自從20世紀60年代初，人類創(chuàng)造了一臺工業(yè)機器人以后，工業(yè)機器人就顯示出它的生命力，目前，工業(yè)機器人已廣泛應用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領域中。在工業(yè)生產(chǎn)中，焊接機器人、裝配機器人、噴涂機器人及搬運機器人等工業(yè)機器人都已被大量采用。本文將重點介紹焊接機器人。

　　焊接機器人是從事焊接(包括切割與噴涂)的工業(yè)機器人，它主要包括機器人和焊接設備兩部分。其中，機器人由機器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成;而焊接裝備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(弧焊)、焊槍(鉗)等部分組成。對于智能機器人，還應配有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。

　　1、點焊機器人的特點

　　由于采用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后面，所以點焊機器人的變壓器需盡量小型化。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，工業(yè)上已經(jīng)開始采用逆變技術把50Hz工頻交流變?yōu)?00～700Hz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(shù)由定時器調(diào)節(jié)。

　　目前，新型定時器已經(jīng)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，用電伺服點焊鉗，焊鉗的張開和閉合由伺服電機驅(qū)動，碼盤反饋，使焊鉗的張開度可以根據(jù)實際需要任意選定并預置，而且電ji間的壓緊力也可以無級調(diào)節(jié)。

　　2、電伺服焊鉗的優(yōu)點

　　(1)每個焊點的焊接周期可大幅度降低。

　　(2)焊鉗張開度可以根據(jù)工件的情況任意調(diào)整，盡可能減少張開度，以節(jié)省焊鉗開度，節(jié)省焊鉗開合所占的時間。

　　(3)焊鉗閉合加壓時，壓力大小可以調(diào)節(jié)，在閉合時兩電ji是輕輕閉合，可減少撞擊變形和噪聲。

　　3、弧焊機器人的特點

　　弧焊機器人多采用氣體保護焊方法(MAG、MIG、TIG)，通常的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機器人上作電弧焊。由于機器人控制柜采用數(shù)字控制，而焊接電源多為模擬控制，所以需要在焊接電源與控制柜之間加一個接口。

　　4、焊接機器人應用存在問題及解決方案

　　(1)出現(xiàn)焊偏問題：可能為焊接的位置不正確或焊槍尋找時出現(xiàn)問題。這時，要考慮TCP(焊槍中間點位置)是否準確，并加以調(diào)整。如果頻繁出現(xiàn)這種情況就要檢查一下機器人各軸的零位置，重新校零予以修正。

　　(2)出現(xiàn)咬邊問題：可能為焊接參數(shù)選擇不當、焊槍角度或焊槍位置不對，可適當調(diào)整。

　　(3)出現(xiàn)氣孔問題：可能為氣體保護差、工件的底漆太厚或者保護氣不夠干燥，進行相應的調(diào)整就可以處理。

　　(4)飛濺過多問題：可能為焊接參數(shù)選擇不當、氣體組分原因或焊絲外伸長度太長，可適當調(diào)整機器功率的大小來改變焊接參數(shù)，調(diào)節(jié)氣體配比儀來調(diào)整混合氣體比例，調(diào)整焊槍與工件的相對位置。

　　(5)焊縫結(jié)尾處冷卻后形成一弧坑問題：可編程時在工作步中添加埋弧坑功能，可以將其填滿。

　　5、焊接機器人常見系統(tǒng)故障

　　(1)發(fā)生撞槍：可能是由于工件組裝發(fā)生偏差或焊槍的TCP不準確，可檢查裝配情況或修正焊槍TCP。

　　(2)出現(xiàn)電弧故障，不能引?。嚎赡苁怯捎诤附z沒有接觸到工件或工藝參數(shù)太小，可手動送絲，調(diào)整焊槍與焊縫的距離，或者適當調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。

　　(3)保護氣監(jiān)控報警：冷卻水或保護氣供給存有故障，檢查冷卻水或保護氣管路。

　　6、焊接機器人的編程技巧

　　(1)選擇合理的焊接順序，以減小焊接變形、焊槍行走路徑長度來制定焊接順序。

　　(2)焊槍空間過渡要求移動軌跡較短、平滑、安全。

　　(3)優(yōu)化焊接參數(shù)，為了獲得佳的焊接參數(shù)，制作工作試件進行焊接試驗和工藝評定。

　　(4)采用合理的變位機位置、焊槍姿態(tài)、焊槍相對接頭的位置。

　　(5)及時插入清槍程序，編寫一定長度的焊接程序后，應及時插入清槍程序。

　　(6)編制程序一般不能一步到位，要在機器人焊接過程中不斷檢驗和修改程序。

　　隨著先進制造技術的發(fā)展，實現(xiàn)焊接產(chǎn)品制造的自動化、柔性化與智能化已成為必然趨勢。目前，采用機器人焊接已成為焊接自動化技術現(xiàn)代化的主要標志。焊接機器人由于具有通用性強、工作可靠的優(yōu)點，受到了人們越來越多的重視。