隨著產(chǎn)品向高品質(zhì)、多品種的方向發(fā)展以及人們對改進(jìn)生產(chǎn)環(huán)境意識的進(jìn)一步前進(jìn)，機(jī)器人作為發(fā)明舒服環(huán)境的一種伎倆，其應(yīng)用越來越普遍。本文就重要介紹了產(chǎn)業(yè)機(jī)器人在古代制造業(yè)中的發(fā)展及其重要方位，論述了機(jī)器人的應(yīng)用范疇，其間具體介紹了焊接機(jī)器人中的點(diǎn)焊機(jī)器人以及弧焊機(jī)器人。具體敘述了點(diǎn)焊機(jī)器人與弧焊機(jī)器人的基本功能及其所用的焊接設(shè)備。
　　一、 機(jī)器人產(chǎn)生及其發(fā)展情況
　　機(jī)器人技能的發(fā)展，它應(yīng)當(dāng)說是一個科學(xué)技能發(fā)展獨(dú)特的一個綜合性的結(jié)果，也一起，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一個重大影響的一門科學(xué)技能，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中，各國加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入，就加強(qiáng)了本國的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展
　　當(dāng)初，產(chǎn)業(yè)機(jī)器人作為古代制造業(yè)重要的主動化設(shè)備，己經(jīng)普遍應(yīng)用于轎車、摩托車、工程機(jī)械、電子信息、家電、化工等職業(yè)，重要用于完結(jié)焊接、轉(zhuǎn)移、裝置、加工、噴漆、碼垛等作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，全世界己經(jīng)有100多萬臺機(jī)器人投入應(yīng)用，其間用于焊接作業(yè)的機(jī)器人占悉數(shù)機(jī)器人的45%以上。機(jī)器人技能己成為世界各國競相發(fā)展的高新技能，其發(fā)展己成為衡量一個國度技能水平發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一。
　　二、 機(jī)器人的應(yīng)用范疇
　　研發(fā)機(jī)器人的開端目標(biāo)是為了幫助人們脫節(jié)深重勞作或簡單的重復(fù)勞作，以及調(diào)換人到有輻射等危險環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)，因此機(jī)器人最早在轎車制造業(yè)跟核產(chǎn)業(yè)范疇得以應(yīng)用。隨著機(jī)器人技能的一直發(fā)展，產(chǎn)業(yè)范疇的焊接、噴漆、轉(zhuǎn)移、裝置、鑄造等場合，己經(jīng)開端很多應(yīng)用機(jī)器人。另外在軍事、大陸勘察、航天、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、林業(yè)甚到服務(wù)娛樂職業(yè)，也都開端應(yīng)用機(jī)器人。
　　從機(jī)器人的用處來分，可能分為兩大類：軍用機(jī)器人跟民用機(jī)器人。
　　軍用機(jī)器人重要用于軍事上調(diào)換或輔助戎前進(jìn)行作戰(zhàn)、偵查、探險等作業(yè)。依據(jù)不同的作戰(zhàn)空間可分為地上軍用機(jī)器人、空中軍用機(jī)器人(即無人翱翔機(jī))、水下軍用機(jī)器人跟空間軍用機(jī)器人等。軍用機(jī)器人的操控辦法個別有自主操控式、半自主操控式、遙控式等多種辦法。
　　在民用機(jī)器人中，各種生產(chǎn)制造范疇中的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人在數(shù)量上占絕對多數(shù)，成為機(jī)器人家族中的主力軍;其它各種品種的機(jī)器人也開端在不同的范疇得到研究開發(fā)跟應(yīng)用。整體看來，若按用處罰，民用機(jī)器人可能分為以下多少個重要類別：
　　1、 產(chǎn)業(yè)機(jī)器人
　　當(dāng)初產(chǎn)業(yè)機(jī)器人重要用于轎車產(chǎn)業(yè)、機(jī)電產(chǎn)業(yè)(包含電訊產(chǎn)業(yè))、通用機(jī)械產(chǎn)業(yè)、建造業(yè)、金屬加工、鑄造以及其它重型產(chǎn)業(yè)跟輕產(chǎn)業(yè)部分。
