焊接是制造業(yè)中重要的加工工藝之一，由于諸多飛速發(fā)展需求的推動(dòng)，焊接制造手藝正逐步走向機(jī)器化時(shí)代，焊接行業(yè)設(shè)備自動(dòng)化、智能化已成為焊接行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，下面就來簡(jiǎn)單了解一下焊接機(jī)器人。
我國(guó)的焊接需求日益增加，1996年我國(guó)的焊接機(jī)器人僅為500臺(tái)，而后以每年30%以上的速度在增加，目前我國(guó)的焊接機(jī)器人占據(jù)著整個(gè)工業(yè)機(jī)器人總量的40%以上。
焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成。而焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源（包括其控制系統(tǒng)）、送絲機(jī)（弧焊）、焊槍（鉗）等部分組成。在工業(yè)中，通常分為點(diǎn)焊機(jī)器人和弧焊機(jī)器人。
點(diǎn)焊機(jī)器人
點(diǎn)焊機(jī)器人的典型應(yīng)用領(lǐng)域是汽車工業(yè)。一般裝配每臺(tái)汽車車體大約需要完成 3000 —4000 個(gè)焊點(diǎn)，而其中的 60 ％是由機(jī)器人完成的。在有些大批量汽車生產(chǎn)線上，服役的機(jī)器人臺(tái)數(shù)甚至高達(dá) 150 臺(tái)。汽車工業(yè)引入機(jī)器人已取得了下述明顯效益：改善多品種混流生產(chǎn)的柔性；提高焊接質(zhì)量：提高生產(chǎn)率；把工人從惡劣的作業(yè)環(huán)境中解放出來。今天，機(jī)器人已經(jīng)成為汽車生產(chǎn)行業(yè)的支柱。
蕞初，點(diǎn)焊機(jī)器人只用于增強(qiáng)焊點(diǎn)作業(yè) ( 往已拼接好的工件上增加焊點(diǎn) ) 。后來，為了保樣，點(diǎn)焊機(jī)器人逐漸被要求具有更全的作業(yè)性能。具體來說有：安裝面積小，工作空間大：快速完成小節(jié)距的多點(diǎn)定位 (例如每0 .3 ～ 0 ．4s 移動(dòng) 30 ～ 50mm 節(jié)距后定位) ：定位精度高 ( ±0 ．25mm) ，以確保焊接質(zhì)量：持重大 (300 ～ 1000N) ,以便攜帶內(nèi)裝變壓器的焊鉗。
| 結(jié)構(gòu) | 全關(guān)節(jié)型 | ||
| 自由度 | 6軸 | ||
| 驅(qū)動(dòng) | 直流伺服電動(dòng)桿 | ||
| 運(yùn)動(dòng)范圍 | 腰轉(zhuǎn) | 范圍±135° | 蕞大速度50°/s |
| 大臂轉(zhuǎn) | 前50°，后30° | 45°/s | |
| 小臂轉(zhuǎn) | 下40°，上20° | 40°/s | |
| 腕擺 | ±90° | ±80°/s | |
| 腕轉(zhuǎn) | ±90° | ±80°/s | |
| 腕捻 | ±170° | ±80°/s | |
弧焊機(jī)器人
在弧焊作業(yè)中，要求焊槍跟蹤工件的焊道運(yùn)動(dòng)，并不斷填充金屬形成焊縫。因此，運(yùn)動(dòng)過程中速度的穩(wěn)定性和軌跡精度是兩項(xiàng)重要的指標(biāo)。一般情況下，焊接速度約取 5 ～ 50mm／s 、軌跡精度約為± 0.2 ～ 0.5mm 。由于焊槍的姿態(tài)對(duì)焊縫質(zhì)量也有一定影響，因此希望在跟蹤焊道的同時(shí)，焊槍姿態(tài)的可調(diào)范圍盡量大。
弧焊機(jī)器人多采用氣體保護(hù)焊方法（MAG、MIG、TIG），通常的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等的焊接電源都可以裝到機(jī)器人上作電弧焊。
