QQ
为了了解六轴工业机器人在弧焊应用中有多好的省钱和提高生产率，工程师们只需看一看*近由莫托曼公司开发的灌溉管道装配系统即可。(西卡罗尔顿，OH)。
管道直径为6至8.6英寸，长度为19至38英尺。申请要求在不同地点的管道上凿孔。然后，法兰、联轴器和托架必须焊接到位.
莫托曼设计了一个10工业机器人系统来完成这项工作。两个工业机器人将管道和法兰装载到固定装置中，并将法兰焊接到位。第二个由四个工业机器人组成的团队使用等离子切割器来制造孔和夹子来定位托架。然后，第三组四个焊接机器人焊接支架，第二组焊接耦合器。当管道完全组装完毕后，**组将其卸载，然后重新开始整个过程。
Motoman的高级应用技术人员TimLuneke说：“这个系统可以在2分3秒内处理一个38英尺长的管道。”“这是相当令人印象深刻的。几乎每个工业机器人都至少执行两项任务。”
几乎自从工业机器人发明以来，这种或那种焊接技术一直是这项技术的**大应用。今天，弧焊在焊接机器人应用中约占20%，不难看出其中的原因。焊接机器人比人类焊接得更快更一致。他们每天工作24小时，一年365天。而且，他们不会受到焊接飞溅或烟雾的伤害。
事实上，如果你问库卡机器人公司的关键技术经理安东尼·扎布。(克林顿镇，MI)，当装配工应该使用六轴库卡机器人进行弧焊时，他会给你一个单词的回答：“永远。”
对扎布来说，这不仅仅是一个简单的回答，它是一个保持美国制造商竞争力的处方。他说：“如果你不想学怎么说中文，你*好学会自动学习。”“我总是用六轴工业机器人进行弧焊。工业机器人是未来的证明。六轴工业机器人总是有剩余价值的。”
六轴工业机器人可用于任何弧焊过程：气体金属，气体钨，等离子和混合激光.工业机器人可用于焊接钢、铝和铬镍；大件和小零件；轻焊接和重熔焊接。弧焊焊接机器人既可用于低混合、大体积装配，也可用于高混合、低体积装配.
在汽车工业中，弧焊机器人组装了许多部件，包括底盘、车身框架、排气系统、车轴和门闩。案例新荷兰(Fargo，ND)使用六轴工业机器人焊接4000磅重的车轮装载机底盘。迪尔公司(莫林，IL)使用弧焊机器人组装钢框架的滑车拖拉机和钢甲板的商业草坪割草设备。特鲁兹希勒有限公司(德国Monchengladbach)使用六轴工业机器人焊接纺织梳棉机用的钢桶。俄亥俄州的一家医疗制造商使用弧焊焊接机器人为轮椅制造钢和铝框架。
“机器人是非常多才多艺的，”鲁奈克说。“工业机器人可以进行半英寸焊接或12英尺或更长的焊接。我们可能需要一个以上的焊接机器人，但我们可以焊接任何尺寸的部件。”
细胞解剖
任何六轴工业机器人都可以安装在弧焊上.然而，一些供应商专门为弧焊设计了焊接机器人。“标准臂和为焊接而设计的臂之间的区别是，上臂是空心的，所以火炬和电缆可以穿过它，”鲁奈克说。“这使它更适合绕圈焊接。你不需要操纵手臂就能容纳电缆。”在机械臂上铺设公用线路也延长了它们的使用寿命。
焊接机器人的大小取决于要焊接的部件的大小。“在很大程度上，就像高速公路外车辆的车架一样，你可能需要一个3米远的焊接机器人和一个800毫米的焊枪，”FANUC机器人美国公司的材料经理MikeSharpe说。(密苏里州罗切斯特山)。“对于一个小部件，比如汽车部件，你可能需要一个1.4米的距离和45度角度的450毫米手电筒的焊接机器人，这样你就可以接近零件并在紧密的位置焊接。”
在指定弧焊焊接机器人时，工程师应该考虑到他们未来的需求，以及他们目前的需求。扎布说：“如果顾客有足够的资源，我建议他买一个比他现在需要的多12英寸的焊接机器人。”“他现在可能不需要了，但他会使他的手机更加灵活。只要多花几美元，你的投资价值就会增加一倍。”
尽管在过去的几年里，六轴工业机器人变得更快、更**、更耐用，但在技术上*显著的改进是在控制方面。夏普说，编写弧焊焊接机器人的程序从来都不容易。工程师现在可以直接从装配的三维CAD模型为焊接机器人开发焊接路径。一个曾经需要几个星期的教学挂件的过程现在可以在几分钟内完成。
