自動焊接裝置的組成

『壹』 焊接機器人的焊接機器人簡介

隨著電子技術、計算機技術、數控及機器人技術的發展，自動焊接機器人,
從60年代開始用於生產以來，其技術已日益成熟，主要有以下優點：
1）穩定和提高焊接質量；
2）提高勞動生產率；
3）改善工人勞動強度，可在有害環境下工作；
4）降低了對工人操作技術的要求；
5）縮短了產品改型換代的准備周期，減少相應的設備投資。
因此，在各行各業已得到了廣泛的應用。

『貳』 焊接機器人的組成結構

焊接機器人主要包括機器人和焊接設備兩部分。機器人由機器人本體和控制櫃（硬體及軟體）組成。而焊接裝備，以弧焊及點焊為例，則由焊接電源，（包括其控制系統）、送絲機（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。對於智能機器人還應有感測系統，如激光或攝像感測器及其控制裝置等。圖1a、b表示弧焊機器人和點焊機器人的基本組成。
世界各國生產的焊接用機器人基本上都屬關節機器人，絕大部分有6個軸。其中，1、2、3軸可將末端工具送到不同的空間位置，而4、5、6軸解決工具姿態的不同要求。焊接機器人本體的機械結構主要有兩種形式：一種為平行四邊形結構，一種為側置式（擺式）結構，如圖2a、b所示。側置式（擺式）結構的主要優點是上、下臂的活動范圍大，使機器人的工作空間幾乎能達一個球體。因此，這種機器人可倒掛在機架上工作，以節省佔地面積，方便地面物件的流動。但是這種側置式機器人，2、3軸為懸臂結構，降低機器人的剛度，一般適用於負載較小的機器人，用於電弧焊、切割或噴塗。平行四邊形機器人其上臂是通過一根拉桿驅動的。拉桿與下臂組成一個平行四邊形的兩條邊。故而得名。早期開發的平行四邊形機器人工作空間比較小（局限於機器人的前部），難以倒掛工作。但80年代後期以來開發的新型平行四邊形機器人（平行機器人），已能把工作空間擴大到機器人的頂部、背部及底部，又沒有測置式機器人的剛度問題，從而得到普遍的重視。這種結構不僅適合於輕型也適合於重型機器人。近年來點焊用機器人（負載100～150kg）大多選用平行四邊形結構形式的機器人。
上述兩種機器人各個軸都是作回轉運動，故採用伺服電機通過擺線針輪（RV）減速器（1～3軸）及諧波減速器（1～6軸）驅動。在80年代中期以前，對於電驅動的機器人都是用直流伺服電機，而80年代後期以來，各國先後改用交流伺服電機。由於交流電機沒有碳刷，動特性好，使新型機器人不僅事故率低，而且免維修時間大為增長，加（減）速度也快。一些負載16kg以下的新的輕型機器人其工具中心點（TCP）的最高運動速度可達3m/s以上，定位準確，振動小。同時，機器人的控制櫃也改用32位的微機和新的演算法，使之具有自行優化路徑的功能，運行軌跡更加貼近示教的軌跡。

