郑州领诚电子技术有限公司

焊接机器人结构设计

由于所设计的焊接机器人是在准平面、空间狭窄的环境下工作，为了保证机器人能根据电弧传感器的偏差信息，跟踪焊缝自动焊接，要求所设计的机器人应该结构紧凑、移动灵活且工作稳定．文中针对狭窄空间特点，开发了一种小型移动焊接机器人小型焊接机器人，根据机器人各结构的运动特点，运用模块化设计方法，把机器人机构分为轮式移动平台、焊炬调节机构和电弧传感器三部分。其中，轮式移动平台由于其惯性大，响应慢，主要对焊缝进行粗跟踪，焊炬调节机构负责焊缝跟踪，电弧传感器完成焊缝偏差实时识别．另外，机器人控制器和电机驱动器集成安装于机器人移动平台上，使其体积更小自动焊接机器人。同时，为了减少恶劣焊接环境下粉尘对运动部件影响，采用全封闭式结构，提高其系统可靠性   。

自动焊接机械手的生产工艺及维护 产品超级自动焊接机械手是一种模仿人手的部分动作，按规定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。工业生产中使用的机械手可分为搬运堆垛机械手、拉伸机械手、进给机械手、焊接机械手、热锻焊接机械手等。 焊接机械手已成为工业不可缺少的一部分，涉及各行各业搬运机器人，给各行各业带来了效率和便利。根据生产过程的要求，机械手按照一定的程序、时间和位置来完成规定的传动位置和工件的要求，特别是在高温、高压、粉尘、噪声以及具有性和污染的环境中，机械手应用为广泛。 焊接机械手的驱动机构也是工业机械手的重要组成部分。根据动力来源的不同，工业机械手的驱动机构大致可分为液压驱动、气动驱动、电气驱动和机械驱动四大类。电动机械手结构简单，体积小，操作方便，体现了人类的智能性和适应性。机械手的操作精度和在环境中完成操作的能力将得到更广泛的应用。 当然，焊接机械手的日常维护也是必不可少的，例如每个运动部件、导轨和滚轮都要涂上润滑脂，封闭传动部件要加注润滑油，使部件运动灵活;关键是要维护平中心轮和偏心轮部件，确保将其固定，并确保横臂运动平直。 同时，要经常检查和清洁焊接机械手的导轨、滑架、丝杠、螺母等运动部件，防止灰尘堆积、焊剂散落等杂物，影响运动部件的灵活运动。各滑动导轨结合面不允许碰撞磨损。经常检查丝杠、齿条等关键运动部件的磨损情况，发现问题及时修理或更换，并将螺母吊起。 此外，还要检查焊接机械手各行程开关的灵活性和可靠性，检查机械保护块是否松动或损坏。经常检查电路接头，保持连接牢固，插好可靠。每三个月用压缩空气吹扫一次工作站控制器内的灰尘，手动操作人员保持继电器、旋钮、开关清洁、接触良好。

焊接机械人施工质量的保障手段

随着网络技术的发展，焊接机械手也将朝着联作进一步发展，但若是要实现这一目标的话对焊接机械手自身的要求也会随之提高，尤其是对于工件的装配质量和精度方面，一定要达到良好的一致性，提高其整体品质。

但这一要求并不是那么容易做到的，需要从各方面一起努力，为了保障焊接机械人的施工方面的质量，首先要编制焊接机器人的焊接工艺，并对零件尺寸、焊缝坡口、装配尺寸等进行严格的工艺规定。

关于工件的尺寸公差要控制在允许的范围内，减少焊缝出现各种缺陷的几率；其次，尽量采用精度较高的装配工装，以提高焊件的装配精度；后，成型之后的焊缝应进行彻底的清洗，防止有各种杂物的存在，否则将影响引弧成功率。

另外要提醒大家的是，不同的焊接技术所要注意的事项是不同的，一定要掌握。焊接机械手作为一种高科技自动化生产设备，是工业机器人的一个重要分支，它的应用自然备受关注。

焊接机械人可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械人作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

弧焊机器人的负载能力和设计

弧焊机器人是从事焊接的工业机器人，这是一种多功能，可重新编程的机械手，具有三个或更多可编程轴，适用于工业自动化领域。为了适应不同的目的，弧焊机器人种一个轴的机械接口通常是连接法兰，可以配备不同的工具或末端执行器。弧焊机器人将焊钳或焊接枪安装在端轴法兰上，以便焊接，切割或热喷涂。

实践证明，弧焊机器人需要多少负载能力取决于所使用的焊钳类型，对于与变压器分开的焊钳，负载为30至45 kg的机器人足够了。然而，一方面，由于二次电缆的长度，焊钳具有大的电能损失，并且不利于机器人将焊钳延伸到工件中。 另一方面，电缆在没有机器人移动的情况下运行，并且电缆快速损坏。

