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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。

世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人，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所示自动焊接机器人。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，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轴为悬臂结构搬运机器人，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。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。

焊接机器人结构设计

由于所设计的焊接机器人是在准平面、空间狭窄的环境下工作，为了保证机器人能根据电弧传感器的偏差信息，跟踪焊缝自动焊接，要求所设计的机器人应该结构紧凑、移动灵活且工作稳定．文中针对狭窄空间特点，开发了一种小型移动焊接机器人，根据机器人各结构的运动特点，运用模块化设计方法，把机器人机构分为轮式移动平台、焊炬调节机构和电弧传感器三部分。其中，轮式移动平台由于其惯性大，响应慢，主要对焊缝进行粗跟踪，焊炬调节机构负责焊缝跟踪，电弧传感器完成焊缝偏差实时识别．另外，机器人控制器和电机驱动器集成安装于机器人移动平台上，使其体积更小。同时，为了减少恶劣焊接环境下粉尘对运动部件影响，采用全封闭式结构，提高其系统可靠性   。

焊接机器人焊接工艺

 焊接机器人目前在很多行业中已被广泛应用，机械手臂焊接在一定程度上提高了产品的生产质量和效率，同时也使得焊缝更加的美观，大大改变了人工焊接的某些不足，但自动焊也存在着一些弊端，工件的装配直接关系着焊缝成型的好坏，装配时稍有差池，焊缝的美观及质量就会有很大的影响。而且工装模具的设计也成为一个极其重要的因素，目前的自动焊接技术还不足以的焊接，尖钻的角度是他的制约条件，设计制造工装模具需要考虑到机器本身所能达到的角度位置，这样才能使企业更率的生产。

 铝及铝合金的焊接性

 在各个工业制造金属中，铝的性质特点和常见金属相比大不相同，因此其本身或合金的焊接工艺特点在一定程度上与其他常见的金属存在本质的区别。铝的熔点伟660℃，相对于碳钢和铜的熔点是极地的。他在融化时颜色不会发生任何变化，因此熔池内的情况变换复杂，难以观察，在焊接时容易出现凹陷和焊穿等焊接缺陷，低碳钢的热导率是其五分之一，散热速度快，所以焊接时不容易融化，因此铝合金的焊接率比较差。

 装配工艺。工件夹到模具上,要使它与模具紧密贴合,在装配时就要用木锤和夹具让工件的位置更精准缝隙不得超过05mm,机器人很据程序运走精度较高,有丝毫误差就会导致焊缝成形失败装配是整个工序里的一个环节。

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。

机器人焊接常见问题、解决措施及操作注意事项 焊接机器人是从事焊接(包括切割和喷涂)的工业机器人。它主要包括两部分:机器人和焊接设备。机器人由机器人本体和控制柜(硬件和软件)组成。焊接设备以电弧焊和点焊为例，由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(电弧焊)、焊枪(焊钳)等部件组成。对于智能机器人，还应配备传感系统，如激光或摄像机传感器及其控制装置。一、焊接机器人常见问题(1)焊接偏差问题:可能是焊接位置不正确或焊枪搜索问题造成的。此时，应考虑并调整焊枪中心位置是否准确。如果这种情况经常发生，必须通过重新调零来检查和校正机器人各轴的零位。(2)咬边问题:可能是由于焊接参数选择不当，焊枪角度或焊枪位置不正确，可以适当调整。(3)气孔问题:可能是气体保护不良、工件底漆过厚或保护气体干燥不足造成的，可通过相应的调整进行处理。(4)飞溅过大:可能是焊接参数选择不当、气体成分或焊丝伸出长度过长造成的。焊接参数可通过适当调节机器功率来改变，气体配比表可调节混合气体的比例，焊枪与工件的相对位置可调节。(5)焊缝末端冷却后形成弧坑的问题:编程时，可在工作步骤中增加埋弧坑的功能，将其填满。2.机器人系统故障(1)枪碰撞。可能是由于工件装配偏差或焊枪传输控制协议不准确，可以检查装配情况或纠正焊枪传输控制协议。(2)电弧故障发生，电弧不能启动。可能是因为焊丝不接触工件或者工艺参数太小，焊丝可以手动进给，焊枪和焊缝之间的距离可以调节，或者工艺参数可以适当调节。(3)保护气体监测和报警。冷却水或保护气体的供应有故障。检查冷却水或保护气体管道。作为示教再现机器人，如何保证工件的质量要求工件的装配质量和精度必须具有良好的一致性。