汽車焊裝技術(shù)

主編：李敏、姚永來(lái)

任務(wù)六焊裝設(shè)備目錄焊裝機(jī)器人01自動(dòng)涂膠系統(tǒng)03焊裝焊接系統(tǒng)設(shè)備02其他設(shè)備04

任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)：如圖6-1所示，焊裝機(jī)器人在為汽車車身點(diǎn)焊，試分析焊裝機(jī)器人和焊裝設(shè)備有哪些組成部分。圖6-1工作中的焊接機(jī)器人焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.1焊裝機(jī)器人概述焊裝機(jī)器人簡(jiǎn)介自動(dòng)涂膠系統(tǒng)汽車焊裝的生產(chǎn)任務(wù)是生產(chǎn)出合格的汽車車身，為了提高車身焊裝線的自動(dòng)化程度，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，保證焊接質(zhì)量，在現(xiàn)代化的車身焊接生產(chǎn)線上，采用焊裝機(jī)器人代替人的單調(diào)、重復(fù)、長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)體力勞動(dòng)，同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化生產(chǎn)。其他設(shè)備隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的推廣和應(yīng)用，焊裝機(jī)器人越來(lái)越向信息化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。同時(shí)，針對(duì)不同焊件材料、不同焊接工藝、不同應(yīng)用場(chǎng)景，市場(chǎng)上涌現(xiàn)了大量多種功能的系列化焊裝機(jī)器人及其相關(guān)設(shè)備，可滿足多種類型的生產(chǎn)制造。焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.1焊裝機(jī)器人概述（1）焊裝機(jī)器人的定義自動(dòng)涂膠系統(tǒng)焊裝機(jī)器人是從事焊裝作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人。機(jī)器人是具備兩個(gè)以上自由度的機(jī)械結(jié)構(gòu)和記憶裝置的結(jié)合體。機(jī)械結(jié)構(gòu)是能夠按照記憶裝置所存儲(chǔ)的信息在空間進(jìn)行動(dòng)作的機(jī)械本體（圖6-2）。工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器，它可以接受人的指揮，也可以按照預(yù)先編好的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。其他設(shè)備圖6-2機(jī)器人機(jī)械本體焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.1焊裝機(jī)器人概述（1）焊裝機(jī)器人的定義自動(dòng)涂膠系統(tǒng)焊裝機(jī)器人主要包括工業(yè)機(jī)器人和焊裝設(shè)備，在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭盤安裝焊鉗或焊槍等焊接作業(yè)工具，使之能完成焊接作業(yè)，如圖6-3所示。其他設(shè)備圖6-3焊裝機(jī)器人機(jī)械構(gòu)成焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.2.焊裝機(jī)器人的分類及用途（1）點(diǎn)焊機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)按照焊裝工藝分類，焊裝機(jī)器人可以分為點(diǎn)焊機(jī)器人、搬運(yùn)/抓件機(jī)器人、激光焊接機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、涂膠機(jī)器人、其他用途機(jī)器人。其他設(shè)備點(diǎn)焊機(jī)器人搬運(yùn)/抓件機(jī)器人激光焊接機(jī)器人弧焊機(jī)器人涂膠機(jī)器人其他用途機(jī)器人。焊裝機(jī)器人分類焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.2.焊裝機(jī)器人的分類及用途（1）點(diǎn)焊機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)點(diǎn)焊機(jī)器人用于汽車車身點(diǎn)焊自動(dòng)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，其末端持握的作業(yè)工具是焊槍，軟件配備專用的點(diǎn)焊工藝應(yīng)用包。1）基本構(gòu)成：機(jī)器人、焊接控制器、焊槍三大部分，如圖6-4所示。其他設(shè)備（1）機(jī)器人本體

（2）伺服/氣動(dòng)點(diǎn)焊鉗

（3）電極修磨器

（4）管線包（5）機(jī)器人供電電纜、伺服編碼器電纜、焊機(jī)通訊電纜

（6）水氣單元

（7）焊鉗冷水管（8）焊鉗回水管

（9）點(diǎn)焊控制器冷水管

（10）冷水機(jī)