『叄』 焊接操作機的應用與組成

焊接操作機應用：焊接操作機是與焊接滾輪架、焊接變位機等組合，對構件的內外環縫、角焊縫、內外縱縫進行自動焊接的專用設備，有固定式、回轉式、全位置等多種結構形式。可根據用戶的需求選擇結構並配套各種焊機以及增加跟蹤、擺動、監控、焊劑回收輸送等輔助功能.
焊接操作機組成原理：主要由操作裝置、控制裝置、動力源裝置、工藝保障裝置組成。
一、 操作裝置包括導軌、傾角調節機構、垂直導向機構、焊槍夾和焊槍，傾角調節機構可使焊槍能繞中心進行正負旋轉。
二、 控制裝置由電氣控制系統組成，可以控制焊接操作機的工作狀態。
三、 動力源裝置由氣缸組成，採用氣壓驅動進行動力傳送。
四、 工藝保障裝置由導絲機構、焊絲導管和導絲嘴組成，能實現焊絲的自動導向定位，可保證焊縫質量。
焊接操作機可與專用的焊件變位機械配合，實現缸體一次裝夾，兩根焊槍同時焊接左右兩側，使得加工精確度和生產效率很大幅度的提高
焊接操作機一般由立柱、橫梁、回轉機構、台車等部件組成。各部件為積木式結構，一般立柱、橫梁為其基本部件，其餘部件可據用戶使用要求選配。立柱及橫梁採用折彎焊接結構件，具有很好的剛性。 輕、中型、重型焊接操作機均採用三角型導軌，超重型採用平面方形導軌，均經刨床加工。 保證了導軌的高精度及其耐磨性。 應用於壓力容器中鍋爐汽包， 石化容器等圓筒形工件的內外縫的縱縫焊和環縫焊焊接。
獨特的橫梁和立柱截面設計，焊後去應力處理，經刨、磨成型。重量輕、強度高、穩定性好。橫梁內伸縮臂的設計，可有效增加橫梁的水平伸縮距離。
橫梁升降採用交流電機恆速方式，升降平穩、均勻，安全系數高。帶安全防墜裝置。
橫梁伸縮、立柱電動回轉、電動台車均採用交流電機變頻無級調速，恆轉矩輸出，速度平穩（特別是低速下），啟動或 停止迅捷，速度數字顯示並可預置。
立柱回轉分為手動、電動兩種，回轉支承採用國內名牌廠家的產品，自帶高精度齒輪，轉動靈活，並可手動鎖緊，安全可靠。
台車採用標准鐵路路軌為行走軌道，分為手動及電動兩種。手動適用於輕型及移動范圍較小的操作機，電動則適用於重型或移動范圍較大的操作機。
載人型操作機設有載人操作平台，隨橫臂一起移動。
採用手控盒、機頭控制箱（焊接控制箱）構成近控與遠控方式，操作靈活方便，並在電氣箱預留聯動介面，可與滾輪架、變位機、圓形回轉工作台等實現同步聯動。 焊接操作機的結構形式很多，使用范圍廣，長與焊件變位機械相配合，完成各種焊接作業。 按其結構形式及應用特點可分為三種：
1、平台式焊接操作機：平台式焊接操作機又分為單軌台車式和雙軌台車式兩種。單軌台車式焊接操作機實際上還有一條軌道，不過該軌道一般設置在車間的立柱上，車間橋式起重機移動往往引起平台振動，從而影響焊接過程的正常進行。平台式焊接操作機的機動性、使用范圍和用途均不如伸縮臂式焊接操作機，在國內的應用已逐年減少。
2、橫臂式焊接操作機：這類焊接操作機根據橫臂的結構不同有分為懸臂式焊接操作機和伸縮臂式焊接操作機。
3、門式焊接操作機：這種焊接操作機有兩種結構：一種是焊接小車座落在沿門架可升降的工作平台上，並可沿平台上的軌道橫向移動；另一種是焊接機頭安裝在一套升降裝置上，該裝置又座落在可沿橫梁軌道移動的跑車上。 作用
1、准確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小製品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性；
2、有效的防止和減輕了焊接變形；
3、使工件處於最佳的施焊部位，焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低，焊接速度得以提高；
4、以機械裝置代替了手工裝配零件部位時的定位、夾緊及工件翻轉等繁重的工作，改善了工人的勞動條件；
5、可以擴大先進的工藝方法的使用范圍，促進焊接結構的生產機械化和自動化的綜合發展；
設計的基本要求
（1）工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。夾具在生產中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應具備足夠的強度和剛度；
（2）夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產生較大的拘束應力；
（3）焊接操作的靈活性。使用夾具生產應保證足夠的裝焊空間，使操作人員有良好的視野和操作環境，使焊接生產的全過程處於穩定的工作狀態；
（4）便於焊件的裝卸。操作時應考慮製品在裝配定位焊或焊接後能順利的從夾具中取出，還要製品在翻轉或吊運使不受損害；
（5）良好的工藝性。所設計的夾具應便於製造、安裝和操作，便於檢驗、維修和更換易損零件。設計時還要考慮車間現有的夾緊動力源、吊裝能力及安裝場地等因素，降低夾具製造成本。
