原來焊接機(jī)器人在鋼結(jié)構(gòu)焊接中就是這么干的

1. 概述

電力變壓器是輸變電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，變壓器外殼——油箱承裝著整個(gè)器身并充滿變壓器油，焊縫強(qiáng)度及密封性是變壓器的兩個(gè)重要指標(biāo)。

目前，在變壓器油箱制造行業(yè)，雖然有的企業(yè)已經(jīng)開始使用機(jī)器人，但總體仍是以手工焊接和仿形半自動(dòng)焊接為主，自動(dòng)化焊接還有很大的提升空間?？梢灶A(yù)見，在高速列車生產(chǎn)中采用機(jī)器人焊接無疑可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)智能制造奠定基礎(chǔ)。與手工焊接相比，機(jī)器人焊接在穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)效率等方面存在著巨大優(yōu)勢(shì)。因此，大力推廣應(yīng)用焊接機(jī)器人，提高焊接自動(dòng)化水平是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

焊接機(jī)器人構(gòu)造及功能

下面就以我公司使用的德魯斯DRW3110F-40型焊接機(jī)器人（見圖1）為例，簡(jiǎn)要介紹一下機(jī)器人的組成結(jié)構(gòu)及主要功能。

為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接，提高焊縫成形質(zhì)量，焊接機(jī)器人還具備如下功能。

（1）示教功能?不同于軌道固定式機(jī)器人，移動(dòng)式機(jī)器人坐標(biāo)系的基準(zhǔn)零點(diǎn)不固定，程序的創(chuàng)建和修改要通過示教器（見圖2）進(jìn)行操作。

機(jī)器人有三種運(yùn)動(dòng)軌跡，分別為：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)、圓弧運(yùn)動(dòng)，針對(duì)不同的焊縫路徑選擇不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（2）擺焊功能?為了增大焊縫寬度。提高焊接強(qiáng)度，手工焊接操作時(shí)常常沿著焊接方向以特定角度（形狀）周期性左右搖擺焊槍。要想焊接機(jī)器人得到好的焊接效果，除了硬件設(shè)施，像是配套機(jī)器人焊槍，清槍裝置等設(shè)備外，好的編程也是必不可少的，好的編程需要注意以下這么步驟。焊接機(jī)器人同樣具備這一擺焊功能，并可以選擇正弦型擺焊、圓型擺焊、8字形擺焊、L形擺焊等多種擺焊模式，擺焊條件設(shè)置分為頻率、振幅、右停留時(shí)間、左停留時(shí)間、角度等幾個(gè)參數(shù)。

（3）焊縫跟蹤功能?電弧傳感器可周期性對(duì)焊接電流實(shí)施監(jiān)測(cè)，并與設(shè)定值進(jìn)行比較，按照事先設(shè)定的增益、偏差等參數(shù)值，對(duì)焊槍上下和左右方向進(jìn)行補(bǔ)償（見圖3）。高工產(chǎn)研機(jī)器人研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷量15。這項(xiàng)功能在應(yīng)對(duì)工件出現(xiàn)加工偏差或者受熱變形等情況時(shí)非常有效，能夠及時(shí)糾正焊縫跑偏或?qū)捳灰磺闆r。

   超聲波焊接機(jī)器有以下幾類：手提式點(diǎn)焊機(jī)、900W精巧型超聲波塑膠焊接機(jī)、20K電腦方立柱超聲波焊接機(jī)、15K電腦圓立柱超聲波焊接機(jī)、2600W-3200W焊接機(jī)、4200W-5600W焊接機(jī)、28K精巧型超聲波點(diǎn)焊機(jī)、35K焊接機(jī)、40K焊接機(jī)，非標(biāo)系列：超聲波中空板焊接機(jī)、超聲波護(hù)欄管焊接機(jī)、雙頭超聲波焊接機(jī)、四頭超聲波焊接機(jī)、六頭超聲波焊接機(jī)。所以，我認(rèn)為機(jī)器人用戶可以建立一個(gè)服務(wù)于機(jī)器人應(yīng)用的隊(duì)伍，在這個(gè)隊(duì)伍中，可以分為機(jī)器人設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)管理、焊接工藝和機(jī)器人作業(yè)程序調(diào)試及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作等幾類人員，各司其職，各負(fù)其責(zé)。

  高周波焊接機(jī)器主要有汽車遮陽(yáng)板焊接機(jī)和轉(zhuǎn)盤式高周波焊接機(jī) 。

 超聲波焊接的工作原理要求兩個(gè)進(jìn)行結(jié)合的零件，在上面的一個(gè)振動(dòng)，在下面的一個(gè)靜止，接觸面上的摩擦熱使表面之塑料熔化從而結(jié)合。目前各機(jī)器人廠商的控制柜都具有多軸協(xié)調(diào)控制能力，用于多機(jī)器人焊接系統(tǒng)，即若干個(gè)機(jī)器人通過合作與協(xié)調(diào)而完成某一任務(wù)。因此減少初始的磨擦接觸面，使超聲波能量集中對(duì)提高焊接效率及質(zhì)量十分重要，故要求焊接的其中一零件（通常是上面的零件）在焊合的接口上須做一條凸出的棱線,稱為”導(dǎo)能棱”.

如果兩個(gè)焊接件相對(duì)而言位置要求較嚴(yán)格時(shí),還需要考慮增加設(shè)計(jì)定位裝置.

導(dǎo)能棱及定位裝置應(yīng)在設(shè)計(jì)注塑模具時(shí)同時(shí)考慮.