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焊接机器人组成结构

焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成搬运工业机器人。

世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人工业机器人，绝大部分有6个轴。其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式：一种为平行四边形结构，一种为侧置式（摆式）结构，如图2a、b所示。侧置式（摆式）结构的主要优点是上、下臂的活动范围大，使机器人的工作空间几乎能达一个球体。因此，这种机器人可倒挂在机架上工作自动焊接机器人，以节省占地面积，方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人，2、3轴为悬臂结构，降低机器人的刚度，一般适用于负载较小的机器人，用于电弧焊、切割或喷涂搬运机器人。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小（局限于机器人的前部），难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人（平行机器人），已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部，又没有测置式机器人的刚度问题，从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。近年来点焊用机器人（负载100～150kg）大多选用平行四边形结构形式的机器人。

焊接机器人的安全预防措施

为了确保万无一失，不仅要对焊接机器人的工作场所采取安全预防措施，而且在维修和检查机器人的时候也要采取安全预防措施，这样才能保障设备及人员的安全性，减少不必要的伤害或损失。

焊接机器人工作场所的安全预防措施要怎么实现呢？首先请务必要保证其作业区域和设备的整洁度，如果地面上有油、水、工具、工件等的话，可能会给操作人员带来安全隐患，引发严重事故。

其次，每当使用完工具之后都必须将其放回到焊接机器人动作范围外的原位置保存，避免焊接机器人与遗忘在夹具上的工具发生碰撞，造成夹具或机器人因此而受损。另外各项操作都完成之后，不要忘了还要打扫机器人和夹具。

而维护和检查焊接机器人的过程中，又该采取哪些安全预防措施？很简单，作为焊接机器人的工作人员，在作业之前必须穿着特定的工作服，佩戴安全鞋和安全帽，起到充分的保护作用。

其次，对于负责焊接机器人系统集成的人员、系统安全设备的设计、制造人员必须理解掌握安全护栏以及安全设备的，有必要通读手册了解出现紧急情况时需采取的正确操作和措施。

另外就是要严格请遵守安全规则，避免出现意外的事故或伤害，负责焊接机器人维护和检查的人员必须检查和确认所有与紧急停止相关的电路，并使其按照对应的安全标准被安全正确的互锁。进行维护或检查作业时，要确保随时可按下紧急停止开关，以便需要时立即停止焊接机器人的作业。

自动焊接机械手的生产工艺及维护 产品超级自动焊接机械手是一种模仿人手的部分动作，按规定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。工业生产中使用的机械手可分为搬运堆垛机械手、拉伸机械手、进给机械手、焊接机械手、热锻焊接机械手等。 焊接机械手已成为工业不可缺少的一部分，涉及各行各业，给各行各业带来了效率和便利。根据生产过程的要求，机械手按照一定的程序、时间和位置来完成规定的传动位置和工件的要求，特别是在高温、高压、粉尘、噪声以及具有性和污染的环境中，机械手应用为广泛。 焊接机械手的驱动机构也是工业机械手的重要组成部分。根据动力来源的不同，工业机械手的驱动机构大致可分为液压驱动、气动驱动、电气驱动和机械驱动四大类。电动机械手结构简单，体积小，操作方便，体现了人类的智能性和适应性。机械手的操作精度和在环境中完成操作的能力将得到更广泛的应用。 当然，焊接机械手的日常维护也是必不可少的，例如每个运动部件、导轨和滚轮都要涂上润滑脂，封闭传动部件要加注润滑油，使部件运动灵活;关键是要维护平中心轮和偏心轮部件，确保将其固定，并确保横臂运动平直。 同时，要经常检查和清洁焊接机械手的导轨、滑架、丝杠、螺母等运动部件，防止灰尘堆积、焊剂散落等杂物，影响运动部件的灵活运动。各滑动导轨结合面不允许碰撞磨损。经常检查丝杠、齿条等关键运动部件的磨损情况，发现问题及时修理或更换，并将螺母吊起。 此外，还要检查焊接机械手各行程开关的灵活性和可靠性，检查机械保护块是否松动或损坏。经常检查电路接头，保持连接牢固，插好可靠。每三个月用压缩空气吹扫一次工作站控制器内的灰尘，手动操作人员保持继电器、旋钮、开关清洁、接触良好。

焊接机器人克服了小管内壁堆焊的关键性技术

焊接机器人的出现解决了很多焊接领域的难题，就连小管内壁的堆焊技术也能顺利完成，并且可以获得良好的堆焊质量。那么焊接机器人究竟是如何做到这一点呢？相比传统焊接技术和设备来说，焊接机器人克服了这项工艺中的哪些关键技术？

