随着产品向高品质、多品种的方向发展以及人们对改进生产环境意识的进一步进步，机器人作为发明舒服环境的一种手段，其利用越来越普遍。本文就重要介绍了产业机器人在古代制造业中的发展及其重要方位，论述了机器人的利用范畴，其间具体介绍了焊接机器人中的点焊机器人以及弧焊机器人。具体叙述了点焊机器人与弧焊机器人的基本功能及其所用的焊接设备。
　　一、 机器人产生及其发展状况
　　机器人技能的发展，它应当说是一个科学技能发展独特的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技能，它的发展归功于在第二次国际大战中，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展
　　当初，产业机器人作为古代制造业重要的主动化设备，己经普遍利用于汽车、摩托车、工程机械、电子信息、家电、化工等职业，重要用于完结焊接、转移、装置、加工、喷漆、码垛等作业。据统计，全国际己经有100多万台机器人投入应用，其间用于焊接作业的机器人占全部机器人的45%以上。机器人技能己成为国际各国竞相发展的高新技能，其发展己成为衡量一个国度技能水平发展水平的重要目标之一。
　　二、 机器人的利用范畴
　　研发机器人的最初用意是为了帮助人们解脱沉重劳作或简单的重复劳作，以及调换人到有辐射等危险环境中进行作业，因此机器人最早在汽车制造业跟核产业范畴得以利用。通用机器人你可以通过QBASIC语言编程，直接指挥机器人画画、做数学题、灭火、走迷宫、踢足球、做游戏，还可以指挥机器人演奏动听的音乐，做你想要做的许多事情。随着机器人技能的一直发展，产业范畴的焊接、喷漆、转移、装置、铸造等场合，己经开端很多应用机器人。另外在军事、大陆勘察、航天、医疗、农业、林业甚到服务娱乐职业，也都开端应用机器人。
　　从机器人的用处来分，可能分为两大类：军用机器人跟民用机器人。焊接机器人是从事焊接（包含切割与喷涂）的产业机器人。依据国际标准化组织（ISO）产业机器人属于标准焊接机器人的定义，产业机器人是一种多用处的、可重复编程的主动把持操作机（Manipulator），存在三个或更多可编程的轴，用于产业主动化范畴。
　　军用机器人重要用于军事上取代或帮助戎前进行作战、侦查、探险等作业。依据不同的作战空间可分为地上军用机器人、空中军用机器人(即无人飞翔机)、水下军用机器人跟空间军用机器人等。军用机器人的操控办法个别有自主操控式、半自主操控式、遥控式等多种办法。
　　在民用机器人中，各种生产制造范畴中的产业机器人在数量上占绝对多数，成为机器人宗族中的主力军;其它各种品种的机器人也开端在不同的范畴得到研究开发跟利用。总体看来，若按用处罚，民用机器人可能分为以下多少个重要类别：
　　1、 产业机器人
　　当初产业机器人重要用于汽车产业、机电产业(包含电讯产业)、通用机械产业、建造业、金属加工、铸造以及其它重型产业跟轻产业局部。
　　机器人的产业利用分为四个方面，即资料加工、整机制造、产品查验跟装置。其间，资料加工往往是最简单的。整机制造包含铸造、点焊、捣碎跟铸造等。查验包含显式查验(在加工进程中或加工后查验产品名义图画跟多少何外形、整机跟尺寸的完全性)跟隐查验(在加工中查验整机品质上或名义上的完全性)两种。装置是最混乱的利用范畴，因为它可能包含资料加工、在线查验、整机供给、配套、剂压跟紧固等工序。在农业方面，已把机器人用于生果跟蔬菜嫁接、收获、查验与分类，剪羊毛跟挤牛奶等。这是一个潜在的产业机器人利用范畴。
　　2、 服务机器人
　　在一些科幻影片、电视片或影碟中，多少存在外形的机器人常被用来帮忙或取代人去履行人不乐意做或危险跟艰苦的任务。今天在事实生活中可能看到的最濒临于人类的机器人可能要算家用机器人了。家用机器人可能扫除地板而不碰到家具。不过它的价格当初还较高，影响到它的推广利用。随着家用机器人造价的大起伏降落，它将获得日益普遍的利用。
　　服务机器人尚处于开发及遍布的早期阶段，当初国际上对它还不普遍承认的严格界说，它的界说是由操作型产业机器人引伸而来的。依据国际机器人结合会(IFR)选用的初步界说，所谓服务机器人是一种半自主或全自主作业的机器人，它完结的是有利于人类健康的服务作业，但不包含那些从事生产的设备。另一种界说把服务机器人看做一种可自由编程的挪动设备，它至少有三个活动轴，可能局部地或全主动地完结服务作业。这些服务作业为个人或单位完结的，不指产业生产服务。
　　依据这个界说，操作型产业机器人也可能看作是服务机器人，假如它们设备在非制造业的话。服务机器人往往是可能挪动的(并非老是挪动的)。在某些状况下，服务机器人是由一个挪动渠道形成，在它上面装有一只或多少只手臂，其操控办法与产业机器人手臂的操控办法雷同。
