智能化焊接機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展

自從1956年Devol提出早的工業(yè)焊接機(jī)器人概念以來(lái)，工業(yè)焊接機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過(guò)了50多年，概括起來(lái)可以歸納為3個(gè)階段，即一階段“示教-再現(xiàn)”型機(jī)器人（焊接機(jī)器人本體、運(yùn)動(dòng)控制器和示教器），第二階段基于一定傳感信息的離線編程焊接機(jī)器人，第三階段具有自適應(yīng)性的智能化焊接機(jī)器人。焊接機(jī)器人在焊接過(guò)程中，只要給出焊接參數(shù)，和運(yùn)動(dòng)軌跡，機(jī)器人就會(huì)重復(fù)此動(dòng)作，焊接參數(shù)如焊接電流、電壓、焊接速度及焊接焊絲長(zhǎng)度等對(duì)焊接結(jié)果起決定作用。由于智能化焊接機(jī)器人不僅有感知能力，，還有獨(dú)立判斷和行動(dòng)的能力，能夠通過(guò)記憶、推理和決策完成更復(fù)雜的動(dòng)作，還能與外部對(duì)象、環(huán)境和人相適應(yīng)、相協(xié)調(diào)地工作。

1）自動(dòng)焊接設(shè)備更換工件時(shí)的步驟：按夾盤(pán)夾緊→工件傾斜到位→橫梁伸出到位→焊槍下到位→工件對(duì)準(zhǔn)后→將手動(dòng)/自動(dòng)打到自動(dòng)狀態(tài)→連續(xù)按啟動(dòng)→設(shè)備開(kāi)始運(yùn)行→動(dòng)作完成后→焊槍上到位→橫梁縮回→工件回到水平位置→按啟動(dòng)→工件松開(kāi)→工件動(dòng)作完成可以開(kāi)始焊接。交流伺服系統(tǒng)按其采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)類(lèi)型又可分為永磁同步（SM型）電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)和感應(yīng)式異步（IM型）電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)。

2）自動(dòng)焊接設(shè)備的自動(dòng)步驟：按啟動(dòng)→夾盤(pán)夾緊→按啟動(dòng)→工件傾斜到位→橫梁伸出到位→焊槍下到位→按啟動(dòng)（如果調(diào)試/焊接撥到焊接位置）→開(kāi)始焊接→焊接一周后→主軸停止（如果焊接設(shè)定為2層，再按啟動(dòng)→開(kāi)始焊接→焊接一周后主軸停止）→焊槍上到位→橫梁縮回→工件回到水平位置→按啟動(dòng)→工件松開(kāi)→自動(dòng)完成。眾所周知，借助于材料、信息、控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科交叉技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)代焊接技術(shù)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)的手工技藝發(fā)展為現(xiàn)代的先進(jìn)制造。

全位置焊需要自動(dòng)焊接設(shè)備具備哪些特點(diǎn)？

自動(dòng)焊接設(shè)備主要是由控制系統(tǒng)、行走環(huán)行導(dǎo)軌、焊接機(jī)頭、焊接小車(chē)、焊槍擺動(dòng)器等部分組成，可以有效地實(shí)現(xiàn)管道的全位置仰焊、橫焊、立焊及平焊的焊接。在工業(yè)機(jī)器人中，大約有近一半是用于各種形式的焊接加工，即焊接機(jī)器人的應(yīng)用最為普遍。自動(dòng)焊接設(shè)備能夠有效地實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程全自動(dòng)化，與手弧焊相比，焊接效率是其34倍，可以獲得多達(dá)36種焊槍擺動(dòng)波形，有效控制全位置狀態(tài)下的焊接熔池，通過(guò)柔性焊接制造技術(shù)和先進(jìn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來(lái)自動(dòng)化焊接復(fù)雜空間曲面焊縫。

(1)焊接電源

自動(dòng)焊接設(shè)備的焊接電源是弧焊電源，自動(dòng)焊接設(shè)備的焊接機(jī)頭與弧焊電源屬于主從關(guān)系，在焊接機(jī)頭或者控制盒上都集中了大量的按鍵、旋鈕，這些按鍵、旋鈕能夠有效控制焊接工藝參數(shù)。

(2)焊接作業(yè)方式

自動(dòng)焊接設(shè)備的焊接作業(yè)方式較為單一，這是由于自動(dòng)焊接設(shè)備的安裝位置較為固定，一般來(lái)說(shuō)主要是完成對(duì)管道的自動(dòng)焊接。

(3)控制系統(tǒng)

自動(dòng)焊接設(shè)備的控制系統(tǒng)主要包括控制箱和微型計(jì)算機(jī)。控制箱由焊槍位置控制模板、功率驅(qū)動(dòng)電路、輸入輸出接口電路等組成；而微型計(jì)算機(jī)由輸入輸出接口、輸入設(shè)備、顯示器、鍵盤(pán)、主機(jī)等組成。

(4)焊槍位置

控制焊槍位置的控制由機(jī)械電弧擺動(dòng)模板、弧壓控制模板、送絲控制模板、焊槍位置信號(hào)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。操作人員在使用全位置自動(dòng)焊接的過(guò)程中，焊槍位置應(yīng)該按照焊接機(jī)頭的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。