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焊接機(jī)器人基本功能

   焊接機(jī)器人除前面圖2提及的在作“之”字形拐角焊或小直徑圓焊縫焊接時(shí)，其軌跡應(yīng)能貼近示教的軌跡之外，還應(yīng)具備不同擺動樣式的軟件功能，供編程時(shí)選用，以便作擺動焊，而且擺動在每一周期中的停頓點(diǎn)處，機(jī)器人也應(yīng)自動停止向前運(yùn)動，以滿足工藝要求。此外，還應(yīng)有接觸尋位、自動尋找焊縫起點(diǎn)位置、電弧跟蹤及自動再引弧功能等。弧焊過程比點(diǎn)焊過程要復(fù)雜得多，工具中心點(diǎn)（TCP）焊接機(jī)器人FANUC M-10iA ，也就是焊絲端頭的運(yùn)動軌跡、焊槍姿態(tài)、焊接參數(shù)都要求精s確控制。所以，弧焊用機(jī)器人除了前面所述的一般功能外，還必須具備一些適合弧焊要求的功能。 雖然從理論上講，有5個(gè)軸的機(jī)器人就可以用于電弧焊，但是對復(fù)雜形狀的焊縫，用5個(gè)軸的機(jī)器人會有困難。因此，除非焊縫比較簡單，否則應(yīng)盡量選用6軸機(jī)器人。

控制焊接機(jī)器人熔池溫度的各項(xiàng)手段

焊接機(jī)器人熔池溫度過高與很多因素有關(guān)，包括焊條角度、燃燒時(shí)間、焊條直徑、焊接方法等等，也就是說想要使得熔池降溫，就必須從上述幾個(gè)方面開始調(diào)控，防止溫度過高。

實(shí)踐證明，在焊接機(jī)器人作業(yè)的時(shí)候，若是焊條與焊接方向的夾角保持90度的時(shí)候，電弧比較集中，熔池溫度也較高。隨著夾角的減小，焊接機(jī)器人產(chǎn)生的電弧也會逐漸分散，從而降低熔池溫度。

同時(shí)，為了使熔池溫度不至于太高，焊接機(jī)器人系統(tǒng)電弧燃燒時(shí)間也要控制。尤其是當(dāng)管壁較薄的時(shí)候，電弧熱量的承受能力是有限的，如果通過放慢斷弧頻率來降低熔池溫度，則易產(chǎn)生縮孔，所以只能用電弧燃燒時(shí)間來控制熔池溫度。

正常來說，焊接機(jī)器人要根據(jù)焊縫空間位置、焊接層次來選用焊接電流和焊條直徑，這樣開焊的時(shí)候才不會出現(xiàn)一些不良現(xiàn)象，比如熔池溫度過高，使得焊縫能夠穩(wěn)定的成形。

還有就是焊接機(jī)器人所采用的焊接軌跡，相比之下，圓圈形運(yùn)動的熔池溫度高于月牙形運(yùn)動溫度，而月牙形運(yùn)動的熔池溫度又高于鋸齒形運(yùn)行的熔池溫度?？梢娨行У目刂屏巳鄢販囟龋@方面也得謹(jǐn)慎選擇。

焊接機(jī)械手技術(shù)發(fā)展方向主要有以下幾方面

焊接機(jī)械手技術(shù)發(fā)展方向主要有以下幾方面：

1. 填充焊絲激光焊

激光焊接機(jī)激光焊接一般不填充焊絲，但對焊件裝配間隙要求很高，實(shí)際生產(chǎn)中有時(shí)很難保證，限制了其應(yīng)用范圍。采用填絲激光焊，可大大降低對裝配間隙的要求。例如板厚2mm的鋁合金板，如不采用填充焊絲，板材間隙必須為零才能獲得良好的成形，如采用φ1.6mm的焊絲做為填充金屬，即使間隙增至1.0mm，也可保證焊縫良好的成形。此外，填充焊絲還可以調(diào)整化學(xué)成分或進(jìn)行厚板多層焊。

2. 光束旋轉(zhuǎn)激光焊

使激光束旋轉(zhuǎn)進(jìn)行焊接的方法，也可大大降低焊件裝配以及光束對中的要求。例如在2mm厚高強(qiáng)合金鋼板對接時(shí)，容許對縫裝配間隙從0.14mm增大到0.25mm；而對4mm厚的板，則從0.23mm增大到0.30mm。光束中心與焊縫中心的對準(zhǔn)允許誤差從0.25mm增加至0.5mm。

3. 激光焊接質(zhì)量在線檢測與控制

利用等離子體的光、聲、電荷信號對激光焊接過程進(jìn)行檢測，近年來已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，少數(shù)研究成果已達(dá)到了閉環(huán)控制的程度。激光焊接質(zhì)量檢測和控制系統(tǒng)所用傳感器及其功能簡單介紹如下：

（1）等離子體監(jiān)測傳感器

1）等離子體光學(xué)傳感器（PS）：它的作用是采集等離子體的特征光一紫外光信號。

2）等離子體電荷傳感器（PCS）：利用噴嘴做探針檢測由于等離子體帶電粒子（正離子、電子）的不均勻擴(kuò)散而在噴嘴和工件之間形成的電位差。

（2）系統(tǒng)功能

1）識別激光焊接過程屬于何種方式。穩(wěn)定深熔焊過程，有等離子體，PS、PCS信號均很強(qiáng)；穩(wěn)定熱導(dǎo)焊過程，不產(chǎn)生等離子體，PS、PCS信號幾乎等于零；模式不穩(wěn)定焊過程，等離子體間斷性地產(chǎn)生和消失，相應(yīng)地PS、PCS信號間斷性地上升和下降。

2）診斷傳輸?shù)胶附訁^(qū)的激光功率是否正常、當(dāng)其他參數(shù)一定時(shí)，PS和PCS信號的強(qiáng)弱與入射到焊接區(qū)的功率大小有對應(yīng)關(guān)系。因此，監(jiān)視PS和PCS信號就可以知道導(dǎo)光系統(tǒng)是否正常，焊接區(qū)的功率是否發(fā)生了波動。