焊接机器人，工业机器人中的“战斗机”
焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上，与焊接这个特殊的行业有关，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，同时由于焊接、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，焊接质量的好坏对产量起决定性的影响。特别是我国在研制机器人的初期，没有同步发展相应的零部件产业，如伺服电机、减速机等需要进口，使价格难以降低，所以
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焊接机器人，工业机器人中的“战斗机”
焊接机器人之所以能够占据整个工业机器人总量的40%以上，与焊接这个特殊的行业有关，焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，同时由于焊接、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，焊接质量的好坏对产量起决定性的影响。特别是我国在研制机器人的初期，没有同步发展相应的零部件产业，如伺服电机、减速机等需要进口，使价格难以降低，所以机器人生产成本降不下来。
归纳起来采用焊接机器人有下列主要意义： (1)稳定和提高焊接质量，保证其均一性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人的因素影响较小，降低了对工人操作技术的要求，因此焊接质量是稳定的。而人工焊接时，焊接速度、干伸长等都是变化的，因此很难做到质量的均一性。传感结果通过数据接口传输给机器人控制，由控制器发出指令对机器人的运动进行调整。
(2)改善了工人的劳动条件。采用机器人焊接工人只是用来装卸工件，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，对于点焊来说工人不再搬运笨重的手工焊钳，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。
(3)提高劳动生产率。机器人没有疲劳，可24小时连续生产，另外随着高速焊接技术的应用，使用机器人焊接，效率提高的更加明显。
(4)产品周期明确，容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。
(5)可缩短产品改型换代的周期，减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的区别就是他可以通过修改程序以适应不同工件的生产。
机器人控制器的通用化、开放化和多轴协调控制
机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置， 它是机器人的心脏， 决定了机器人性能的优劣。传统的机器人控制器基本上采用的计算机、 的机器人语言和的操作系统设计的， 结构封闭， 表现出开放性差、 软件独立性差、 扩展性差、 缺少网络功能等缺点， 它严重地影响了机器人的发展和应用水平。在这种情况下， 开发开放式的机器人控制系统显得非常迫切， 同时开放式机器人控制器也是当前控制系统的主流和发展趋势。而在高速列车的生产中，焊接又占据了相当大的比重，焊接机器人必然在高速列车智能制造中发挥重要作用。
目前各机器人厂商的控制柜都具有多轴协调控制能力， 用于多机器人焊接系统， 即若干个机器人通过合作与协调而完成某一任务。例如 MOTOMAN的机器人控制柜 NX100 可控制 4 台弧焊机器人同时作业， 使生产效率进一步提高。由于1台控制柜可统一控制多台机器人，所以机器人间无需联锁。（1）示教功能不同于轨道固定式机器人，移动式机器人坐标系的基准零点不固定，程序的创建和修改要通过示教器（见图2）进行操作。
焊接过程中， 可根据作容选择多台机器人协调作业， 或选择单台机器人独立作业， 控制器实时监控手臂间的干涉， 即使在示教中， 也能防止机器人间发生碰撞。
点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求，这也是机器人早只能用于点焊的原因。焊接机器人由示教再现型向智能型发展，增强其柔性和适应性，传感器是必不可少的。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，定位要准确，以减少移位的时间，提
高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力，取决于所用的焊钳形式。对于用与变压器分离的焊钳，30～45kg负载的机器人就足够了。但是，这种焊钳一方面由于二次电缆线长，电能损耗大，也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接；近年来，我国高速铁路和高速列车发展迅猛，获得了一系列具有自主知识产权的重大科技成果。另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动，电缆的损坏较快。因此，目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力，能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接，一般都选用100～150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能，微机的运算速度和算法都提出更高的要求。
超声波焊接的工作原理要求两个进行结合的零件，在上面的一个振动，在下面的一个静止，接触面上的摩擦热使表面之塑料熔化从而结合。采用机器人焊接工人只是用来装卸工件，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等，对于点焊来说工人不再搬运笨重的手工焊钳，使工人从大强度的体力劳动中解脱出来。因此减少初始的磨擦接触面，使超声波能量集中对提高焊接效率及质量十分重要，故要求焊接的其中一零件（通常是上面的零件）在焊合的接口上须做一条凸出的棱线,称为”导能棱”.
如果两个焊接件相对而言位置要求较严格时,还需要考虑增加设计定位装置.
导能棱及定位装置应在设计注塑模具时同时考虑.
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