　　機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用分為四個方面，即資料加工、整機(jī)制造、產(chǎn)品查驗(yàn)跟裝置。其間，資料加工往往是最簡單的。整機(jī)制造包含鑄造、點(diǎn)焊、搗碎跟鑄造等。查驗(yàn)包含顯式查驗(yàn)(在加工進(jìn)程中或加工后查驗(yàn)產(chǎn)品名義圖畫跟多少許外形、整機(jī)跟尺寸的完全性)跟隱查驗(yàn)(在加工中查驗(yàn)整機(jī)品質(zhì)上或名義上的完全性)兩種。裝置是最混亂的應(yīng)用范疇，因?yàn)樗赡馨Y料加工、在線查驗(yàn)、整機(jī)供給、配套、劑壓跟緊固等工序。在農(nóng)業(yè)方面，已把機(jī)器人用于生果跟蔬菜嫁接、收獲、查驗(yàn)與分類，剪羊毛跟擠牛奶等。這是一個潛在的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人應(yīng)用范疇。
　　2、 服務(wù)機(jī)器人
　　在一些科幻影片、電視片或影碟中，多少存在外形的機(jī)器人常被用來幫忙或調(diào)換人去履行人不樂意做或危險跟艱苦的使命。今天在事實(shí)生活中可能看到的最瀕臨于人類的機(jī)器人可能要算家用機(jī)器人了。家用機(jī)器人可能掃除地板而不碰到家具。不過它的價格當(dāng)初還較高，影響到它的推廣應(yīng)用。隨著家用機(jī)器人造價的大起伏降落，它將獲得日益普遍的應(yīng)用。
　　服務(wù)機(jī)器人尚處于開發(fā)及遍布的前期階段，當(dāng)初世界上對它還不普遍承認(rèn)的嚴(yán)格界說，它的界說是由操作型產(chǎn)業(yè)機(jī)器人引伸而來的。工業(yè)機(jī)器人用于制造生產(chǎn)的機(jī)器人系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人的定義是自動化的、可編程的，有三個及以上運(yùn)動軸的自動化裝置。依據(jù)世界機(jī)器人結(jié)合會(IFR)選用的開端界說，所謂服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主作業(yè)的機(jī)器人，它完結(jié)的是有利于人類健康的服務(wù)作業(yè)，但不包含那些從事生產(chǎn)的設(shè)備。另一種界說把服務(wù)機(jī)器人看做一種可自由編程的挪動設(shè)備，它至少有三個活動軸，可能局部地或全主動地完結(jié)服務(wù)作業(yè)。這些服務(wù)作業(yè)為個人或單位完結(jié)的，不指產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
　　依據(jù)這個界說，操作型產(chǎn)業(yè)機(jī)器人也可能看作是服務(wù)機(jī)器人，假如它們設(shè)備在非制造業(yè)的話。機(jī)器人生產(chǎn)線面向高端智能制造企業(yè)，培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人的操作、編程、維護(hù)和運(yùn)用機(jī)器人碼垛、搬運(yùn)、分揀的技術(shù)管理人才；培養(yǎng)機(jī)器人工裝、夾具的制作應(yīng)用和機(jī)器人與自動化生產(chǎn)線相結(jié)合的工作站設(shè)計安裝、調(diào)試、運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)人才。服務(wù)機(jī)器人往往是可能挪動的(并非老是挪動的)。在某些情況下，服務(wù)機(jī)器人是由一個挪動渠道形成，在它上面裝有一只或多少只手臂，其操控辦法與產(chǎn)業(yè)機(jī)器人手臂的操控辦法雷同。
　　三、 焊接機(jī)器人
　　隨著我國加入WTO，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展跟世界正在接軌，國內(nèi)競爭跟世界競爭的界線將越來越含糊，改革曩昔的生產(chǎn)辦法跟治理情勢已火燒眉毛。焊接機(jī)器人是從事焊接（包含切割與噴涂）的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人。依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）產(chǎn)業(yè)機(jī)器人屬于標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義，產(chǎn)業(yè)機(jī)器人是一種多用處的、可重復(fù)編程的主動把持操作機(jī)（Manipulator），存在三個或更多可編程的軸，用于產(chǎn)業(yè)主動化范疇。在焊接范疇也是如此，選用主動化焊接前進(jìn)生產(chǎn)率跟產(chǎn)品德量已是大勢所趨。在大型企業(yè)是這樣，對中小型企業(yè)也是如此。
