自从20世纪60年代初，人类创造了一台工业机器人以后，工业机器人就显示出它的生命力，目前，工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，焊接机器人、装配机器人、喷涂机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量采用。本文将重点介绍焊接机器人。

　　焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人，它主要包括机器人和焊接设备两部分。其中，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，还应配有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。

　　1、点焊机器人的特点

　　由于采用了一体化焊钳，焊接变压器装在焊钳后面，所以点焊机器人的变压器需尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流，而对于容量较大的变压器，工业上已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为600～700Hz交流，使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600～700Hz交流电焊接，也可以再进行二次整流，用直流电焊接，焊接参数由定时器调节。

　　目前，新型定时器已经微机化，因此机器人控制柜可以直接控制定时器，无需另配接口。点焊机器人的焊钳，用电伺服点焊钳，焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动，码盘反馈，使焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置，而且电ji间的压紧力也可以无级调节。

　　2、电伺服焊钳的优点

　　(1)每个焊点的焊接周期可大幅度降低。

　　(2)焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整，尽可能减少张开度，以节省焊钳开度，节省焊钳开合所占的时间。

　　(3)焊钳闭合加压时，压力大小可以调节，在闭合时两电ji是轻轻闭合，可减少撞击变形和噪声。

　　3、弧焊机器人的特点

　　弧焊机器人多采用气体保护焊方法(MAG、MIG、TIG)，通常的晶闸管式、逆变式、波形控制式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可以装到机器人上作电弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制，而焊接电源多为模拟控制，所以需要在焊接电源与控制柜之间加一个接口。

　　4、焊接机器人应用存在问题及解决方案

　　(1)出现焊偏问题：可能为焊接的位置不正确或焊枪寻找时出现问题。这时，要考虑TCP(焊枪中间点位置)是否准确，并加以调整。如果频繁出现这种情况就要检查一下机器人各轴的零位置，重新校零予以修正。

　　(2)出现咬边问题：可能为焊接参数选择不当、焊枪角度或焊枪位置不对，可适当调整。

　　(3)出现气孔问题：可能为气体保护差、工件的底漆太厚或者保护气不够干燥，进行相应的调整就可以处理。

　　(4)飞溅过多问题：可能为焊接参数选择不当、气体组分原因或焊丝外伸长度太长，可适当调整机器功率的大小来改变焊接参数，调节气体配比仪来调整混合气体比例，调整焊枪与工件的相对位置。

　　(5)焊缝结尾处冷却后形成一弧坑问题：可编程时在工作步中添加埋弧坑功能，可以将其填满。

　　5、焊接机器人常见系统故障

　　(1)发生撞枪：可能是由于工件组装发生偏差或焊枪的TCP不准确，可检查装配情况或修正焊枪TCP。

　　(2)出现电弧故障，不能引弧：可能是由于焊丝没有接触到工件或工艺参数太小，可手动送丝，调整焊枪与焊缝的距离，或者适当调节工艺参数。

　　(3)保护气监控报警：冷却水或保护气供给存有故障，检查冷却水或保护气管路。

　　6、焊接机器人的编程技巧

　　(1)选择合理的焊接顺序，以减小焊接变形、焊枪行走路径长度来制定焊接顺序。

　　(2)焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。

　　(3)优化焊接参数，为了获得佳的焊接参数，制作工作试件进行焊接试验和工艺评定。

　　(4)采用合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。

　　(5)及时插入清枪程序，编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序。

　　(6)编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改程序。

　　随着先进制造技术的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。目前，采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。焊接机器人由于具有通用性强、工作可靠的优点，受到了人们越来越多的重视。

相关文章：焊接机器人