自动焊接机器人

用机器人代替焊工进行焊接 ，国外十多年前已经成熟应用。

一、机器人自动焊接对比人工焊接有如下优势：

稳定和提高焊接质量，保证其均一性。

焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时，对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人的因素影响较小，降低了对工人操作技术的要求，焊接质量是稳定的。而人工焊接时，焊接速度、干伸长等都是变化的，因此很难做到质量的均一性。

1. 改善了工人的劳动条件。采用机器人焊接，工人只是用来装卸工件，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。
2. 提高劳动生产率。机器人没有疲劳，一天可24h连续生产。另外随着高速高效焊接技术的应用，使用机器人焊接，效率提高的更加明显。

     据有关单位统计，一个独立焊接系统可以完成十个左右焊工的工作量。

3. 产品周期明确，容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。
4. 可缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。
5. 降低加工成本。据不统计，用机器人焊接系统后吨可节约焊接成本130多元。 

二、机器人自动焊接系统的主要形式：

机器人焊接系统要发挥出功效，需要给工件搭配移动、翻转机构。

目前，国内普遍用的焊机系统主要包括如下两种：

1. 机器人搭配相应长度的地轨，机器人可在轨道上前后移动。

地轨的长度跟大批量焊接工件的长度相对应。

         图一     机器人成套系统

   工件定位在固定的支架上，根据需求可以实现180度翻转、90度翻转。

        图2 工件180度自动翻转机构

   该工件翻转机构是我公司自行设计，并申请。可以一次装卡，实现全程焊接。具备成本低廉、操作简单的特点。成本是普通翻转机构的1/10左右。

2. 建立龙门支架和轨道的配合，可以实现全尺寸的工件焊接。机器人用一台或几台悬挂在龙门支架上。

缺点是反面焊接仍然需要翻转和建设成本较高。

图3   龙门架焊接机构

三、机器人自动焊接系统构成：

焊接系统包括如下构成：

1. 机器人：机器人本体有国产和进口两类。

国产机器人的优势是价格较低，是同类国外品牌的60%左右。国外进口品牌的优势是可以实现离线编程，提高编程效率

图4   进口和国产机器人本体

2. 焊机：推荐使用国内焊机，能够实现和机器人的通信就好。        

            图5 国产焊机

清枪站：实现清理焊枪头的堵塞

                            图6   清枪站

3. 工件定位装置：这个装置需要根据工件具体情况设计；

                图7  工件定位翻转装置

4. 轨道：轨道需要保持和机器人的通讯同时精度保证。

                              图8 焊接轨道

5、焊缝追踪仪

使用激光器、光学传感器和处理器，利用光学传播与成像原理，得到激光扫描区域内各个点的位置信息，通过复杂的程序算法完成对常见焊缝的在线实时检测。对于检测范围，检测能力以及针对焊接过程中的常见问题都有相应的功能设置。设备通过计算检测到的焊缝与焊枪之间的偏差，输出偏差数据，由运动执行机构实时纠正偏差，精确引导焊枪自动焊接，从而实现对焊接过程中焊缝的智能实时跟踪。

光学焊缝跟踪的优点： 确保安全焊接和焊缝；降低热负荷； 提高生产率；可以使焊枪处于理想位置；可补偿生产、设备和操作公差；对于复杂的焊件，可减少编程工作；可实现一致的和可复现的连接。焊缝追踪仪可以实现对偏差6厘米以内的焊缝进行定位。

                             图9焊缝追踪仪

四、焊接质量展示： 

                 图10焊接质量展示