分類與組成
焊接工裝夾具是將捍件准確定位並夾緊，甩於裝配和焊接的工藝設備。
在焊接結構生產中，裝配和焊接是兩道重要的生產工序，根據工藝通常以兩種方式完成這兩道工序：—種是先裝配後焊接；一種是邊裝配邊焊接。我們把用來裝配以進行定位焊的夾具稱做裝配夾具；專門用來焊接焊件的夾具稱做焊接夾具；把既用來裝配又用來焊接的工具稱做裝焊夾具。它們統稱為焊接工裝夾具。
一個完整的夾具，是由定位器、夾緊機構、夾具體三部分組成的。在裝焊作業中，多使用在夾具體上裝有多種不同夾緊機構和定位器的復雜夾具。其中，除夾具體是根據焊結構形式進行專門設計外，夾緊機構和定位器多是通用的結構形式。
定位器大多數是固定式的，也有一些為了便於焊件裝卸，做成伸縮式或轉動式的，並採用手動、氣動、液壓等驅動方式。夾緊機構是夾具的主要組成部分，其結構形式很多，且相對復雜。驅動方式也多種多樣。在一些大型復雜的夾具上，夾緊機構的結構形式有多種，而且還使用多種動力源，有手動加氣動的、氣動加電磁的等等。這種多動力源夾具，稱作混合式夾具。在先進工業國家裡，對廣泛採用的一些夾緊機構已經標准化、系列化，在工藝設計時進行選用即可。我國焊接工作者，正進行著這方面的研究開發工作，相信不久也會有我們自己的系列化、標准化的夾緊機構出現。
特點
焊接工裝夾具的特點，是由裝配焊接工藝和焊接結構的形式決定的，有如下特點：
(1)、由於焊件一般由多個簡單零件組焊而成，而這些零件的裝配和定位焊，在焊接工裝夾具上是按順序進行的，因此，它們的定位和夾緊是一個個單獨進行的。
(2)、在焊接過程中，零件會因焊接加熱而伸長或因冷卻而縮短，為了減少或消除焊接變形，要求工裝夾具能對某些零件給予反變形或者作剛性的夾固；為了減少焊接應力，又要允許某些零件在某一方向可自由伸縮。因此，焊接工裝夾具不是對所有的零件都作剛性夾固。
(3)、對焊接工裝夾具而言，裝焊完的結構尺寸增大，重量增加，形狀變得復雜，增加了從工裝夾具上卸下的難度。
(4)、對於熔焊的夾具，工作時主要承受焊件的重力、焊接應力和夾緊力。有的還要承受裝配時的錘擊力；用於壓焊的夾具還要承受頂鍛力。
(5)、焊接工裝夾具往往是焊接電源二次迴路的一個組成部分，因此絕緣和導電是設計中必須注意的一個問題。例如，在設計電阻焊用的夾具時，如果絕緣處理不當，將引起分流，使接頭強度降低。
(6)、裝配夾具和裝焊夾具上的夾緊點、定位點比機床夾具上的多達幾倍甚至十幾倍，因此，設計難度較大，特別是定位點、夾緊點的數量、選位和兩者的對應關系，都會影響夾具的功能和質量。
(7)、焊接工裝夾具主要用來保證焊接結構各連接件的相對位置精度和整體結構的形狀精度。
焊接工裝夾具的設計
(1) 、焊接工裝夾具應動作迅速、操作方便，操作位置應處在工人容易接近、最宜操作的部位。特別是手動夾具，其操作力不能過大，操作頻率不能過高，操作高度應設在工人最易用力的部位，當夾具處於夾緊狀態時，應能自鎖。
(2) 、焊接工裝夾具應有足夠的裝配，焊接空間，不能影響焊接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸。所有的定位元件和夾緊機構應與焊道保持適當的距離，或者布置在焊件的下方或側面。夾緊機構的執行元件應能夠伸縮或轉位。
(3) 、夾緊可靠，剛性適當。夾緊時不破壞焊件的定位位置和幾何形狀，夾緊後既不使焊件松動滑移，又不使焊件的拘束度過大而產生較大的應力。
(4) 、為了保證使用安全，應設置必要的安全連鎖保護裝置。
(5) 、夾緊時不應損壞焊件的表面質量，夾緊薄件和軟質材料的焊件時，應限制夾緊力，或者採取壓頭行程限位、加大壓頭接觸而積、加添銅、鋁襯墊等措施。
(6) 、接近焊接部位的夾具，應考慮操作手把的隔熱和防止焊接飛濺物對夾緊機構和定位器表面的損傷。
(7) 、夾具的施力點應位於焊件的支承處或者布置在靠近支承的地方，要防止支承反力與夾緊力、支承反力與重力形成力偶。
(8) 、注意各種焊接方法在導熱、導電、隔磁、絕緣等方面對夾具提出的特殊要求。例如，凸焊和閃光焊時，夾具兼作導電體；釺焊時，夾具兼作散熱體，因此要求夾具本身具有良好的導電、導熱性能。再如，真空電子束焊所使用的夾具，為了不影響電子束聚焦，在槍頭附近的夾具零件，不能用磁性材料製作，夾具也不能帶有剩磁。
(9) 、用於大型板焊結構的夾具，要有足夠的強度和剛度，特別是夾具體的剛度，對結構的形狀精度、尺寸精度影響較大，設計時要留有較大的余度。
(10) 、在同一個夾具上．定位器和夾緊機構的結構形式不宜過多，並且盡量只選用一種動力源。
(11) 、工裝夾具本身應具有較好的製造工藝性和較高的機械效率。
(12) 、盡量選用已通用化、標准化的夾緊機構以及標準的零部件來製作焊接工裝夾具。

