機器人在弧焊應用中歷經考驗，性能出眾，附加值高，投資回報快,可搭載各種工藝設備。的控制水平和循徑精度確保了出色的工作質量。機器人過程速度和定位均可調整，能達到制造精度，次品率極低，甚至達到零。主要有如下幾點： （1）穩定和提高焊接質量，保證其均一性。焊接參數如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長度等對焊接結果起決定作用。采用機器人焊接時，對于每條焊縫的焊接參數都是恒定的，焊縫質量受人的因素影響較小，降低了對工人操作技術的要求，因此焊接質量是穩定的。而人工焊接時，焊接速度、干伸長等都是變化的，因此很難做到質量的均一性。（2）改善了工人的勞動條件。采用機器人焊接工人只是用來裝卸工件，遠離了焊接弧光、煙霧和飛濺等，對于點焊來說工人不再搬運笨重的手工焊鉗，使工人從大強度的體力勞動中解脫出來。（3）提高勞動生產率。機器人沒有疲勞，一天可24h連續生產，另外隨著高速高效焊接技術的應用，使用機器人焊接，效率提高的更加明顯。（4）產品周期明確，容易控制產品產量。機器人的生產節拍是固定的，因此安排生產計劃非常明確。（5）可縮短產品改型換代的周期,減小相應的設備投資。可實現小批量產品的焊接自動化。機器人與專機的zui大區別就是他可以通過修改程序以適應不同工件的生產。 焊接機器人應用工程 焊接機器人應用技術是機器人技術、焊接技術和系統工程技術的融合，焊接機器人能否在實際生產中得到應用，發揮其*的特性，取決于人們對上述技術的融合程度。經過近10年的努力，我國在機器人焊裝夾具設計方面積累了較豐富的經驗，機器人周邊設備實現了標準化，具有年產300余套焊接機器人工作站的能力。可以說國內的系統集成商在機器人工作站及簡單的焊裝線的設計開發方面具有了與國外系統集成商抗衡的能力，近幾年為國內汽車零部件等企業提供了大量的機器人焊接系統。但是另外一個嚴重的事實是，我們還不具備制造高水平的機器人成套焊裝線的能力。國內幾大汽車廠的車身焊裝線都是由國外機器人系統集成商設計制造的。作為焊接機器人的zui大用戶，預計未來的10年我國汽車年產量要達到千萬輛，現在的焊接裝備遠遠滿足不了生產需求，對焊接裝備的需求量將大幅增加，焊裝生產線要求更加自動化和柔性化，以適應多品種、小批量的生產要求，機器人將大量應用于焊接生產線中。對我國的機器人系統集成商來說如何抓住機遇是當前要解決的重要課題，從另一方面講也決定著國產焊接機器人的命運。 (1)實行企業聯合。機器人系統集成商與汽車制造商聯合，消化吸收國外汽車焊裝線。 (2)建立自己的焊接裝備設計標準及數模，提高設計水平和效率。 (3)加強人才培養建設。機器人焊接生產線是個復雜的系統工程，涉及到機械、電氣、物流傳輸、計算機、汽車設計制造、機器人技術、焊接技術等多種學科，而我國目前還沒有關于這方面較為系統的培訓機構。 (4)加強與國外公司的合作，通過合作學習提高自己的設計水平。焊接機器人的新技術 1.TCP（tool center point工具中心點）自動校零技術焊接機器人的工具中心點就是焊槍的焊絲的端點，因此TCP的零位精度直接影響著焊接質量的穩定性。但在實際生產中不可避免會發生焊槍與夾具之間的碰撞等不可預見性因素導致TCP位置偏離。通常的做法是利用手動進行機器人TCP校零，但一般全過程需要30min才能完成，影響生產效率。TCP自動校零是用在機器人焊接中的一項新技術，它的硬件設施是由一梯形固定支座和一組激光傳感器組成。當焊槍以不同姿態經過TCP支座時，激光傳感器都將記錄下的數據傳遞到CPU與zui初設定值進行比較與計算。當TCP發生偏離時，機器人會自動運行校零程序，自動對每根軸的角度進行調整，并在zui少的時間內恢復TCP零位。 2.雙絲焊接技術近年來由于我國汽車、集裝箱、機車車輛、工程機械等行業的高速發展，對高速 焊和高熔敷效率焊接的需求越來越多。雙絲焊是近年來發展起來的一種高速高效焊接方法，焊接薄板時可以顯著提高焊接速度，達到3～6m/min，焊接厚板時可以提高熔敷效率。