　　選用機(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)可能極大地前進(jìn)生產(chǎn)效益跟經(jīng)濟(jì)效力;另一方面，機(jī)器人的移位速度快，可達(dá)3m/s，乃至更快。因此，個別來說，選用機(jī)器人焊接比雷同用人工焊接效力可前進(jìn)2～4倍，焊接品質(zhì)優(yōu)良且平穩(wěn)。
　　隨著電子技能、盤算機(jī)技能、數(shù)控及機(jī)器人技能的發(fā)展，主動弧焊機(jī)器人作業(yè)站, 從60年代開端用于生產(chǎn)以來，其技能已日益老練，重要有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　1)平穩(wěn)跟前進(jìn)焊接品質(zhì);
　　2)前進(jìn)勞作生產(chǎn)率;
　　3)改進(jìn)工人勞作強(qiáng)度，可在有害環(huán)境下作業(yè);
　　4)降落了對工人操作技能的請求;
　　5)縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，削減相應(yīng)的設(shè)備出資。
　　因此，在各行各業(yè)已得到了普遍的應(yīng)用。
　?、?焊接機(jī)器人的組成、
　　焊接機(jī)器人重要包含機(jī)器人跟焊接設(shè)備兩局部。機(jī)器人由機(jī)器人本體跟操控柜(硬件及軟件)組成。而焊接設(shè)備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源，(包含其操控體系)、送絲機(jī)(弧焊)、焊槍(鉗)等局部組成。對于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感體系，如激光或攝像傳感器及其操控設(shè)備等。
　?、?點(diǎn)焊機(jī)器人
　　點(diǎn)焊機(jī)器人是用于點(diǎn)焊主動作業(yè)的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人。世界上第一臺點(diǎn)焊機(jī)于1965年開端應(yīng)用，是美國Unimation公司推出的Unimate機(jī)器人，我國在1987年自行研發(fā)成第一臺點(diǎn)焊機(jī)器人──華宇-Ⅰ型點(diǎn)焊機(jī)器人。點(diǎn)焊機(jī)器人由機(jī)器人本體、盤算機(jī)操控體系、示教盒跟點(diǎn)焊焊接體系多少局部組成，因?yàn)闉榱肆?xí)慣靈敏動作的作業(yè)請求，個別電焊機(jī)器人選用關(guān)節(jié)式產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的基本計劃，個別存在六個自由度：腰轉(zhuǎn)、大臂轉(zhuǎn)、小臂轉(zhuǎn)、腕轉(zhuǎn)、腕擺及腕捻。其驅(qū)動辦法有液壓驅(qū)動跟電氣驅(qū)動兩種。其間電氣驅(qū)動存在頤養(yǎng)修理簡潔、能耗低、速度高、精度高、保險性好等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用較為普遍。點(diǎn)焊機(jī)器人依照示教程序劃定的動作、順序跟參數(shù)進(jìn)行點(diǎn)焊作業(yè)，其進(jìn)程是徹底主動化的，并且存在與外 部設(shè)備通信的接口，可能通過這一接口蒙受上一級主控與治理盤算機(jī)的操控指令進(jìn)行作業(yè)。
　　1、點(diǎn)焊機(jī)器人的基本功能
