探究机器人焊接的艺术性和魅力

探究机器人焊接的艺术性和魅力1引言

焊接机器人是焊接自动化的革命性进步，它突破了焊接刚性自动化的模式，开拓了一种柔性自动化的生产方式。随着社会经济的快速发展，特别是工业技术和工业自动化的迅速发展，为了跟上时代的步伐，提高工作效率和经济效益，减轻人们的劳动强度，特别是焊接的质量和美观程度的技术要求大大提高，焊接机器人正在逐渐的被企业所接受和使用。现在，焊接机器人在日本、欧洲、北美等一些工业比较发达的国家应用已经非常普遍，在我国焊接机器人使用也逐渐增多。日本的机器人数量几乎占全球的一半，被誉为机器人王国，美国的机器人发展也很迅速，目前，已经超过了日本。目前工业机器人主要应用到自动化生产领域、恶劣和危险的工作环境、特殊作业场合等，当然焊接机器人也有它的艺术性和魅力的地方。

2焊接机器人的特点和应用

由于焊接机器人具有示教功能，要完成一项焊接任务只需给它做一次示教，然后它就可以精确地再现示教的每一个动作和步骤。如果焊接机器人去做另外一个工作任务，不需要改变任何一个硬件，只需要对它再做一次示教即可。所以，在一条机器人焊接生产线上，可以同时焊接完成多个工件的焊接操作。焊接机器人主要有以下优点：1）稳定和提高焊接质量；2）提高劳动生产效率；3）改善人们的劳动条件和环境；4）降低对焊接人员的操作技术的要求；5）可实现批量生产的焊接自动化；6）能完成人们难以进行的焊接作业。

目前，国内外已有大量的机器人系统应用于各类自动化生产线上，分布于各个大中城市的汽车、摩托车、工程机械等制造业，有一半左右为焊接机器人，其中示教机器人占比较多，工作前要求操作者通过示教器控制机器人各个关节的运动，采用逐点示教的方式来实现焊枪空间位置的定位和记录。由于焊接路径和焊接参数是根据实际作用条件预先设置的，对工作环境条件的要求要严格一些。焊接机器人在我国一汽、上汽、金杯通用、重庆长安、湖南长丰等整车制造企业广泛应用。

3机器人焊接系统

本文以ABB焊接机器人为例。ABB焊接机器人由机器人本体、控制柜、示教器、弧焊电源等组成；另外还有工作台、自动清枪站、烟尘净化器等。如1所示。

3.1机器人本体：用于夹持焊枪，执行焊接工作任务。

3.2控制柜：用于安装各种控制单元，进行数据处理及存储、执行程序等，是机器人系统的大脑。各部分功能如2。

3.3示教器：示教器有很多功能，子锐机器人维修，如移动机器人改变位置、编辑程序、运行程序等，如3所示。

4机器人焊接的艺术性和魅力

焊接机器人的各个轴的运动，可以通过示教器遥感来进行控制，也可以通过运行已有程序来实现。焊接机器人的运动可以是连续的，也可以是步进的；既可以是单轴的运动，工业机器人维修，也可以是整体的运动，这些运动都是通过示教器实现的。

4.1焊接机器人的启动和关闭

在确认机器人工作范围内无人后，合上控制柜上面的电源主开关，系统会自动检查硬件，若没有故障，系统将会自动开启，界面如4。关闭焊接机器人只需要关闭控制柜上面的电源主开关即可。如果有程序正在运行，需要先停止程序，然后再关闭电源主开关。

4.2焊接机器人的编程和焊接效果展示

焊接机器人启动之后，把弧焊电源打开，气瓶打开，流量计调节适当，就可以进行编程操作了。首先点击首页上面的按钮，出现如下界面，如5；再点击，选择模块或新建模块（如6），子锐机器人，在模块下新建程序（如7），就可以进行所要编程了。例如五角星的程序如7。

4.2.1.五角星的编程焊接

五角星的编程是比较容易的一种，语句比较单一，主要是由直线组成，要想进行各种案的制作，这是学会编程的基础。编程所用设计如8，焊接效果如9。

程序如下：

PROCwujiaoxing()

MoveAbsJ*\NoEOffs,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

MoveJ*11,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLStartP1,v200,seam1,weld1,fine,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP2,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP3,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP4,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP5,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP6,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP7,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP8,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP9,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLP10,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLEndP1,v200,seam1,weld1,fine,tool1\wobj:=wobj1;

MoveJP11,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

MoveAbsJ*\NoEOffs,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ENDPROC

注：*点是原点，也就是零点；*11点是靠近P1的一点。

4.2.2大众标志的编程焊接

大众标志的编程相对复杂一点，既有圆或圆弧，又有直线，但直线是断开的，学会了这个形的设计制作，基本对圆或圆弧都掌握了。所用设计如10，焊接出来的效果如11。

编程程序为：

PROCdazhong()

MoveAbsJ*\NoEOffs,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

MoveJa,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcCStartb,c,v200,seam1,weld1,fine,tool1\wobj:=wobj1;

ArcCd,e,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcCf,a,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcCEndb,c,v200,seam1,weld1,fine,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLStartf,v200,seam1,weld1,fine,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLg,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLe,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLStarta,v200,seam1,weld1,fine,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLb,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLh,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLc,v200,seam1,weld1,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcLEndd,v200,seam1,weld1,fine,tool1\wobj:=wobj1;

MoveJ*1,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

MoveAbsJ*\NoEOffs,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ENDPROC

注：*点是原点，也就是零点；*1点是离开焊接表面任一点。

4.2.3花朵的编程焊接

花朵是由圆形、弧形和直线组成，基本上是比较全面的，圆的编程、圆弧的编程以及圆弧和直线的链接编程都包括在内了，绘制的路线如12所示，效果如13所示。程序如下：

PROChuaduo()

MoveAbsJ*\NoEOffs,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

MoveJ1,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcCStart2,3,v200,seam1,weld1,fine,tool1\wobj:=wobj1;

ArcC4,5,v200,seam1,weld1,50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcC2,3,v200,seam1,weld1,50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcC6,4,v200,seam1,weld1,50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcC7,5,v200,seam1,weld1,50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcC8,1,v200,seam1,weld1,50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcC9,2,v200,seam1,weld1,50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcC10,3,v200,seam1,weld1,50,tool1\wobj:=wobj1;

ArcL11,v200,seam1,weld1,50,tool1\wobj:=wobj1;

MoveJ12,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

MoveAbsJ*\NoEOffs,v200,z50,tool1\wobj:=wobj1;

ENDPROC

注：*点是原点，也就是零点；12点是离开焊接表面任一点。

5结束语