除了高速高效外，雙絲焊接還有其他的工藝特點：在熔敷效率增加時保持較低的熱輸入，熱影響區小，焊接變形小，焊接氣孔率低等。由于焊接速度非常高，特別適合采用機器人焊接，因此可以說機器人的應用也推動了這一*焊接技術的發展。目前雙絲焊主要有兩種方式：一種是Twin arc法，另一種為Tandem法。焊接設備的基本組成類似，都是由兩個焊接電源、兩個送絲機和一個共用的送雙絲的電纜。為了防止同相位的兩個電弧的相互干擾，常采用脈沖 MIG/脈沖MAG焊法，并保持兩個電弧輪流交替燃燒。這樣一來，就要求一個協同控制器保證兩個電源的輸出電流波形相位相差180°。當焊接參數設置準確時，脈沖電弧能得到無短路、幾乎無飛濺的過渡過程，做到“1個脈沖過渡1個熔滴”，每個熔滴的大小幾乎*相同，其大小是由電弧功率來決定。Twin arc法的主要生產廠家有德國的SKS、Benzel和Nimark公司，美國的Miller公司。Tandem法的主要廠家有德國的Cloos、奧地利Fronius和美國Lincoln公司。據德國Cloos公司介紹，采用Tandem法焊接2～3mm薄板時，焊接速度可達6m/min，焊接8mm以上厚板時，熔敷效率可達24kg/h。 3.激光/電弧復合焊接技術激光/電弧復合焊接技術是激光焊接與氣體保護焊的聯合，兩種焊接熱源同時作用于一個焊接熔池。該技術的研究zui早出現在20世紀70年代末，但由于激光器的昂貴價格，限制了其在工業中的應用。隨著激光器和電弧焊設備性能的提高，以及激光器價格的不斷降低，同時為了滿足生產的迫切需求，激光 /電弧復合焊接技術近年來成為焊接領域zui重要的研究課題之一。 激光/電弧復合焊接技術有多種形式的組合，有激光/TIG、激光/MAG和激光/MAG等。激光/電弧復合焊接技術之所以受到青睞是由于其兼各熱源之長而補各自之短，具有1 1>2或更多的“協同效應”。與激光焊接相比，對裝配間隙的要求降低，因而降低了焊前工件制備成本；另外由于有填充焊絲消除了激光焊接時存在的固有缺陷，焊縫更加致密。與電弧焊相比提高了電弧的穩定性和功率密度，提高了焊接速度和焊縫熔深，熱影響區變小，降低了工件的變形，消除了起弧時的熔化不良缺陷。在這點上特別適合鋁及其合金的焊接。激光/電弧復合焊接技術是對激光焊接的重大發展，焊接同樣板厚的材料可降低激光功率一半左右，因此大大降低了企業的投資成本，該技術的發展對推動激光焊接的普及將起重要的作用。 4.伺服焊鉗技術的汽車裝焊工藝中的應用伺服機器人焊鉗，就是利用伺服電機替代壓縮空氣做為動力源的一種新型焊鉗。它具有以下優點： (1)提高車身的表面質量 伺服焊鉗由于采用的是伺服電機，電極的動作速度在接觸到工件前，可由高速準確地調整到低速，這樣，就可以形成電極對工件的軟接觸，減輕電極沖擊所造成的壓痕，從而也減輕了后序車身表面修磨處理量，提高了車身質量。而且，應用伺服控制技術可以對焊接參數進行數字化控制管理，可以保證提供出zui適焊接參數數據，保證焊接質量。 (2)改善作業環境 由于電極對工件的是軟接觸，可以減輕沖擊噪聲，也不會出現使用氣動焊鉗時所造成的排氣噪音。改善了現場的作業環境。 (3)高生產效率 伺服焊鉗的加壓開放動作由機器人來自動控制。與氣動焊鉗相比，伺服焊鉗的動作路徑可以控制到zui短化，縮短生產節拍，提高生產效率。目前，從投資的角度來考慮，購買伺服焊鉗設備的一次投入較高，因此，伺服焊鉗還不能被廣泛采用。但是，考慮到伺服焊鉗的優勢，如伺服焊鉗的軟接觸化，對工件的沖擊可減輕，從而可以相對減少焊接夾具夾緊機構的數量，削減夾具的費用等，也可以減少生產線的整體投資額，伺服焊鉗仍有其廣闊的應用空間。 因此，隨著發展，伺服焊鉗會越來越多應用于生產線上。工業機器人技術的研究、發展與應用，有力地推動了世界工業技術的進步。特別是焊接機器人在高質高效的焊接生產中，發揮了極其重要的作用。 隨著我國加入WTO后競爭更加激烈，對工業機器人的需求會越來越大，我國的工業機器人產業將面臨新的發展機遇和來自國外的挑戰，我們要把握這一機遇，迎接挑戰，為我國躋身于機器人強國之列而努力奮斗。 南平市ABB法蘭焊接機器人南平市ABB法蘭焊接機器人南平市ABB法蘭焊接機器人
