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國內外焊接機器人的發展現狀

作為工業機器人技術的誕生，美國焊接機器人數量巨大，在十年前就超過了15萬臺。隨著高速高效焊接技術的應用,采用機器人焊接,效率提高得更為明顯(4)產品周期明確,容易控制產品產量。而制造業很厲害的德國在同一時期焊接工業機器人數量甚至超過美國，受到勞動密集型產業模式影響，我國的焊接機器人數量減少，僅有幾千臺。在各國的工業機器人當中，超過一半為焊接機器人。除了汽車領域，焊接機器人在能源、建筑、開采、加工、工程、農業、運輸、制造業等諸多領域都有著廣泛應用，這是由于其穩定性和決定的。焊接機器人廣泛推廣的根本原因不僅是其和穩定性，更在于率和低成本，甚至采用模塊化操作，將機器臂連接在設備，并且通過現場總線接口與機器人控制系統連接。目前的焊接機器人主要應用了如下的技術：可視編程技術實現簡單操作，比如KUKA機器人可以實現將簡單明了的焊接指令和可視操作界面結合起來，用高分辨率觸摸屏大大增強了操作的方便性。軌度精度技術，采用焊制工藝確保每條工作都在正確的位置。傳感器技術，焊接機器人為各種任務都準備了精密的傳感器技術，確保在焊接過程中實時修整機器人的焊接軌跡。

點焊機器人的焊接裝備

點焊機器人的焊接裝備，由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以變壓器必須盡量小型化。以信息技術為牽引的智能化焊接技術，是一類融合人的感官信息（焊接過程視覺、聽覺、觸覺）、經驗知識（熔池行為、電弧聲音、焊縫外觀）、推理判斷（焊接、知識學習、推理與決策）、焊接過程控制以及工藝優化各方面專門知識的交叉學科。對于容量較小的變壓器可以用50Hz工頻交流，而對于容量較大的變壓器，已經開始采用逆變技術把50Hz工頻交流變為600~700Hz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，也可以再進行二次整流，用直流電焊接。焊接參數由定時器調節。新型定時器已經微機化，因此機器人控制柜可以直接控制定時器，無需另配接口。點焊機器人的焊鉗，通常用氣動的焊鉗，氣動焊鉗兩個電極之間的開口度一般只有兩級沖程。而且電極壓力一旦調定后是不能隨意變化的。近年來出現一種新的電伺服點焊鉗，如圖4所示。焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅動，碼盤反饋，使這種焊鉗的張開度可以根據實際需要任意選定并預置。而且電極間的壓緊力也可以無級調節。這種新的電伺服點焊鉗具有如下優點:

1)每個焊點的焊接周期可大幅度降低，因為焊鉗的張開程度是由機器人控制的，機器人在點與點之間的移動過程、焊鉗就可以開始閉合;而焊完一點后，焊鉗一邊張開，機器人就可以一邊位移，不必等機器人到位后焊鉗才閉合或焊鉗完全張開后機器人再移動;

2)焊鉗張開度可以根據工件的情況任意調整，只要不發生碰撞或干涉盡可能減少張開度，以節省焊鉗開度，以節省焊鉗開合所占的時間。

3)焊鉗閉合加壓時，不僅壓力大小可以調節，而且在閉合時兩電極是輕輕閉合，減少撞擊變形和噪聲。