自動(dòng)焊接機(jī)器人編程技巧

近20年來(lái)，隨著數(shù)字化、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)焊接質(zhì)量的高度重視，自動(dòng)焊接已發(fā)展成為一種先進(jìn)的制造技術(shù)。自動(dòng)焊接設(shè)備在各行各業(yè)的應(yīng)用中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，其應(yīng)用范圍正在迅速擴(kuò)大。焊接機(jī)器人焊接時(shí)的注意事項(xiàng)焊接機(jī)器人開(kāi)始只在點(diǎn)焊中得到應(yīng)用，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，弧焊機(jī)器人逐漸得到普及，焊接機(jī)器人在汽車(chē)、摩托車(chē)、工程機(jī)械等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，焊接過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化是焊接機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

自動(dòng)焊接設(shè)備|自動(dòng)焊接機(jī)器人：

(1) 焊槍的空間過(guò)渡要求運(yùn)動(dòng)軌跡短、平穩(wěn)、安全。

(2) 選擇合理的焊接順序，以減少焊接變形和焊槍路徑長(zhǎng)度來(lái)確定焊接順序。

(3) 為了獲得佳的焊接參數(shù)，制作了焊接試驗(yàn)和工藝評(píng)定的工作試樣。

(4) 一般來(lái)說(shuō)，程序不能一步完成。在機(jī)器人焊接過(guò)程中，只有不斷地檢查和修改程序，調(diào)整焊接參數(shù)和焊槍姿態(tài)，才能形成良好的程序。

(5) 及時(shí)插入槍清洗程序。焊接工藝寫(xiě)好一定長(zhǎng)度后，應(yīng)及時(shí)插入焊槍清洗程序，防止焊接飛濺物堵塞焊槍和導(dǎo)電嘴，保證焊槍的清潔，提高焊槍的使用壽命，保證可靠引弧，減少焊接飛濺。

(6) 采用合理的位置、焊槍姿態(tài)和焊槍相對(duì)于接頭的位置。工件固定在上后，如果焊縫不是理想的位置和角度，編程時(shí)需要連續(xù)調(diào)整，使焊縫按焊接順序逐個(gè)達(dá)到水平位置。因?yàn)辄c(diǎn)焊只需點(diǎn)位控制，至于焊鉗在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)軌跡沒(méi)有嚴(yán)格要求，這也是機(jī)器人早只能用于點(diǎn)焊的原因。同時(shí)，應(yīng)連續(xù)調(diào)整機(jī)器人各軸的位置，合理確定焊槍相對(duì)于接頭的位置、角度和伸出長(zhǎng)度。工件位置確定后，必須通過(guò)編程人員的眼睛觀察焊槍相對(duì)于接頭的位置，這很困難。這就要求程序員善于總結(jié)和積累經(jīng)驗(yàn)。

用自動(dòng)的焊接機(jī)器人焊接產(chǎn)品有哪些優(yōu)點(diǎn)？

(1) 安穩(wěn)和進(jìn)步焊接質(zhì)量,保證其均一性。

焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接干伸長(zhǎng)度等對(duì)焊接成果起決定作用。選用機(jī)器人焊接時(shí)對(duì)于每條焊縫的焊接參數(shù)都是恒定的，焊縫質(zhì)量受人的因素影響較小,降低了對(duì)工人操作技能的要求，因而焊接質(zhì)量是安穩(wěn)的。焊接機(jī)器人具有巨大的進(jìn)口替代空間 與手工焊接相比，焊接機(jī)器人具有的優(yōu)勢(shì)，操作簡(jiǎn)單，普通工人直接代替高科技焊工，從而為企業(yè)節(jié)省了高昂的人工成本。而人工焊接時(shí)，焊接速度、干伸長(zhǎng)等都是變化的，因而很難做到質(zhì)量的均一性。

(2) 改善了工人的勞動(dòng)條件。

選用機(jī)器人焊接工人僅僅用來(lái)裝卸工件，遠(yuǎn)離了焊接弧光、煙霧和飛濺等，對(duì)于點(diǎn)焊來(lái)說(shuō)工人不再搬運(yùn)粗笨的手藝焊鉗，使工人從大強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)。

(3) 進(jìn)步勞動(dòng)出產(chǎn)率。機(jī)器人沒(méi)有疲憊，一天可24小時(shí)連續(xù)出產(chǎn)，另外跟著高速焊接技能的應(yīng)用，使用機(jī)器人焊接，功率進(jìn)步的愈加顯著。

(4) 產(chǎn)品周期明確，容易控制產(chǎn)品產(chǎn)量。

機(jī)器人的出產(chǎn)節(jié)拍是固定的，因而組織出產(chǎn)計(jì)劃十分明確。

(5) 可縮短產(chǎn)品改型換代的周期,減小相應(yīng)的設(shè)備投資。

可完成小批量產(chǎn)品的焊接自動(dòng)化。機(jī)器人與專(zhuān)機(jī)的大差異就是他可以經(jīng)過(guò)修正程序以習(xí)慣不同工件的出產(chǎn)。

管道焊接機(jī)器人的可視焊縫系統(tǒng)
提出了一種基于可見(jiàn)光產(chǎn)生的焊縫跟蹤系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于管道焊接機(jī)器人。首先，在分析激光在焊接表面反射、攝像機(jī)位置、激光平面和激光條紋圖像影響的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了視覺(jué)傳感器。為了防止焊縫圖像中嚴(yán)重的反擾，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于圖像處理和特征提取的算法。為了跟蹤管道焊接的焊縫，人們剛剛采用了圖像視覺(jué)控制系統(tǒng)。通過(guò)控制管道焊接機(jī)器人的焊縫跟蹤實(shí)驗(yàn)，正式驗(yàn)證了系統(tǒng)的性能。由于交流電機(jī)沒(méi)有碳刷，動(dòng)特性好，使新型機(jī)器人不僅事故率低，而且免維修時(shí)間大為增長(zhǎng)，加（減）速度也快。焊縫跟蹤是機(jī)器人焊接中的問(wèn)題之一，也是自動(dòng)焊接的基礎(chǔ)。大多數(shù)工業(yè)焊接機(jī)器人用于教學(xué)，機(jī)器人重復(fù)這條路徑以滿(mǎn)足焊接中光束的位置要求。這種模式的焊接機(jī)器人存在焊接位置不準(zhǔn)確、熱擴(kuò)散導(dǎo)致焊接處變形和變形等問(wèn)題。這些問(wèn)題導(dǎo)致梁偏離其理論焊接路徑，因此有必要在焊接過(guò)程中控制梁的焊接軌跡。其次，管道焊接機(jī)器人不能預(yù)先定義焊縫，因?yàn)楫?dāng)管道改變方向時(shí)，焊縫可能偏離管道內(nèi)的位置。焊縫的軌跡可以隨著管子在軸向上的移動(dòng)而改變。在這種情況下，這種模式不適合管道焊接，焊接機(jī)器人需要在焊接時(shí)及時(shí)校正橫梁和焊縫之間的偏移。為了避免移動(dòng)管道時(shí)焊縫的偏差，解決方法是使用三自由度多機(jī)械手來(lái)提升管道，調(diào)整管道的位置和矯直管道的方向。當(dāng)管道改變方向時(shí)，焊縫將偏離其原始位置，因此焊接需要焊縫跟蹤系統(tǒng)。