（11）點(diǎn)焊控制器（點(diǎn)焊焊機(jī)）（12）機(jī)器人控制柜電源

（13）焊接供電電纜

（14）機(jī)器人控制柜

（15）示教器

（16）焊鉗進(jìn)氣管

（17）水流檢測(cè)開關(guān)

（18）系統(tǒng)供電電源圖6-4點(diǎn)焊機(jī)器人組成焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.2.焊裝機(jī)器人的分類及用途（2）搬運(yùn)/抓件機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)搬運(yùn)/抓件機(jī)器人用于汽車焊裝線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化搬運(yùn)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，其末端安裝氣動(dòng)抓手或吸盤，軟件配備專用的抓手應(yīng)用包。1）基本構(gòu)成：機(jī)器人、抓手、I/O模塊，如圖6-5所示。2）通信協(xié)議：PROFIBUS。3）I/O模塊。I/O模塊可以對(duì)抓手上所安裝的氣缸、工件傳感器、吸盤等裝置的信號(hào)進(jìn)行采集，通過PROFIBUS通信協(xié)議與機(jī)器人進(jìn)行信號(hào)交換。同樣，機(jī)器人控制柜通過該協(xié)議對(duì)抓手進(jìn)行動(dòng)作控制。其他設(shè)備圖6-5搬運(yùn)/抓件機(jī)器人焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.2.焊裝機(jī)器人的分類及用途（3）激光焊接機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)激光焊接機(jī)器人是用于激光焊自動(dòng)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，通過高精度工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更加柔性的激光加工作業(yè)，其末端持握的工具是激光加工頭。1）基本構(gòu)成：機(jī)器人、激光源、光纖和激光頭，如圖6-6所示。2）工作原理：激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)基本工作原理激光焊利用高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱，激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散，將材料熔化后形成特定熔池。其他設(shè)備圖6-6激光焊接機(jī)器人焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.2.焊裝機(jī)器人的分類及用途（4）弧焊機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)弧焊機(jī)器人是用于弧焊自動(dòng)作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人，末端持握的工具是焊槍。1）基本構(gòu)成：機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)、變位機(jī)、焊接系統(tǒng)、安全防護(hù)設(shè)備，如圖6-7所示。2）焊接作業(yè)類型：弧焊機(jī)器人主要有熔化極焊接作業(yè)和非熔化極焊接作業(yè)兩種類型，具有可長(zhǎng)期進(jìn)行焊接作業(yè)、保證焊接作業(yè)的高生產(chǎn)率、高質(zhì)量和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。其他設(shè)備圖6-7典型的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)組成焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.2.焊裝機(jī)器人的分類及用途（5）涂膠機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)機(jī)器人代替人的工作進(jìn)行涂膠，從事的工作量大，而且做工精細(xì)、質(zhì)量好。設(shè)計(jì)一個(gè)涂膠系統(tǒng)的首要任務(wù)是根據(jù)機(jī)器人所要完成的工作，先確定機(jī)器人的結(jié)構(gòu)類型，可以是龍門式、掛壁安裝式等；再按工作要求所給出各軸的運(yùn)動(dòng)行程、負(fù)載、運(yùn)動(dòng)速度、加速度和動(dòng)作周期來(lái)選每個(gè)運(yùn)動(dòng)軸直線運(yùn)動(dòng)單元的型號(hào)。1）系統(tǒng)組成：涂膠機(jī)器人系統(tǒng)主要由機(jī)器人、膠泵、涂膠控制器、定量機(jī)和膠槍組成，如圖6-8所示。2）涂膠過程：涂膠初始化→涂膠準(zhǔn)備信號(hào)→命令涂膠機(jī)打開搶嘴出膠→命令涂膠機(jī)關(guān)閉搶嘴停止出膠。其他設(shè)備圖6-8涂膠機(jī)器人系統(tǒng)焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.2.焊裝機(jī)器人的分類及用途（6）其他用途機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)根據(jù)焊裝工藝要求，可使用各種用途的機(jī)器人，用來(lái)滿足焊裝精度和強(qiáng)度的要求。其他用途機(jī)器人有螺柱焊接機(jī)器人、滾邊機(jī)器人、測(cè)量機(jī)器人、切割機(jī)器人、打磨機(jī)器人。這些應(yīng)用均是以機(jī)器人作為載體，通過不同的通信方式，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集和交換，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝要求的目的。其他設(shè)備螺柱焊接機(jī)器人滾邊機(jī)器人測(cè)量機(jī)器人切割機(jī)器人打磨機(jī)器人其他用途機(jī)器人焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.3焊裝機(jī)器人的構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人構(gòu)成自動(dòng)涂膠系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人由本體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)3個(gè)基本部分組成，如圖6-9所示。本體是機(jī)器人的支承基礎(chǔ)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3~6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1~3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是根據(jù)作業(yè)指令程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。其他設(shè)備