　　點(diǎn)焊對所用的機(jī)器人的請求是不很高的。因?yàn)辄c(diǎn)焊只有點(diǎn)位操控，至于焊鉗在點(diǎn)與點(diǎn)之間的挪動軌道不嚴(yán)格請求。這也是機(jī)器人最早只能用于點(diǎn)焊的起因。點(diǎn)焊用機(jī)器人不僅有有滿意的負(fù)載才干，并且在點(diǎn)與點(diǎn)之間移位時速度要便利，動作要平穩(wěn)，定位要正確，以削減移位的時刻，前進(jìn)作業(yè)效力。點(diǎn)焊機(jī)器人須要有多大的負(fù)載才干，取決于所用的焊鉗方法。對于用與變壓器分別的焊鉗，30～45kg負(fù)載的機(jī)器人就滿意了。可是，這種焊鉗一方面因?yàn)槎坞娎|線長，電能損耗大，也不利于機(jī)器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接;另一方面電纜線隨機(jī)器人活動而一直搖擺，電纜的破壞較快。因此，當(dāng)初逐步增多選用一體式焊鉗。這種焊鉗連同變壓器品質(zhì)在70kg左右。考慮到機(jī)器人要有滿意的負(fù)載才干，能以較大的加速度將焊鉗送到空間方位進(jìn)行焊接，個別都選用100～150kg負(fù)載的重型機(jī)器人。為了習(xí)慣接連點(diǎn)焊時焊鉗短間隔疾速移位的請求。新的重型機(jī)器人增加了可在0.3s內(nèi)完結(jié)50mm位移的功能。這對電機(jī)的功能，微機(jī)的運(yùn)算速度跟算法都提出更高的請求。
　　2、 點(diǎn)焊機(jī)器人的焊接設(shè)備
　　點(diǎn)焊機(jī)器人的焊接設(shè)備，因?yàn)檫x用了一體化焊鉗，焊接變壓器裝在焊鉗后邊，所以變壓器有必要盡量小型化。焊接機(jī)器人是從事焊接（包含切割與噴涂）的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人。依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）產(chǎn)業(yè)機(jī)器人屬于標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義，產(chǎn)業(yè)機(jī)器人是一種多用處的、可重復(fù)編程的主動把持操作機(jī)（Manipulator），存在三個或更多可編程的軸，用于產(chǎn)業(yè)主動化范疇。對于容量較小的變壓器可能用50Hz工頻溝通，而對于容量較大的變壓器，現(xiàn)已開端選用逆變技能把50Hz工頻溝通變?yōu)?00～700Hz溝通，使變壓器的體積削減、減輕。變壓后可能直接用600～700Hz溝通電焊接，也可能再進(jìn)行二次整流，用直流電焊接。焊接參數(shù)由定時器調(diào)節(jié)，參見圖1b。新型定時器現(xiàn)已微機(jī)化，因此機(jī)器人操控柜可能直接操控定時器，無需另配接口。點(diǎn)焊機(jī)器人的焊鉗，個別用氣動的焊鉗，氣動焊鉗兩個電極之間的開口度個別只有兩級沖程。并且電極壓力一旦調(diào)定后是不能隨便變更的。近年來顯現(xiàn)一種新的電伺服點(diǎn)焊鉗，如圖4所示。焊鉗的打開跟閉合由伺服電機(jī)驅(qū)動，碼盤反應(yīng)，使這種焊鉗的打開度可能依據(jù)實(shí)際須要任意選定并預(yù)置。并且電極間的壓緊力也可能無級調(diào)節(jié)。這種新的電伺服點(diǎn)焊鉗存在如下優(yōu)點(diǎn)：
　　1)每個焊點(diǎn)的焊接周期可大起伏降落，因?yàn)楹搞Q的打開水平是由機(jī)器人正確操控的，機(jī)器人在點(diǎn)與點(diǎn)之間的挪動進(jìn)程、焊鉗就可能開端閉合;而焊完一點(diǎn)后，焊鉗一邊打開，機(jī)器人就可能一邊位移，不必等機(jī)器人到位后焊鉗才結(jié)束會議或焊鉗徹底打開后機(jī)器人再挪動;
　　2)焊鉗打開度可能依據(jù)工件的情況任意調(diào)劑，只有不產(chǎn)生碰撞或干與盡可能削減打開度，以節(jié)儉焊鉗開度，以節(jié)儉焊鉗開合所占的時刻。
　　3)焊鉗閉合加壓時，不僅壓力巨細(xì)可能調(diào)節(jié)，并且在閉合時兩電極是靜靜閉合，削減撞擊變形跟噪聲。沖壓機(jī)器人沖壓領(lǐng)域的應(yīng)用，正顯露出越來越大的優(yōu)點(diǎn)。沖壓機(jī)器人正在被廣泛的應(yīng)用到?jīng)_壓領(lǐng)域，隨著沖壓機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展和日臻完善，它必將給沖壓領(lǐng)域帶來一次巨大的變革。
　?、刍『笝C(jī)器人
