焊接机器人的应用技术分析
1.机器人与焊接设备共同发展
焊接机器人应用技术是机器人技术、焊接技术和系统工程技术的融合，焊接机器人能否在实际生产中得到应用，发挥其优越性，取决于这几方面技术的共同提高，而系统工程技术是机器人技术和焊接技术的粘合剂。因此，大力推广应用焊接机器人，提高焊接自动化水平是行业发展的必然趋势。以安川电机的MOTOMAN机器人为例，过去几代机器人的发展都是围绕焊接设备完成多项焊接专用功能的开发，如焊接参数的渐变调节功能、TIG焊接时利用摆焊同步技术进行的断续填丝焊接功能、弧焊传感器（电弧跟踪）功能及焊接实时监控功能等，都是焊接工艺的需求促使下的开发。
同样地，焊接设备制造商为了实现机器人自动化焊接，在焊接电源的设计上也做了许多改进，如、机器人可检出焊缝位置使用的高电压，焊接电源做到了内置；与机器人的通信接口方面，现在许多焊机制造商都采用了方便快捷的通信接口。
焊接机器人为什么能够在钢结构行业得到应用
进入2000年以后，我国国民经济显著增长，国力明显增强，钢产量大幅提高，在建筑中提出了“积极、合理地用钢”，从此甩掉了“限制用钢”的束缚，钢结构建筑在经济发达地区逐渐增多。利用激光传感器的三维信息获取能力，可以对焊后的焊缝成形质量和缺陷进行检验，发现成形不良、咬边等缺陷。从2008年奥运会鸟巢场馆、中国尊到如今的港珠澳大桥，出现了钢结构建筑热潮，强劲的市场需求，推动钢结构建筑迅猛发展，建成了一大批钢结构场馆、机场、车站和高层建筑。
在钢结构工程建设过程中，焊接是钢结构工程制作和安装的关键技术和质量控制手段，在建设工程中有着十分重要的作用。如，在焊接工作站中，我们会遇到各种机器人安装形式（如图1a），在每种安装方式中，机器人各轴所受的重力矩各不相同，我们只要在ARM控制中正确地设置机器人对地面的角度（如图1b），就会克服各种安装方式对轨迹精度造成的不利影响。由于钢结构结构形式的多样性，加之其安装过程多在户外，自动化焊接程度较低，多数采用手工进行焊接。机器人焊接在钢结构建设过程中的应用仅限于前期在车间内钢结构部件的组装连接，如图1所示，例如H柱、梁、箱型柱、U形肋、板肋板单元和横隔板单元的组装连接等。
由于钢结构应用场所的重要性，因此在钢结构生产安装过程中对钢结构的焊接提出了更高要求。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。钢结构的焊接性包含以下两个方面的含义：一是工艺焊接性，是指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得致密、无缺陷并具有一定使用性能的焊接接头的能力；二是使用焊接性，是指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种性能的程度，包括常规的力学性能（强度、塑性、韧性等）或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等。
供电装置
主电力电路由电阻焊变压器、可控硅单元、主电力开关、焊接回路等组成。如，弧机器人焊接过程中的电流电压监控、送丝速度监控，点焊机器人的实时打点电流及时长的监控等。目前，我们采用的焊接设备是功率200kVA、次级输出电压20V的单相工频交流电阻焊机。由于多种车型共线生产，焊钳要焊接高强度钢板和低碳钢薄板，焊钳枪臂要传递较大的机械力和焊接电流，因此焊钳的强度、刚度、发热要满足一定要求，并且要具有良好的导电和导热性，同时要求焊钳采用通水冷却，所以选择焊钳电极臂能够承受400kg压力的新型焊钳。
