòng)化,、柔性化與智能化已成為必然趨勢(shì),。目前，采用機(jī)器人焊接已成為焊接自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代化的主要標(biāo)志,。焊接機(jī)器人由于具有通用性強(qiáng),、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，受到了人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾暋?/p>