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原來焊接機器人在鋼結構焊接中就是這么干的

1. 概述

電力變壓器是輸變電系統中的關鍵設備，變壓器外殼——油箱承裝著整個器身并充滿變壓器油，焊縫強度及密封性是變壓器的兩個重要指標。

目前，在變壓器油箱制造行業，雖然有的企業已經開始使用機器人，但總體仍是以手工焊接和仿形半自動焊接為主，自動化焊接還有很大的提升空間。與手工焊接相比，機器人焊接在穩定和提高焊接質量，改善勞動條件，提高生產效率等方面存在著巨大優勢。主要對多智能體的群體體系結構、相互間的通信與磋商機理，感知與學習方法，建模和規劃、群體行為控制等方面進行研究。因此，大力推廣應用焊接機器人，提高焊接自動化水平是行業發展的必然趨勢。

焊接機器人構造及功能

下面就以我公司使用的德魯斯DRW3110F-40型焊接機器人（見圖1）為例，簡要介紹一下機器人的組成結構及主要功能。

為了實現自動化焊接，提高焊縫成形質量，焊接機器人還具備如下功能。

（1）示教功能?不同于軌道固定式機器人，移動式機器人坐標系的基準零點不固定，程序的創建和修改要通過示教器（見圖2）進行操作。

機器人有三種運動軌跡，分別為：點對點運動、直線運動、圓弧運動，針對不同的焊縫路徑選擇不同的運動軌跡。

（2）擺焊功能?為了增大焊縫寬度。提高焊接強度，手工焊接操作時常常沿著焊接方向以特定角度（形狀）周期性左右搖擺焊槍。除了這種點式激光光源，目前更多的焊縫激光傳感器采用激光條紋作為光源。焊接機器人同樣具備這一擺焊功能，并可以選擇正弦型擺焊、圓型擺焊、8字形擺焊、L形擺焊等多種擺焊模式，擺焊條件設置分為頻率、振幅、右停留時間、左停留時間、角度等幾個參數。

（3）焊縫跟蹤功能?電弧傳感器可周期性對焊接電流實施監測，并與設定值進行比較，按照事先設定的增益、偏差等參數值，對焊槍上下和左右方向進行補償（見圖3）。由激光二極管發射的激光束入射到工件表面，經金屬表面反射，由CCD攝像機接收成像。這項功能在應對工件出現加工偏差或者受熱變形等情況時非常有效，能夠及時糾正焊縫跑偏或寬窄不一情況。

激光焊接可以采用連續或脈沖激光束加以實現，激光焊接的原理可分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于10~10 W/cm為熱傳導焊，此時熔深淺、焊接速度慢；功率密度大于10~10 W/cm時，金屬表面受熱作用下凹成"孔穴"，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點。在這種情況下，開發開放式的機器人控制系統顯得非常迫切，同時開放式機器人控制器也是當前控制系統的主流和發展趨勢。

激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精制造領域，給人們的生活質量帶來了重大提升，更是家電行業進入了精工時代。

激光焊接：激光輻射加熱待加工表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等激光參數，使工件熔化，形成特定的熔池。近十幾年來，隨著相關領域技術快速發展，機器人技術也得到了飛速發展。

特別是在大眾汽車創造的42米無縫焊接技術，大大提高了車身整體性和穩定性之后，家電企業海爾集團隆重推出采用激光無縫焊接技術生產的洗衣機，先進的激光技術可以為人民的生活帶來巨大的改變。