『肆』 自動焊接設備的構成

自動抄化焊接設備的構成襲
1、焊接電源，其輸出功率和焊接特性應與擬用的焊接工藝方法相匹配，並裝有與主控制器相連接的介面.
2、送絲機及其控制與調速系統，對於送絲速度控制精度要求較高送絲機，其控制電路應加測速反饋
3、焊接機頭用其移動機構，其由焊接機頭，焊接機頭支承架，懸掛式拖板等組成，地於精密型焊頭機構，其驅動系統應採用裝有編碼器的伺服電動機
4、焊件移動或變位機構，如焊接滾輪架，頭尾架翻轉機，回轉平台和變位機等，精密型的移動變位機構應配伺服電動機驅動
5、焊件夾緊機構
6、主控制器，亦稱系統控制器，主要用於各組成部分的聯動控制，焊接程序的控制，主要焊接參數的設定，調整和顯示。必要時可擴展故障診斷和人機對話等控制功能。
7、計算機軟體，焊接設備中常用的計算機軟體有：編程軟體，功能軟體，工藝方法軟體和專家系統等
8、焊頭導向或跟蹤機構，弧壓自動控制器，焊槍橫擺器和監控系統
9、輔助裝置，如送絲系統，循環水冷系統、焊劑回收輸送裝置、焊絲支架、電纜軟管及拖鏈機構結構設計電氣控制設計三大部分。
10、焊接機器人，又稱機械手臂，是自動化焊接設備的重要組成部分。其主要工作包括：焊接、切割、熱噴塗、搬運等。