　　三、 焊接机器人
　　随着我国加入WTO，我国经济的发展跟国际正在接轨，国内竞赛跟国际竞赛的边界将越来越含糊，改革曩昔的生产办法跟治理情势已火烧眉毛。在焊接范畴也是如此，选用主动化焊接进步生产率跟产品德量已是大势所趋。在大型企业是这样，对中小型企业也是如此。
　　选用机器人进行焊接作业可能极大地进步生产效益跟经济功率;另一方面，机器人的移位速度快，可达3m/s，乃至更快。因此，个别而言，选用机器人焊接比雷同用人工焊接功率可进步2～4倍，焊接品质精良且平稳。
　　随着电子技能、盘算机技能、数控及机器人技能的发展，主动弧焊机器人作业站, 从60年代开端用于生产以来，其技能已日益成熟，重要有以下优点：
　　1)平稳跟进步焊接品质;
　　2)进步劳作生产率;
　　3)改进工人劳作强度，可在有害环境下作业;
　　4)降落了对工人操作技能的请求;
　　5)缩短了产品改型换代的准备周期，削减相应的设备投资。
　　因此，在各行各业已得到了普遍的利用。
　　① 焊接机器人的组成、
　　焊接机器人重要包含机器人跟焊接设备两局部。机器人由机器人本体跟操控柜(硬件及软件)组成。而焊接设备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，(包含其操控体系)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等局部组成。对于智能机器人还应有传感体系，如激光或摄像传感器及其操控设备等。
　　② 点焊机器人
　　点焊机器人是用于点焊主动作业的产业机器人。国际上第一台点焊机于1965年开端应用，是美国Unimation公司推出的Unimate机器人，我国在1987年自行研发成第一台点焊机器人──华宇-Ⅰ型点焊机器人。点焊机器人由机器人本体、盘算机操控体系、示教盒跟点焊焊接体系多少局部组成，因为为了习惯灵敏动作的作业请求，个别电焊机器人选用关节式产业机器人的基本计划，个别存在六个自由度：腰转、大臂转、小臂转、腕转、腕摆及腕捻。其驱动办法有液压驱动跟电气驱动两种。其间电气驱动存在颐养维修简便、能耗低、速度高、精度高、保险性好等优点，因此利用较为普遍。点焊机器人依照示教程序规矩的动作、顺序跟参数进行点焊作业，其进程是彻底主动化的，并且存在与外 部设备通信的接口，可能经过这一接口蒙受上一级主控与治理盘算机的操控命令进行作业。
　　1、点焊机器人的基本功能
　　点焊对所用的机器人的请求是不很高的。因为点焊只有点位操控，至于焊钳在点与点之间的挪动轨道不严格请求。这也是机器人最早只能用于点焊的起因。点焊用机器人不仅要有满意的负载才干，并且在点与点之间移位时速度要便利，动作要平稳，定位要正确，以削减移位的时刻，进步作业功率。点焊机器人须要有多大的负载才干，取决于所用的焊钳情势。对于用与变压器分别的焊钳，30～45kg负载的机器人就满意了。然而，这种焊钳一方面因为二次电缆线长，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活动而不停摇摆，电缆的破坏较快。因此，当初逐步增多选用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器品质在70kg左右。考虑到机器人要有满意的负载才干，能以较大的加速度将焊钳送到空间方位进行焊接，个别都选用100～150kg负载的重型机器人。为了习惯连续点焊时焊钳短间隔疾速移位的请求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完结50mm位移的功能。这对电机的机能，微机的运算速度跟算法都提出更高的请求。
　　2、 点焊机器人的焊接设备
　　点焊机器人的焊接设备，因为选用了一体化焊钳，焊接变压器装在焊钳后边，所以变压器有必要尽量小型化。对于容量较小的变压器可能用50Hz工频沟通，而对于容量较大的变压器，现已开端选用逆变技能把50Hz工频沟通变为600～700Hz沟通，使变压器的体积削减、减轻。变压后可能直接用600～700Hz沟通电焊接，也可能再进行二次整流，用直流电焊接。焊接参数由定时器调节，参见图1b。新型定时器现已微机化，因此机器人操控柜可能直接操控定时器，无需另配接口。点焊机器人的焊钳，个别用气动的焊钳，气动焊钳两个电极之间的开口度个别只有两级冲程。并且电极压力一旦调定后是不能随便变更的。近年来显现一种新的电伺服点焊钳，如图4所示。焊钳的打开跟闭合由伺服电机驱动，码盘反应，使这种焊钳的打开度可能依据实际须要任意选定并预置。并且电极间的压紧力也可能无级调节。这种新的电伺服点焊钳存在如下优点：