| 持重 | 5Kg，承受焊槍所必須的負(fù)荷能力 |
| 重復(fù)位置槽度 | ±0.1mm，高精度 |
| 可控軸數(shù) | 6軸同時(shí)控制，便于焊槍姿態(tài)調(diào)整 |
| 運(yùn)作方式 | 各軸單獨(dú)插補(bǔ)、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、焊槍端部等速控制（直線、圓弧插補(bǔ)） |
| 速度控制 |
進(jìn)給6-1500m，焊接速度1-50mm/s，調(diào)速范圍廣（從極低速到極高速均可調(diào)） |
焊接機(jī)器人的危害
雖然焊接機(jī)器人在一定程度上彌補(bǔ)了手工焊的缺陷，但是由于機(jī)器人是沒有“眼睛”的，所以仍然需要人員在旁邊操作，而焊接過程里無可避免的會(huì)產(chǎn)生焊接煙塵，由于焊接煙塵的粒度很小，因而與其他類型的煙塵相比，更容易通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體。另外，焊接煙塵不僅彌散濃度高，還具有強(qiáng)的附著性和表面活性，使得其不但被大量吸入體內(nèi)，而且很容易在人體滯留，難以排除體外， 以致在人體內(nèi)形成物理性抗原，不斷刺激滯留部位器官的吞噬細(xì)胞產(chǎn)生免疫防護(hù)，蕞終導(dǎo)致該器官的病變。
在焊接過程中，大致分為：
1、焊工塵肺：焊工塵肺不同于矽肺，它是由于長(zhǎng)期吸入超過允許溶度的氧化鐵為主，并有無定型二氧化硅、硅酸鹽、鐵、錳以及臭氧、氮氧化物等混合煙塵和有毒氣體，并在肺組織中長(zhǎng)期作用形成的混合性塵肺。焊工塵肺主要發(fā)生于手工電焊的操作。發(fā)病較為緩慢，多在接觸焊接煙塵十年左右，但是也不能因此而忽略它。主要表現(xiàn)為氣短、咳嗽、胸悶和胸痛，同時(shí)也在危害著肺部健康。
2、有毒氣體：在焊接煙塵產(chǎn)生的過程中，這個(gè)劇烈的微型冶金反應(yīng)體系除了有母材和焊接材料物質(zhì)粒子的相關(guān)反應(yīng)，不可避免的也會(huì)發(fā)生劇烈的氣氛粒子的相關(guān)反應(yīng)，因此在焊接煙塵產(chǎn)生的同時(shí)，也會(huì)伴隨形成一系列的有毒氣體。據(jù)文獻(xiàn)研究表明，鈦鈣型酸性焊條煙塵中含60％的鐵、錳氧化物，以及少量的氧化鎂和石英基堿金屬化合物，而低氫型堿性焊條焊煙塵除鐵、錳氧化物外還含有碳酸鹽和氟化物。主要表現(xiàn)為上呼吸道疾病、肺氣腫、心肌病、支氣管炎、肺炎等等。
采取措施
焊接機(jī)器人在焊接過程中一是移動(dòng)速度快，范圍不固定。二是產(chǎn)生大量焊接煙塵，影響工人的身體健康。博迪公司針對(duì)這種情況開發(fā)研制了高負(fù)壓焊煙凈化器，通過軟管綁定在焊接機(jī)器人的焊槍部分，解決了焊接時(shí)位置變化的難題。
高負(fù)壓焊煙凈化器的特色在于這款設(shè)備具有兩級(jí)過濾器：一級(jí)為大顆粒火星過濾，有效處理焊接過程中產(chǎn)生的火星，將細(xì)小的微小源頭全部切除，減少火災(zāi)和爆炸的發(fā)生，維護(hù)了工人和工廠的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。二級(jí)為細(xì)小粉塵的過濾，采用微孔覆膜聚脂阻燃型濾筒，針對(duì)焊接過程中產(chǎn)生的金屬煙塵能夠達(dá)到高效率處理，在凈化效果上更勝一籌。
博迪高負(fù)壓焊煙凈化器的優(yōu)勢(shì)：
1、源頭捕集：高負(fù)壓焊煙凈化器的軟管可以綁定在焊槍與割槍部位，在源頭上進(jìn)行焊煙的凈化處理，靈活方便。
2、高效凈化：對(duì)于收集的火星和煙塵，PM0.5的過濾效率為99.9%，PM0.2的過濾效率為95%。
3、使用壽命長(zhǎng)：設(shè)備采用高質(zhì)合金鋼，搭配自動(dòng)清灰功能，可以一直使用。