　　弧焊機(jī)器人是用于進(jìn)行主動弧焊的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人?；『笝C(jī)器人的組成跟原理與點(diǎn)焊機(jī)器人基本雷同，我國在20世紀(jì)80年代中期研發(fā)出華宇-Ⅰ型弧焊機(jī)器人。個別的弧焊機(jī)器人是由示教盒、操控盤、機(jī)器人本體及主動送絲設(shè)備、焊接電源等局部組成?？赡茉诒P算機(jī)的操控下實(shí)現(xiàn)接連軌道操控跟點(diǎn)位操控。還可能利用直線插補(bǔ)跟圓弧插補(bǔ)功能焊接由直線及圓弧所組成的空間焊縫?；『笝C(jī)器人重要有熔化極焊接作業(yè)跟非熔化極焊接作業(yè)兩品種型，存在可長時刻進(jìn)行焊接作業(yè)、確保焊接作業(yè)的高生產(chǎn)率、高品質(zhì)跟高平穩(wěn)性等特點(diǎn)。隨著技能的發(fā)展，弧焊機(jī)器人人正向著智能化的方向發(fā)展。
　　1、 弧焊機(jī)器人的基本功能
　　弧焊進(jìn)程比點(diǎn)焊進(jìn)程要混亂得多，貨色中心點(diǎn)(TCP)，也就是焊絲端頭的活動軌道、焊槍姿勢、焊接參數(shù)都請求正確操控。所以，弧焊用機(jī)器人除了前面所述的個別功能外，還有必要具備一些適合弧焊請求的功能。
　　只管從實(shí)際上講，有5個軸的機(jī)器人就可能用于電弧焊，可是對混亂外形的焊縫，用5個軸的機(jī)器人會有艱苦。因此，除非焊縫比較簡單，否則應(yīng)盡量選用6軸機(jī)器人。
　　弧焊機(jī)器人除前面提及的在作 ;之 ;字形角落焊或小直徑圓焊縫焊接時，其軌道應(yīng)能湊近示教的軌道之外，還應(yīng)具備不同搖擺格局的軟件功能，供編程時選用，以便作搖擺焊，并且搖擺在每一周期中的中斷點(diǎn)處，機(jī)器人也應(yīng)主動中斷向前活動，以滿意工藝請求。此外，還應(yīng)有觸摸尋位、主動尋找焊縫出發(fā)點(diǎn)方位、電弧跟蹤及主動再引弧功能等。
　　2、 弧焊機(jī)器人用的焊接設(shè)備
　　弧焊機(jī)器人多選用氣體維護(hù)焊辦法(MA
　　G、MI
　　G、TIG)，個別的晶閘管式、逆變式、波形操控式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可能裝到機(jī)器人上作電弧焊。因?yàn)闄C(jī)器人操控柜選用數(shù)字操控，而焊接電源多為模仿操控，所以須要在焊接電源與操控柜之間加一個接口。近年來，國外機(jī)器人生產(chǎn)廠都有自己特定的配套焊接設(shè)備，這些焊接設(shè)備內(nèi)現(xiàn)已播人相應(yīng)的接口板、所以在圖1a中的弧焊機(jī)器人體系中并不附加接口箱。應(yīng)當(dāng)指出，在弧焊機(jī)器人作業(yè)周期中電弧時刻所占的份額較大，因此在篩選焊接電源時，個別應(yīng)按連續(xù)率100%來判斷電源的容量。
　　送絲機(jī)構(gòu)可能裝在機(jī)器人的上臂上，也可能放在機(jī)器人之外，前者焊槍到送絲機(jī)之間的軟管較短，有利于堅(jiān)持送絲的平穩(wěn)性，而后者軟管校長，當(dāng)機(jī)器人把焊槍送到某些方位，使軟管處于多曲折狀況，會重大影響送絲的品質(zhì)。所以送絲機(jī)的裝購買法一定要考慮確輸送絲平穩(wěn)性的問題。
　　四、 總結(jié)
　　產(chǎn)業(yè)機(jī)器人技能的研究、發(fā)展以及應(yīng)用，有力的推動了世界產(chǎn)業(yè)技能的前進(jìn)。特別是焊接機(jī)器人在高質(zhì)高效的焊接生產(chǎn)中，施展了極其重要的后果。只管我國產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)通過多少十年的盡力，獲得了很大的發(fā)展，但焊接生產(chǎn)作業(yè)的操作辦法還絕對比較落伍而焊接機(jī)器人的顯現(xiàn)，不光可能修改傳統(tǒng)的焊接生產(chǎn)作業(yè)情勢，在降落生產(chǎn)工人勞作的前提下，極大的前進(jìn)了焊接生產(chǎn)率跟焊接品質(zhì)。當(dāng)初，機(jī)器人在國外得到了敏捷的發(fā)展，現(xiàn)已進(jìn)入了一個全新技能階段。尤其是產(chǎn)業(yè)旺盛的美國、日本等國，機(jī)器人現(xiàn)已形成了一個獨(dú)破的產(chǎn)業(yè)，這使得我國在世界市場競爭更加激烈，對產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的須要會越來越大，我國的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將面對信的發(fā)展機(jī)會跟來自國外的挑戰(zhàn)，咱們要控制這一機(jī)會，迎接挑戰(zhàn)，為我國躋身于機(jī)器人強(qiáng)國之列而盡力。