?我国焊接机器人的应用状况
我国开发工业机器人晚于美国和日本,起于20世纪70年代,早期是大学和科研院所的自发性的研究。焊缝搜索是利用一次或多次搜索***焊缝,在焊接前平移机器人的编程路径,确保焊缝地熔敷在接头上的过程。到80年代中期,***没有一台工业机器人问世。而在国外,工业机器人已经是个非常成熟的工业产品,在汽车行业得到了广泛的应用。鉴于当时的国内外形势,***“七五”攻关计划将工业机器人的开发列入了计划,对工业机器人进行了攻关,特别是把应用作为考核的重要内容,这样就把机器人技术和用户紧密结合起来,使中国机器人在起步阶段就瞄准了实用化的方向。
与此同时于1986年将发展机器人列入***“863”高科技计划。在***“863”计划实施五周年之际,邓同志提出了“发展高科技,实现产业化”的目标。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。在国内市场发展的推动下,以及对机器人技术研究的技术储备的基础上,863主题***组及时对主攻方向进行了调整和延伸,将工业机器人及应用工程作为研究开发***之一,提出了以应用带动关键技术和基础研究的发展方针,以后又列入***“八五”和“九五”中。经过十几年的持续努力,在***的***和支持下,我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小批量生产。我国焊接机器人的应用主要集中在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车等几个主要行业。汽车是焊接机器人的用户,也是早用户。早在70年代末,上海电焊机厂与上海电动工具研究所,合作研制的直角坐标机械手,成功地应用于上海牌轿车底盘的焊接。“一汽”是我国早引进焊接机器人的企业,1984起先后从KUKA公司引进了3台点焊机器人,用于当时“牌”轿车的车身焊接和“解放牌”车身顶盖的焊接。1986年成功将焊接机器人应用于前围总成的焊接,并于1988年开发了机器人车身总焊线。

点焊机器人的特点
由于采用了一体化焊钳,焊接变压器装在焊钳后面,所以点焊机器人的变压器必须尽量小型化。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃的领域。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流,而对于容量较大的变压器,工业上已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为600~700Hz交流,使变压器的体积减少、减轻。变压后可以直接用600~700Hz交流电焊接,也可以再进行二次整流,用直流电焊接,焊接参数由定时器调节。目前,新型定时器已经微机化,因此机器人控制柜可以直接控制定时器,无需另配接口。点焊机器人的焊钳,用电伺服点焊钳,焊钳的张开和闭合由伺服电机驱动,码盘反馈,使焊钳的张开度可以根据实际需要任意选定并预置,而且电极间的压紧力也可以无级调节。
电伺服点焊钳具有如下优点:
(1)每个焊点的焊接周期可大幅度降低,因为焊钳的张开程度是由机器人控制的,机器人在点与点之间的移动过程,焊钳就可以开始闭合;而焊完一点后,焊钳一边张开,机器人就可以一边位移,不必等机器人到位后,焊钳才闭合或焊钳完全张开后机器人再移动。
(2)焊钳张开度可以根据工件的情况任意调整,只要不发生碰撞或干涉,可尽可能减少张开度,以节省焊钳开度,节省焊钳开合所占的时间。
(3)焊钳闭合加压时,不仅压力大小可以调节,而且在闭合时两电极是轻轻闭合,可减少撞击变形和噪声。

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。经过十几年的持续努力,在***的***和支持下,我国焊接机器人的研究在基础技术、控制技术、关键元器件等方面取得了重大进展,并已进入使用化阶段,形成了点焊、弧焊机器人系列产品,能够实现小批量生产。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。