『伍』 自動焊接設備有哪些

摘要：與鉚接件、鑄件和鍛件相比，焊接產品更輕，這有助於減輕交通運輸工具的自重，從而節約能源。隨著技術的進步，焊接設備正逐漸實現自動化。自動化焊接設備主要分為三類：剛性自動化焊接設備、自適應控制自動化焊接設備和智能化自動焊接設備。接下來，我們將介紹這些設備的分類、構成及注意事項。
一、剛性自動化焊接設備
剛性自動化焊接設備，也稱為初級自動化焊接設備，大多數採用開環控制原理設計。雖然這類設備可以自動完成整個焊接過程，但無法對焊接過程中焊接參數的波動進行閉環反饋控制，因此無法實時糾正可能出現的偏差。
二、自適應控制自動化焊接設備
自適應控制自動化焊接設備是一種較高水平的自動化焊接設備。它配備感測器和電子檢測線路，可以實現焊縫軌跡的自動導向和跟蹤，並對主要的焊接參數進行閉環反饋控制。整個焊接過程將按照預先設定的程序和工藝參數自動完成。
三、智能化自動焊接設備
智能化自動焊接設備利用各種高級感測元件，如視覺感測器、觸覺感測器、聽覺感測器和激光掃描器等，藉助計算機軟體系統、資料庫和專家系統具有識別、判斷、實時檢測、運算、自動編程、焊接參數存儲和自動生成焊接記錄文件的功能。
四、自動焊接設備分類和構成
1. 直縫自動焊機：用於圓筒的縱縫焊接與平板的縱縫對接，可以大量代替人工，降低勞動成本，改善焊接工人的勞動環境。
2. 環縫自動焊機：適用於各種圓形、環形焊縫焊接，可用於碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋁及其絕老合金等材料的優質焊接。
3. 管道自動焊機：用於管道焊縫自動焊接，機型分為壓緊式、懸臂式、分體式、旋轉式和夾鉗式等，焊接方式有TIG、MIG、SAW。
4. 相貫線自動焊機：採用電機為主驅動機構，控制系統採用人機界面數字化控制，適用於焊接的自動化控制。
5. 超聲波自動焊機：根據自動化水平，可分為自動、半自動和手動焊接機，適用於企業流水線生產。
6. 自動埋弧頃宏州焊機：適用於水平位置或與水平位置傾斜不大於10度的各種有、無坡口的對接焊縫、搭接焊縫和角焊縫。
7. 電渣自動焊機：主要用於鋼結構垂直焊縫的高效焊接。
8. 激光自動焊機：利用激光束流轟擊工件的原理進行焊接加工，適用於精密焊接。
9. 電子束焊機：利用高速運動的電子束流轟擊工件的原理進行焊接加工，代表目前最高性能的焊接水平。
10. 焊接機器人：從事焊接的工業機器人，適用於企業自動化生產。
五、自動焊接設備系統構成
1. 焊接能源設備：提供焊接所需的能量，如弧焊電源、電阻焊變壓器等。
2. 焊接機頭：將焊接能源設備輸出的能量轉換成焊接熱，並不斷送進焊接材料，同時機頭自身向前移動，實現焊接。
3. 焊接控制系統：控制整個焊接過程，包括控制焊接程序和焊接規范參數。
六、注意事項
1. 選擇與擬用焊接工藝方法相匹配的焊接電源，確保輸出功率和焊接特性。
2. 確保送絲速度控制精度，對於送絲速度控制精度要求較高的送絲機，應加測速反饋。
3. 精密型焊頭機構應採用裝有編碼器的伺服電動機驅動。
4. 精密型移動變位機構應配伺服電動機驅動。
5. 確保主控制器與各組成部分的聯動控制，焊接程序的控制，主要焊接參數的設定、調整和顯示。
6. 根據需要選擇合適的計算機軟體，如編程軟體、功能軟體、工藝方法軟體和專家系統等。
7. 確保焊頭導向或跟蹤機構、弧壓自動控制器、焊槍橫擺器和監控系統正常工作。
8. 確保輔助裝置如送絲系統、循環水冷系統、焊劑回收輸送裝置、焊絲支架、電纜軟管及拖鏈機構結構設計合理。
9. 確保焊接機器人正常工作，包括焊接、切割、熱噴塗、搬運等主要工作。