他说：“只要点击几下，你就可以快速而准确地创建焊接路径，甚至对于多臂应用程序也是如此。”“而且，你能够预先处理诸如覆盖范围、可访问性和工具设计等问题。”
除了一个或多个焊接机器人及其控制器外，机器人弧焊单元还包含各种设备.安装在每个焊接机器人上的是火炬、送丝器，以及屏蔽气体、电力和冷却水的供应线。单元中还包括焊机的电源，以及它与焊接机器人控制器和馈线器之间的通信接口。定期清洗火炬的自动装置将延长设备的使用寿命，确保焊接质量。牢房还必须有保护操作人员的设备，包括周边围栏、闪光灯保护、紧急停车按钮、灯光窗帘或安全垫。
定位设备，如转盘，将部件进出电池。设计良好的定位器将使操作者在焊接机器人焊接另一组零件时，能够装卸一组零件。
直线幻灯片。当安装在滑梯上时，工业机器人可以焊接长部件或维修多个车站。
碰撞传感器安装在工业机器人的手腕上，如果工业机器人的手臂不小心碰到什么东西，这个装置可以保护操作人员和手电筒不受伤害。
多用途夹钳。该设备使工业机器人能够交换手电筒，拾取零件，或使用研磨工具。
因为工业机器人可以比人更快地焊接，所以弧焊机需要一个稍微大一点的电源。作为经验法则，电源应提供比类似的手工焊接操作所需的20%的安培。一些电源包括工业机器人控制器的接口，并且是专门为工业机器人设计的。然而，一些手动焊接电源也将与焊接机器人工作，一旦接口安装。
“有些人.想通过电源设置所有的工艺参数，而工业机器人控制器只是告诉它什么时候打开和关闭，”鲁奈克解释道。“其他人希望通过工业机器人控制器进行完全控制。有时，这两种设备共享对过程的控制。”
就像电源一样，送丝器的设计应该跟上焊接机器人的步伐。为了*大限度地减少转换，电线通常是从一个滚筒或大线轴馈送。
焊接机器人焊接的夹具是非常关键的。即使是***的焊接机器人，如果夹具不能将零件一次又一次地保持在同一位置，其性能也会很差。夹具应**和可重复地定位零件，并在整个焊接周期内将其牢固地固定在位置上。夹具应使操作者能够安全地、符合人体工程学地装卸零件，并且不应干扰焊接机器人的运动。此外，夹具的设计，使可磨损的零件可以很容易地更换。
或者，汇编程序可以选择不使用固定装置，使用一个或多个焊接机器人来保持部件，而其他焊接机器人则将它们焊接在一起。这是一个特别好的选择，高混合生产或焊接零件，需要大量的连接，如汽车排气歧管。
扎布说：“取决于你的产品改变的频率，你可以通过取消固定装置来节省大量的钱，对于复杂的零件来说，这是非常昂贵的。”“把10万美元花在固定设备上，还是花4万美元买一个你可以重新配置并在其他地方使用的工业机器人，会更好吗？”
确保优质焊接
与任何自动化工艺一样，焊接机器人弧焊的成功取决于进料零件的质量。
“如果你不能控制你的过程在细胞开始，你不能控制它出来，”鲁奈克说。“如果你焊接的是冲压件，它们不一定是准确的-它们必须是一致的。你必须每次都以同样的方式把它们送到焊接机器人那里，因为焊接机器人并不总是能弥补坏的部分。”
幸运的是，有几种技术可以帮助弧焊焊接机器人产生高质量的焊接接头.
其中之一就是触觉感应。在这项技术中，机器人用焊丝的末端来定位零件，就像盲人用手杖探测障碍物一样。当导线接触到该部件时，控制器捕获机器人的位置，并将其与编程位置进行比较，并相应地调整焊接机器人的路径。
另一个指导工具是接缝跟踪。在该技术中，焊接机器人控制器对电源提供的焊接电流进行监控。如果焊接机器人沿着关节保持其编程路径，焊接电流将保持不变。如果焊接机器人偏离关节，电流就会猛增。在此基础上，焊接机器人控制器可以调整电弧长度和手臂位置，使火炬保持在关节上。
第三种制导技术使用基于激光的视觉系统来查找和跟踪关节。但是，由于成本高昂，这种技术通常只为*关键的程序集保留。
