焊接機器人的基本常識

　　焊接作為基礎制造工藝中不可缺少的一環，是一種精確可靠的材料連接方法，焊接技術和自動化水平反應著國家工業發展的水平。如今焊接裝備面臨著從手動、半自動到自動化和智能型升級，其中焊接機器人即是升級浪潮中的產物。

 

 

　　目前，我們國家已經成為世界上最大的焊接設備生產國和出口國，產能大于需求。但是制造業中焊接自動化程度仍然比較低，企業中自動化焊接設備(包括焊接機器人）僅占總焊接設備的15%左右，同發達工業國家如德國、日本的80%相差很遠。未來的幾十年內，制造業對焊接自動化設備的需求量將明顯增加。尤其是船舶制造、汽車、機車、冶金設備、壓力容器等制造業都需要裝備自動化程度高、性能優良的焊接設備。焊接機器人作為焊接自動化發展的一項趨勢，其市場前景樂觀。

 

　　根據國際工業機器人聯合會統計，2005年全世界在役工業機器人約92萬，日本占第一位約為50萬，美國和德國分列二、三位，而我國在這方面的差距很大?！吨悄苤圃炜萍及l展“十二五”專項規劃》和《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》明確提出，“十二五”期間我國將把工業、服務機器人作為戰略新興產業予以重點扶持。

 

　　焊接機器人技術是工業機器人技術在焊接領域的應用，它能夠根據預先設定的程序同時控制焊接端的動作和焊接過程，在不同的場合可以進行重新編程。其應用目的在于提高焊接生產率，提高質量穩定性和降低成本。焊接機器人可以代替人類從事一些特殊環境（如危險、污染等）的焊接任務，再者是簡單而單調重復的任務，從而解放勞動力，提高生產率；可以有效降低工人操作技術難度的要求，且焊接精度高、質量可靠穩定，還具有柔性。

 

　　但是焊接機器人對于工件夾具的精度、工件表面清潔度、焊接位置、焊接可達性等有著嚴格的要求。

 

　　焊接機器人的發展目前可分為三代：

 

　　第一代機器人，即目前廣泛應用的示教再現型工業機器人，這類機器人對環境的變化沒有適應能力。

 

　　第二代機器人，在視角再現型機器人的基礎上增加感覺系統，使其具有環境適應能力，如傳感機器人。

 

　　第三代機器人，即智能機器人，具有自身發展能力，能以一定的方式理解人的指令，感知環境、識別操作對象，自行規劃操作步驟以完成焊接任務。

 

　　工業機器人可按照如下方式分類：

 

　　一、按照驅動方式分類：

 

　　1）氣壓驅動

 

　　2）液壓驅動（搬運、點焊機器人）

 

　　3）電驅動

 

　　二、按照受控的運動方式分類：

 

　　1）點位控制型，如點焊機器人

 

　　2）連續軌跡控制性，如電弧焊機器人，熱噴涂機器人。

 

　　目前用于焊接的工業機器人主要分為弧焊機器人和點焊機器人兩類。這里只簡要描述弧焊機器人。

 

　　弧焊機器人可以應用在所有電弧焊、切割技術范圍及類似的工藝方法中。最常用的就是用于焊接結構鋼和不銹鋼的二氧化碳氣體保護焊、MAG焊，鋁及鋁合金的MIG焊或TIG焊，還有埋弧焊SAW。

 

　　弧焊機器人系統構成

 

　　上圖是弧焊機器人系統簡易圖，包括機器人機械臂、控制系統、焊接裝置、夾具。通?；『笝C器人有五個以上的自由度，具有六個自由度的焊接機器人可以保證焊槍的任意空間軌跡和姿態?；『笝C器人只是焊接機器人系統中的一部分，在實際應用中還有行走機構、移動機架、焊接結構等。

 

　　焊接機器人目前已廣泛應用在汽車制造業，尤其在汽車底盤焊接生產中得到了廣泛的應用。使用機器人焊接，可大大提高焊接件的外觀和內在質量，保證質量的穩定性，并能大幅降低勞動強度，改善勞動環境。

 

　　在國家重視和工業需求的情況下，我們有理由相信焊接機器人在未來一定能有光明的前景！