因此，综合焊钳的使用正在逐步增加，这种焊钳与变压器质量一起约为70kg。 考虑到弧焊机器人具有足够的负载能力，焊钳可以被送到空间位置以便以大的加速度进行焊接，并且通常选择负载为100至150kg的重型机器人。

为了满足连续点焊过程中焊钳短距离快速位移的要求，新型机器人增加了在0.3秒内执行50毫米排量的能力。这对电动机的性能，微机的运行速度和算法提出了更高的要求。

弧焊机器人中采用了设计的双锥锁定活塞带定位销，确保了出色的可重复性。满载后，数百万次循环测试的结果表明，一般精度优于标签值，硬度高。由于锁定机构的活塞的高锁定力和大半径，工具快速更换装置提供高扭矩阻力，锁定后的换刀装置在大惯性运动期间不会松动。

焊接机器人熔池温度过高如何降温

1、角度

焊条角度，焊条与焊接方向的夹角在90度时，电弧集中，熔池温度高，夹角小，电弧分散，熔池温度较低，如12mm平焊封底层，焊条角度：50-70度，使熔池温度有所下降，避免了背面产生焊瘤或起高。又如，在12mm板立焊封底层换焊条后，接头时采用90-95度的焊条角度，使熔池温度迅速提高，熔孔能够顺利打开，背面成形较平整，有效地控制了接头点内凹的现象。

2、时间

控制系统电弧燃烧时间，φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的实习教学中，采用断弧法施焊，封底层焊接时，断弧的频率和电弧燃烧时间直接影响着熔池温度，由于管壁较薄，电弧热量的承受能力有限，如果放慢断弧频率来降低熔池温度，易产生缩孔，所以，只能用电弧燃烧时间来控制熔池温度，如果熔池温度过高，熔孔较大时，可减少电弧燃烧时间，使熔池温度降低，这时，熔孔变小，管子内部成形高度适中，避免管子内部焊缝超高或产生焊瘤。

3、直径

焊接电流与焊条直径：根据焊缝空间位置、焊接层次来选用焊接电流和焊条直径，开焊时，选用的焊接电流和焊条直径较大，立、横仰位较小。如12mm平板对接平焊的封底层选用φ3.2mm的焊条，焊接电流：80-85A，填充，盖面层选用φ4.0mm的焊条，焊接电流：165-175A，合理选择焊接电流与焊条直径，易于控制熔池温度，是焊缝成形的基础。

4、方法

运条方法，圆圈形运条熔池温度高于月牙形运条温度，月牙形运条温度又高于锯齿形运条的熔池温度，在12mm平焊封底层，采用锯齿形运条，并且用摆动的幅度和在坡口两侧的停顿，有效的控制了熔池温度，使熔孔大小基本一致

机器人焊接常见问题、解决措施及操作注意事项 焊接机器人是从事焊接(包括切割和喷涂)的工业机器人。它主要包括两部分:机器人和焊接设备。机器人由机器人本体和控制柜(硬件和软件)组成。焊接设备以电弧焊和点焊为例，由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(电弧焊)、焊枪(焊钳)等部件组成。对于智能机器人，还应配备传感系统，如激光或摄像机传感器及其控制装置。一、焊接机器人常见问题(1)焊接偏差问题:可能是焊接位置不正确或焊枪搜索问题造成的。此时，应考虑并调整焊枪中心位置是否准确。如果这种情况经常发生，必须通过重新调零来检查和校正机器人各轴的零位。(2)咬边问题:可能是由于焊接参数选择不当，焊枪角度或焊枪位置不正确，可以适当调整。(3)气孔问题:可能是气体保护不良、工件底漆过厚或保护气体干燥不足造成的，可通过相应的调整进行处理。(4)飞溅过大:可能是焊接参数选择不当、气体成分或焊丝伸出长度过长造成的。焊接参数可通过适当调节机器功率来改变，气体配比表可调节混合气体的比例，焊枪与工件的相对位置可调节。(5)焊缝末端冷却后形成弧坑的问题:编程时，可在工作步骤中增加埋弧坑的功能，将其填满。2.机器人系统故障(1)枪碰撞。可能是由于工件装配偏差或焊枪传输控制协议不准确，可以检查装配情况或纠正焊枪传输控制协议。(2)电弧故障发生，电弧不能启动。可能是因为焊丝不接触工件或者工艺参数太小，焊丝可以手动进给，焊枪和焊缝之间的距离可以调节，或者工艺参数可以适当调节。(3)保护气体监测和报警。冷却水或保护气体的供应有故障。检查冷却水或保护气体管道。作为示教再现机器人，如何保证工件的质量要求工件的装配质量和精度必须具有良好的一致性。