焊接机器人的焊接速度是可以自动调节的，而且焊接机器人的夹持转动、进给、摆动等也能在一个宽广的速度变化范围内可调，因此可以满足多种工艺不同管径堆焊对应的焊接速度、堆焊螺距及搭边量等技术要求。

在实际应用过程中，要想在一个小管径的内部采用TIG填丝堆焊，所需纯电弧时间是非常长的，这就对焊接设备的各个部件提出一个十分苛刻的要求，那就是必须保证设备各系统长时间连续运行稳定可靠，焊接机器人完全可以做到这一点。

由于孔径过小，对堆焊过程的观察十分不利，所以堆焊过程的稳定可靠将由焊接机器人各执行机构的自身稳定可靠给予保证。此外，焊接机器人还有较高自动化水平的控制系统，可以保证控制的性。

由于连续堆焊时间长，所以如何解决钨极烧损，提高使用寿命及保护罩耐用问题，是能否保证设备长时间连续运行的关键。而焊接机器人在设计制作的时候都是采用各类先进材料，可以保持长时间的连续运行状态。

为保证焊接机器人及其水、电、气管路在长期高温环境中工作可靠，它的选择和散热性能都符合相关的要求；另外焊接机器人还采用了单片微机作为主控制系统，大大提高了设备的抗干扰性。

焊接机器人熔池温度过高如何降温

1、角度

焊条角度，焊条与焊接方向的夹角在90度时，电弧集中，熔池温度高，夹角小，电弧分散，熔池温度较低，如12mm平焊封底层，焊条角度：50-70度，使熔池温度有所下降，避免了背面产生焊瘤或起高。又如，在12mm板立焊封底层换焊条后，接头时采用90-95度的焊条角度，使熔池温度迅速提高，熔孔能够顺利打开，背面成形较平整，有效地控制了接头点内凹的现象。

2、时间

控制系统电弧燃烧时间，φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的实习教学中，采用断弧法施焊，封底层焊接时，断弧的频率和电弧燃烧时间直接影响着熔池温度，由于管壁较薄，电弧热量的承受能力有限，如果放慢断弧频率来降低熔池温度，易产生缩孔，所以，只能用电弧燃烧时间来控制熔池温度，如果熔池温度过高，熔孔较大时，可减少电弧燃烧时间，使熔池温度降低，这时，熔孔变小，管子内部成形高度适中，避免管子内部焊缝超高或产生焊瘤。

3、直径

焊接电流与焊条直径：根据焊缝空间位置、焊接层次来选用焊接电流和焊条直径，开焊时，选用的焊接电流和焊条直径较大，立、横仰位较小。如12mm平板对接平焊的封底层选用φ3.2mm的焊条，焊接电流：80-85A，填充，盖面层选用φ4.0mm的焊条，焊接电流：165-175A，合理选择焊接电流与焊条直径，易于控制熔池温度，是焊缝成形的基础。

4、方法

运条方法，圆圈形运条熔池温度高于月牙形运条温度，月牙形运条温度又高于锯齿形运条的熔池温度，在12mm平焊封底层，采用锯齿形运条，并且用摆动的幅度和在坡口两侧的停顿，有效的控制了熔池温度，使熔孔大小基本一致

焊接机器人自动化应用中的问题及解决方法 目前，应用中的焊接机器人仍然是“示教再现型”，其焊接路径和工艺参数是预先设定的，工作条件的一致性非常严格，焊接过程中缺乏传感反馈和外部信息实时调整的功能。然而，实际焊接过程中环境和条件的变化是不可避免的。例如，焊接工件的加工和装配误差造成接头位置、焊缝间隙和尺寸的分散，示教轨迹与实际焊缝的差异，热变形、熔透和焊缝成形的不稳定性等因素都会引起焊接质量的波动和焊接缺陷的产生。为了克服焊接过程中各种不确定因素对精密焊接质量的影响，迫切需要采用信息反馈、智能控制等技术来提高现有焊接机器人的适应性或智能水平，从而实现初始焊接位置识别和自主引导、实时焊缝修正和跟踪、焊接熔池动态特征信息的获取、工艺参数的自适应调整以及焊缝成形的实时控制。 即机器人焊接过程的自主智能控制，弥补了焊接机器人在自动焊接中的不足。 焊接机器人在工业中的应用 弧焊机器人行业的主要应用分布在造船、汽车零部件、摩托车、自行车、钣金等行业。此外，弧焊机器人在工程机械丰富的中厚板行业的应用也在不断扩大。