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焊接机器人，工业机器人中的“战斗机”

焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上，与焊接这个特殊的行业有关，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，同时由于焊接、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。（1）提，确保高速焊接企业在生产中应用机器人意味着追求、高焊接质量，因此各机器人厂家都在焊接速度上寻求突破，而机器人在轨迹控制上的是高速焊接的可靠保证。

归纳起来采用焊接机器人有下列主要意义： (1)稳定和提高焊接质量，保证其均一性。机器人与专机的区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人的因素影响较小，降低了对工人操作技术的要求，因此焊接质量是稳定的。而人工焊接时，焊接速度、干伸长等都是变化的，因此很难做到质量的均一性。

(2)改善了工人的劳动条件。采用机器人焊接工人只是用来装卸工件，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，对于点焊来说工人不再搬运笨重的手工焊钳，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。

(3)提高劳动生产率。机器人没有疲劳，一天可24小时连续生产，另外随着高速焊接技术的应用，使用机器人焊接，效率提高的更加明显。

(4)产品周期明确，容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。

(5)可缩短产品改型换代的周期，减小相应的设备***。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。

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。对于机器人的用户—-汽车白车身生产厂来说，目前几乎所有的装备都来从国外引进，国产机器人几乎找不到表演的舞台。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。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。多关节机器人作为占比本体类型，轻小负载产品（负载≤20kg）同质化严重，价格竞争愈演愈烈，成为内外资工业机器人厂商较量的主战场，同时也是增速下滑明显的细分产品之一。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。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。

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。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。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。

超声波焊接机器有以下几类：手提式点焊机、900W精巧型超声波塑胶焊接机、20K电脑方立柱超声波焊接机、15K电脑圆立柱超声波焊接机、2600W-3200W焊接机、4200W-5600W焊接机、28K精巧型超声波点焊机、35K焊接机、40K焊接机，非标系列：超声波中空板焊接机、超声波护栏管焊接机、双头超声波焊接机、四头超声波焊接机、六头超声波焊接机。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。

高周波焊接机器主要有汽车遮阳板焊接机和转盘式高周波焊接机 。