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焊接传感器

焊接机器人由示教再现型向智能型发展， 增强其柔性和适应性， 传感器是必不可少的。对于自主焊接来说， 传感器感知外部环境的变化通知机器人，机器人实时调整工作状态， 以适应环境的变化这一点对于焊接来说尤为重要。为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响，需提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪，而且还能实现焊接参数的在线检测、调整和焊缝质量的实时控制。在实际焊接过程中， 焊接条件是经常变化的， 如加工和装配上的误差会造成焊缝位置和尺寸的变化， 焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成焊道变形和熔透不均。为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响， 需提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性， 要求弧焊机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪， 而且还能实现焊接参数的在线检测、 调整和焊缝质量的实时控制。目前， 应用比较成熟的传感器主要是焊缝跟踪传感器， 主要有电弧跟踪和激光跟踪两大类， 分别如图所示。

电弧跟踪传感优点是简单， 不用附加另外的传感装置， 但它只适用于熔化极焊接场合。目前很多商用机器人已具有电弧跟踪传感功能。激光跟踪传感由于其优越的性能， 已成为有前途、 发展快的焊接传感器。机器人点焊时，大多采用钳体与变压器一体化方式，变压器的容量可以减小到1/3～1/4，节约了能源，并且极大地减轻了操作者繁重的体力劳动。由激光二极管发射的激光束入射到工件表面， 经金属表面反射， 由 CCD 摄像机接收成像。可以看到， 当工件位置不同时， 激光光斑成像在 CCD 上的位置是不同的。如果已知激光入射角度， 通过图像上的光斑位置， 就可以计算出工件上点的三维信息。除了这种点式激光光源， 目前更多的焊缝激光传感器采用激光条纹作为光源。加拿***ervorobot 和英国 META 公司已有商业化的产品出售。这类***的激光焊缝跟踪传感器的售价一般在20 万元以上， 比机器人本体还要昂贵。传感结果通过数据接口传输给机器人控制， 由控制器发出指令对机器人的运动进行调整。

电力变压器是输变电系统中的关键设备，变压器外壳——油箱承装着整个器身并充满变压器油，焊缝强度及密封性是变压器的两个重要指标。

目前，在变压器油箱制造行业，虽然有的企业已经开始使用机器人，但总体仍是以手工焊接和仿形半自动焊接为主，自动化焊接还有很大的提升空间。电伺服点焊钳具有如下优点：（1）每个焊点的焊接周期可大幅度降低，因为焊钳的张开程度是由机器人控制的，机器人在点与点之间的移动过程，焊钳就可以开始闭合。与手工焊接相比，机器人焊接在稳定和提高焊接质量，改善劳动条件，提高生产效率等方面存在着巨大优势。因此，大力推广应用焊接机器人，提高焊接自动化水平是行业发展的必然趋势。

由移动工作站系统和焊接机器人系统两大部分组成，可通过吊车将整套工作站或焊接机器人系统吊到需要的工作位置，其基体由机器人、弧焊系统、电缆、控制柜、系统软件等几部分构成。目前市场上机器人的售价越来越低，性价比越来越高，各个机器人厂商纷纷推出了11~13万的经济型弧焊机器人。焊接系统采用FANUC公司生产的M-710iC/20L机械臂和美国LINCOLN公司的POWER W***E i400数字焊接电源，能够很好的满足操作灵活度和焊缝质量的要求。

点焊对焊接机器人的要求不是很高。（4）大家对机器人的理解还远远不够，一些人对它要求太高，片面认为无论什么产品，它都可以进行焊接。因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求，这也是机器人早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，***要准确，以减少移位的时间，提

高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力，取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳，30～45kg负载的机器人就足够了。但是，这种焊钳一方面由于二次电缆线长，电能损耗大，也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接；另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动，电缆的损坏较快。因此，目前逐渐增多采用一体式焊钳。④可以运用间隙示教功能灵活选择上电极示教、下电极示教方式，大大缩短了示教时间。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力，能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接，一般都选用100～150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能，微机的运算速度和算法都提出更高的要求。

注意事项

1.使用前仔细阅读说明书，对相应点进行润滑;未经润滑，严禁使用。

2.在进行作业时，各电线缆连接必须牢固可靠，保证导电良好。

3.程序控制器为按键操作，显示屏应避免油污、热源、腐蚀介质损伤。

4.要避免焊接电缆与地面金属物体接触，防止焊机输出短路。

5.要避免焊机受撞击变形，不要在焊机上堆放重物。

6.操作时，发觉有任何异常现象，请立即停止操作。通知设备维修人员，处理正常后，方可继续使用。