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焊接机器人的焊枪编程

要想焊接机器人得到好的焊接效果，除了硬件设施，像是配套机器人焊枪 ，清枪装置等设备外，好的编程也是必不可少的，好的编程需要注意以下这么步骤。

1. 选择合理的焊接顺序。以减小焊接变形、焊走路径长度来制定焊接顺序。2. 焊枪空间过渡要求移动轨迹较短、平滑、安全。3. 优化焊接参数。为了获得的焊接参数，制作工作试件进行焊接实验和工艺评定。4. 合理的变位机位置、焊枪姿态、焊枪相对接头的位置。工件在变位机上固定之后，若焊缝不是理想的位置与角度，就要求编程时不断调整变位机，使得焊接的焊缝按照焊接顺序逐次达到水平位置，同时要不断调整机器人各轴的位置，合理的确定焊枪相对接头的位置、角度与焊丝伸出长度。工件的位置确定之后，焊枪相对接头的位置通过编程者的双眼观察，难度较大。这就要求编程者善于总结积累经验。5. 及时插入清枪程序。编写一定长度的焊接程序后，应及时插入清枪程序。可以防止焊接飞溅堵塞焊接火口和导电嘴，保证焊枪的清洁，提高火口的使用寿命。6. 编制程序一般不能一步到位，要在机器人焊接过程中不断检验和修改，调整焊接参数及焊枪姿态等，才会形成一个好程序。

焊接传感器

焊接机器人由示教再现型向智能型发展， 增强其柔性和适应性， 传感器是必不可少的。对于自主焊接来说， 传感器感知外部环境的变化通知机器人，机器人实时调整工作状态， 以适应环境的变化这一点对于焊接来说尤为重要。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。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。目前， 应用比较成熟的传感器主要是焊缝跟踪传感器，库卡焊接机器人销售， 主要有电弧跟踪和激光跟踪两大类，发那科焊接机器人销售， 分别如图所示。

电弧跟踪传感优点是简单， 不用附加另外的传感装置， 但它只适用于熔化极焊接场合。目前很多商用机器人已具有电弧跟踪传感功能。激光跟踪传感由于其优越的性能， 已成为有前途、 发展快的焊接传感器。由激光二极管发射的激光束入射到工件表面， 经金属表面反射， 由 CCD 摄像机接收成像。可以看到， 当工件位置不同时， 激光光斑成像在 CCD 上的位置是不同的。如果已知激光入射角度， 通过图像上的光斑位置， 就可以计算出工件上点的三维信息。除了这种点式激光光源， 目前更多的焊缝激光传感器采用激光条纹作为光源。加拿大Servorobot 和英国 META 公司已有商业化的产品出售。这类专业的激光焊缝跟踪传感器的售价一般在20 万元以上， 比机器人本体还要昂贵。传感结果通过数据接口传输给机器人控制， 由控制器发出指令对机器人的运动进行调整。

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，库卡焊接机器人出售，出现了钢结构建筑热潮，嘉兴焊接机器人，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。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。

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