山东山姆自动化设备有限公司坐落在美丽的泉城济南。公司是一家集研发、生产、销售、服务、信息咨询于一体的专业化高新技术企业。主要产品有工业机器人、洁净机器人、智能物流装备、AGV自动导引车、轨道交通装备、智能服务型机器人、自动化装配检测线、节能环保装备、能源装备和机械自动化等。涉足领域涵盖汽车、工程机械、机车车辆、电力、造船、压力容器、石油、家用电器、军工等行业。作为一家以先进制造技术为核心的解决方案提供者，山姆公司核心业务主要表现在以下几方面：先进制造技术装备、轨道交通自动化装备、能源自动化装备、先进机器人技术等。同时，在系统集成成套设计能力和实施交钥匙工程综合能力方面，公司形成了极强的综合竞争优势和差异化比较竞争优势。


　　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


　　由于采用了集成焊钳，点焊机器人的变压器必须尽可能小，焊接变压器安装在焊钳后面。小容量变压器可采用50赫兹工频交流，大容量变压器采用变频技术，将50赫兹工频交流改为600-700赫兹交流，以减少变压器体积。电压变化后，可直接与600~700Hz交流电焊接，也可通过直流焊接进一步整流。焊接参数由定时器调节。目前，新型定时器已经由微机控制，由于该机器人控制柜可以直接控制定时器，另外不需要匹配接口。点焊机器人的焊钳由电伺服焊钳驱动。焊钳的开闭由伺服电机驱动，码盘反馈，可根据实际需要任意选择和预置焊钳的开度，并可无级调节电极间的夹紧力。


　　本实用新型具有以下优点：


　　（1） 每一个焊点的焊接周期都可以大大缩短，因为焊点夹持器的开口度是由机器人精确控制的，机器人在点之间移动，焊点夹持器就可以开始闭合；稍微焊接一点，焊点夹持器一边打开，机器人就可以在另一边移动，它就是无需等待机器人就位、电极架关闭或电极架完全打开后机器人可以移动。


　　（2） 焊钳开度可根据工件情况调整。只要不发生碰撞或干扰，就可以尽量减小开度，节省焊钳的开度和开闭焊钳所占用的时间。


　　（3） 当电极夹持器关闭加压时，不仅可以调节压力，而且在关闭时，两个电极也稍微闭合，可以减少冲击变形和噪声。


　　2、弧焊机器人的特点


　　弧焊机器人大多采用气体保护焊方法（MAG、MIG、TIG），通常采用晶闸管、逆变器、波形控制、脉冲或非脉冲焊接电源等安装在机器人上进行弧焊。由于机器人控制柜采用数字控制，焊接电源多为模拟控制，因此需要在焊接电源与控制柜之间增加一个接口。


　　近年来，国外机器人生产厂家都有自己的专用配套焊接设备，在这些焊接设备中已经插入了相应的接口板，因此在弧焊机器人系统中没有附加的接口盒。需要指出的是，电弧时间在弧焊机器人的工作周期中占有很大的比例，因此在选择焊接电源时，应按100%的持续率来确定电源的容量。送丝机构可以安装在机器人的上臂，也可以放置在机器人上，前者焊枪与送丝机之间的软管较短，有利于保持送丝的稳定性，而后者则以软管为主体，当机器人焊枪使软管处于弯曲状态时的某个位置，会严重影响送丝质量，因此送丝机安装时应考虑保证送丝稳定性的问题。


　　3、焊接机器人应用中存在的问题和解决措施


　　（1） 焊接偏差问题：可能是由于焊接位置不正确或找焊枪时出现问题造成的。此时，考虑TCP（焊枪中心位置）是否准确，并进行调整。如果经常发生这种情况，必须检查机器人的每个轴的零位置，并重置为正确。


　　（2） 侧咬问题：可能是由于焊接参数选择不当、焊枪角度不对或焊枪位置不对，可适当调整。


　　（3） 气孔问题：可能是由于气体保护不好，工件底漆太厚或干气保护不够，所以可以通过相应的调整来处理。


　　（4） 飞溅过大：可能是由于焊接参数选择不当、气体成分或焊丝伸长过大所致。可适当调整机械功率以改变焊接参数，通过调整气体配比仪表来调节气体混合比，并调整焊炬和工件的相对位置。


　　（5） 焊尾冷却后形成的弧坑问题：当可编程时，在工作步骤中加入弧坑功能来填充。


　　4、在焊接过程中，机器人系统常见的故障


　　（1） 碰撞枪：可能是由于工件装配偏差或焊枪TCP不准确所致。请检查焊枪的装配状态或正确的TCP。


　　（2） 电弧失效，电弧不能起弧：可能是由于焊丝不接触工件或工艺参数太小。您可以手动送丝，调整焊枪和焊缝之间的距离，或适当调整工艺参数。


　　（3） 保护气体监测报警：如果冷却水或保护气体供应出现故障，检查冷却水或保护气管。


　　5、焊接机器人的编程技巧


　　（1） 选择合理的焊接顺序，减少焊接变形和焊枪走行路径长度，确定焊接顺序。


　　（2） 焊枪空间过渡要求运动轨迹短、平稳、安全。


　　（3） 优化焊接参数。为了获得最佳的焊接参数，制作焊接试验和工艺评定用的工作试样。


　　（4） 采用变压器的合理位置、焊枪的姿态和焊枪相对于接头的位置。工件固定在位移机上后，如果焊缝位置和角度不理想，则需要不断调整位移机的编程，使焊缝按照焊接顺序逐渐达到水平位置。同时，要不断调整机器人各轴的位置，确定焊枪相对于焊点的位置、角度和延伸长度。工件位置确定后，必须通过编程人员的眼睛观察焊枪相对于接头的位置，这是很困难的。这就要求程序员善于总结经验。


　　（5） 及时插入清洗枪程序。编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清洗枪程序，防止焊接飞溅物堵塞焊枪和导电嘴，保证焊枪的清洗，提高焊枪的使用寿命，保证引弧可靠，减少焊接飞溅。


　　（6） 一般情况下，编程不能一步完成。在机器人焊接过程中，需要不断地对程序进行检查和修改，调整焊接参数和焊枪姿态，从而形成一个良好的程序。


　　随着先进制造技术的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化和智能化已成为必然趋势。目前，机器人焊接的应用已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。焊接机器人以其通用性和可靠性越来越受到人们的重视。

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