我國焊接機器人的應(yīng)用狀況

我國開發(fā)工業(yè)機器人晚于美國和日本，起于20世紀70年代，早期是大學和科研院所的自發(fā)性的研究。到80年代中期，全國沒有一臺工業(yè)機器人問世。而在國外，工業(yè)機器人已經(jīng)是個非常成熟的工業(yè)產(chǎn)品，在汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于當時的國內(nèi)外形勢，國家“七五”攻關(guān)計劃將工業(yè)機器人的開發(fā)列入了計劃，對工業(yè)機器人進行了攻關(guān)，特別是把應(yīng)用作為考核的重要內(nèi)容，這樣就把機器人技術(shù)和用戶緊密結(jié)合起來，使中國機器人在起步階段就瞄準了實用化的方向。

與此同時于1986年將發(fā)展機器人列入國家“863”高科技計劃。在國家“863”計劃實施五周年之際，提出了“發(fā)展高科技，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的目標。在國內(nèi)市場發(fā)展的推動下，以及對機器人技術(shù)研究的技術(shù)儲備的基礎(chǔ)上，863主題專家組及時對主攻方向進行了調(diào)整和延伸，將工業(yè)機器人及應(yīng)用工程作為研究開發(fā)重點之一，提出了以應(yīng)用帶動關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)研究的發(fā)展方針，以后又列入國家“八五”和“九五”中。經(jīng)過十幾年的持續(xù)努力，在國家的組織和支持下，我國焊接機器人的研究在基礎(chǔ)技術(shù)、控制技術(shù)、關(guān)鍵元器件等方面取得了重大進展，并已進入使用化階段，形成了點焊、弧焊機器人系列產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)。我國焊接機器人的應(yīng)用主要集中在汽車、摩托車、工程機械、鐵路機車等幾個主要行業(yè)。

焊接自動化技術(shù)---現(xiàn)代焊接制造的關(guān)鍵技術(shù)

焊接是制造業(yè)中傳統(tǒng)的、重要的加工工藝方法之一，廣泛地應(yīng)用于機械制造、航空航天、能源交通、石油化工、工程機械、船舶制造、高層建筑以及電子等行業(yè)。

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，產(chǎn)品焊接質(zhì)量、焊接效率的要求越來越高，普通的焊條電弧焊已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代焊接制造的要求，特別是隨著激光焊、激光電弧復(fù)核焊、攪拌摩擦焊、多絲電弧焊、窄間隙氣體保護焊、窄間隙埋弧焊等新的焊接工藝方法在工程實際中的普遍應(yīng)用，焊接自動化已經(jīng)成為現(xiàn)代焊接制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。

隨著現(xiàn)代控制技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及機器人技術(shù)的發(fā)展，焊接自動化向數(shù)字化、智能化、柔性化以及信息化方向發(fā)展，已成為現(xiàn)在焊接制造技術(shù)發(fā)展的趨勢。

焊接自動化就是采用具有自動控制，能自動調(diào)節(jié)、檢測的焊接與機械裝置，按規(guī)定的程序或指令自動進行焊接制造，其目的在于提高焊接效率，保障焊接質(zhì)量，降低焊接成本和勞動強度，改善焊接環(huán)境，保障焊接生產(chǎn)安全。

?焊接自動化的含義

焊接自動化有兩方面的含義：

一是焊接工序的自動化，二是焊接生產(chǎn)的自動化。

焊接工序的自動化是焊接生產(chǎn)自動化的基礎(chǔ)，而只有實現(xiàn)了焊接生產(chǎn)全過程的自動化，才能得到穩(wěn)定的焊接質(zhì)量和均衡的焊接生產(chǎn)節(jié)奏，以及較高的焊接生產(chǎn)率。

從某種意義上來說，焊接自動化就是采用焊接機械裝置來代替人工進行焊接。

無論是復(fù)雜的機器人還是簡單的焊接專機，都可以構(gòu)成焊接自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)自動焊接。

焊接自動化系統(tǒng)的基本單元包括機械裝置、執(zhí)行裝置、能源、傳感器、控制器和自動焊機。

這其中傳感器是焊接自動化系統(tǒng)的感受，傳感與檢測是實現(xiàn)閉環(huán)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳感器的功能越強，系統(tǒng)的自動化程度就越高。

由于焊接環(huán)境惡劣，一般的傳感器難以直接應(yīng)用。焊接自動化的傳感技術(shù)就是要發(fā)展嚴酷環(huán)境下，能快速、精準地反應(yīng)焊接過程特征信息的傳感器。

超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫熱源，只是在靜壓力之下，將框框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鏖g的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接。

它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象，超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接?？蓮V泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

超聲波金屬焊接利用高頻振動波傳遞到需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。

超聲波金屬焊接優(yōu)點在于快速、節(jié)能、熔合強度高、導(dǎo)電性好、無火花、接近冷態(tài)加工；缺點是所焊接金屬件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊點位不能太大、需要加壓。