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。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。从经营角度看，设备的购入与产出平衡对企业来说非常重要，加之市场的影响，产品的更新换代周期相对缩短。
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。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。在实际焊接过程中，焊接条件是经常变化的，如加工和装配上的误差会造成焊缝位置和尺寸的变化，焊接过程中工件受热及散热条件改变会造成焊道变形和熔透不均。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。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。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人（平行机器人），已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部，又没有测置式机器人的刚度问题，从而得到普遍的重视。
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响，需提高机器人作业的智能化水平和工作的可靠性，要求弧焊机器人系统不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪，而且还能实现焊接参数的在线检测、调整和焊缝质量的实时控制。对于智能机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。图1a、b表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。
世界各国生产的焊接用机器人基本上都属关节机器人，绝大部分有6个轴。其中，1、2、3轴可将末端工具送到不同的空间位置，而4、5、6轴解决工具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式：一种为平行四边形结构，一种为侧置式（摆式）结构，如图2a、b所示。侧置式（摆式）结构的主要优点是上、下臂的活动范围大，使机器人的工作空间几乎能达一个球体。因此，这种机器人可倒挂在机架上工作，以节省占地面积，方便地面物件的流动。但是这种侧置式机器人，2、3轴为悬臂结构，降低机器人的刚度，一般适用于负载较小的机器人，用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人其上臂是通过一根拉杆驱动的。（3）焊缝跟踪功能?电弧传感器可周期性对焊接电流实施监测，并与设定值进行比较，按照事先设定的增益、偏差等参数值，对焊枪上下和左右方向进行补偿（见图3）。拉杆与下臂组成一个平行四边形的两条边。故而得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小（局限于机器人的前部），难以倒挂工作。但80年代后期以来开发的新型平行四边形机器人（平行机器人），已能把工作空间扩大到机器人的顶部、背部及底部，又没有测置式机器人的刚度问题，从而得到普遍的重视。这种结构不仅适合于轻型也适合于重型机器人。近年来点焊用机器人（负载100～150kg）大多选用平行四边形结构形式的机器人。
注意事项
1.使用前仔细阅读说明书，对相应点进行润滑;未经润滑，严禁使用。
2.在进行作业时，各电线缆连接必须牢固可靠，保证导电良好。
3.程序控制器为按键操作，显示屏应避免油污、热源、腐蚀介质损伤。
4.要避免焊接电缆与地面金属物体接触，防止焊机输出短路。
5.要避免焊机受撞击变形，不要在焊机上堆放重物。
6.操作时，发觉有任何异常现象，请立即停止操作。通知设备维修人员，处理正常后，方可继续使用。
焊接机器人的结构。焊接机器人结构主要有机器人本体和控制器、焊接电源、机器人外轴行走机构、焊接变位机和夹具、操作软件和弧焊软件包、传感系统、工作站辅助及除尘系统等。机器人本体和控制柜是焊接机器人工作站的重中之重，一般为六轴关节型，具有较强的负载能力和坚固的刚性结构，使用寿命较长，一般可使用十年以上。机器人系统采用数字化控制技术，通过数字总线连接系统的各个部分，保证其不受周围磁场干扰。如何引进国外成熟的机器人应用技术为我们所用，如何在焊接质量控制上与国外接轨，如何培养国内的焊接机器人市场等一系列问题都等待着我们进一步努力。机器人控制系统采用多处理器的***处理系统，具有充分的扩展空间和稳定性，保证焊接的和高质量。在焊接电源的选择方面，由于焊接机器人需要较大规格的焊丝和电流，因此应保证在该电流下暂载率达到*。建议选择国际*品牌的数字的逆变脉冲焊接电源或机器人用来扩大机器人的工作范围使用