　　1)每个焊点的焊接周期可大起伏降落，因为焊钳的打开水平是由机器人正确操控的，机器人在点与点之间的挪动进程、焊钳就可能开端闭合;而焊完一点后，焊钳一边打开，机器人就可能一边位移，不必等机器人到位后焊钳才结束会议或焊钳彻底打开后机器人再挪动;
　　2)焊钳打开度可能依据工件的状况任意调剂，只有不产生磕碰或干与尽可能削减打开度，以节俭焊钳开度，以节俭焊钳开合所占的时刻。
　　3)焊钳闭合加压时，不仅压力大小可能调节，并且在闭合时两电极是微微闭合，削减撞击变形跟噪声。
　　③弧焊机器人
　　弧焊机器人是用于进行主动弧焊的产业机器人。上下料机器人能满足“快速/大批量加工节拍”、“节省人力成本”、“提高生产效率”等要求，成为越来越多工厂的理想选择。弧焊机器人的组成跟原理与点焊机器人基本雷同，我国在20世纪80年代中期研发出华宇-Ⅰ型弧焊机器人。个别的弧焊机器人是由示教盒、操控盘、机器人本体及主动送丝设备、焊接电源等局部组成。可能在盘算机的操控下实现连续轨道操控跟点位操控。还可能利用直线插补跟圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝。弧焊机器人重要有熔化极焊接作业跟非熔化极焊接作业两品种型，存在可长期进行焊接作业、确保焊接作业的高生产率、高品质跟高平稳性等特点。随着技能的发展，弧焊机器人人正向着智能化的方向发展。
　　1、 弧焊机器人的基本功能
　　弧焊进程比点焊进程要混乱得多，货色中心点(TCP)，也就是焊丝端头的活动轨道、焊枪姿势、焊接参数都请求正确操控。所以，弧焊用机器人除了前面所述的个别功能外，还有必要具备一些适合弧焊请求的功能。
　　只管从实际上讲，有5个轴的机器人就可能用于电弧焊，然而对混乱外形的焊缝，用5个轴的机器人会有艰苦。上下料机器人能满足“快速/大批量加工节拍”、“节省人力成本”、“提高生产效率”等要求，成为越来越多工厂的理想选择。焊接机器人重要包含机器人跟焊接设备两局部。机器人由机器人本体跟把持柜（硬件及软件）组成。而焊接设备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，（包含其把持体系）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等局部组成。对智能机器人还应有传感体系，如激光或摄像传感器及其把持装置等。图1
　　A、b表示弧焊机器人跟点焊机器人的基本组成。因此，除非焊缝比较简单，否则应尽量选用6轴机器人。
　　弧焊机器人除前面提及的在作 ;之 ;字形角落焊或小直径圆焊缝焊接时，其轨道应能贴近示教的轨道之外，还应具备不同摇摆格局的软件功能，供编程时选用，以便作摇摆焊，并且摇摆在每一周期中的中断点处，机器人也应主动中断向前活动，以满意工艺请求。此外，还应有接触寻位、主动寻找焊缝出发点方位、电弧跟踪及主动再引弧功能等。
　　2、 弧焊机器人用的焊接设备
　　弧焊机器人多选用气体维护焊办法(MA
　　G、MI
　　G、TIG)，个别的晶闸管式、逆变式、波形操控式、脉冲或非脉冲式等的焊接电源都可能装到机器人上作电弧焊。因为机器人操控柜选用数字操控，而焊接电源多为模仿操控，所以须要在焊接电源与操控柜之间加一个接口。近年来，国外机器人生产厂都有自己特定的配套焊接设备，这些焊接设备内现已播人相应的接口板、所以在图1a中的弧焊机器人体系中并不附加接口箱。应当指出，在弧焊机器人作业周期中电弧时刻所占的份额较大，因此在抉择焊接电源时，个别应按连续率100%来判断电源的容量。
　　送丝机构可能装在机器人的上臂上，也可能放在机器人之外，前者焊枪到送丝机之间的软管较短，有利于坚持送丝的平稳性，而后者软管校长，当机器人把焊枪送到某些方位，使软管处于多曲折状况，会重大影响送丝的品质。所以送丝机的装置办法一定要考虑确输送丝平稳性的问题。
　　四、 总结
　　产业机器人技能的研究、发展以及利用，有力的推动了国际产业技能的进步。特别是焊接机器人在高质高效的焊接生产中，施展了极其重要的作用。只管我国产业生产经过多少十年的尽力，获得了很大的发展，但焊接生产作业的操作办法还绝对比较落伍而焊接机器人的显现，岂但可能转变传统的焊接生产作业情势，在降落生产工人劳作的前提下，极大的进步了焊接生产率跟焊接品质。当初，机器人在国外得到了敏捷的发展，现已进入了一个全新技能阶段。尤其是产业发达的美国、日本等国，机器人现已形成了一个独破的产业，这使得我国在国际市场竞赛更加激烈，对产业机器人的须要会越来越大，我国的产业机器人产业将面对信的发展机会跟来自国外的挑战，咱们要掌握这一机会，迎接挑战，为我国跻身于机器人强国之列而尽力。