（a）機(jī)器人本體

（b）控制系統(tǒng)

（c）示教器圖6-9工業(yè)機(jī)器人的組成焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.3焊裝機(jī)器人的構(gòu)成（1）焊裝機(jī)器人本體自動(dòng)涂膠系統(tǒng)焊裝機(jī)器人本體指的是機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械手、足部和法蘭，如圖6-10所示。其中，機(jī)械手是機(jī)械結(jié)構(gòu)的主體，一般由多個(gè)活動(dòng)的、連接在一起的關(guān)節(jié)（軸）組成，具有多個(gè)自由度。足部即基座，是機(jī)器人的基礎(chǔ)部分，起支承作用。法蘭即機(jī)器人最后一個(gè)軸的機(jī)械接口（習(xí)慣上稱為末端執(zhí)行器），用來(lái)安裝不同的機(jī)械操作裝置，如夾爪、吸盤等。其他設(shè)備圖6-10焊裝機(jī)器人本體組成焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.3焊裝機(jī)器人的構(gòu)成（1）焊裝機(jī)器人本體自動(dòng)涂膠系統(tǒng)機(jī)器人本體有六個(gè)動(dòng)作軸即六個(gè)自由度，理論上末端執(zhí)行器（法蘭）中心點(diǎn)可以運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意位置，如圖6-11所示。A1、A2和A3三軸（軸1、軸2和軸3）稱為基本軸或主軸，用以保證末端執(zhí)行器達(dá)到工作空間的任意位置。A4、A5和A6三軸（軸4、軸5和軸6）稱為腕部軸或次軸，用以實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器的任意空間姿態(tài)。其他設(shè)備圖6-11焊裝機(jī)器人動(dòng)作軸焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.3焊裝機(jī)器人的構(gòu)成（2）焊裝機(jī)器人電氣控制柜—KUKAKRC4自動(dòng)涂膠系統(tǒng)焊裝機(jī)器人電氣控制柜主要控制機(jī)器人在工作空間的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等，通過對(duì)機(jī)器人的正向運(yùn)動(dòng)及逆向運(yùn)動(dòng)求解，幫助機(jī)器人完成軌跡規(guī)劃的工作。焊接機(jī)器人電氣控制柜是由控制器硬件與控制器軟件組成的。其中控制器軟件就相當(dāng)于和器人的“大腦”。焊裝機(jī)器人控制柜的硬件主要是由控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、通信單元、安全單元、操作單元、供電模塊等組成的，如圖6-12、6-13所示。其他設(shè)備圖6-12焊裝機(jī)器人電氣控制柜正視概覽圖①-電源濾波器

②-總開關(guān)

③-控制系統(tǒng)操作面板

④-控制系統(tǒng)電腦

⑤-驅(qū)動(dòng)電源⑥-4-6軸驅(qū)動(dòng)器

⑦-1-3軸驅(qū)動(dòng)器

⑧-制動(dòng)濾波器

⑨-控制柜

⑩-安全信號(hào)的接口板?-保險(xiǎn)元件

?-蓄電池

?-接線面板

?-滾輪安裝組件

?-庫(kù)卡smartPAD焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.3焊裝機(jī)器人的構(gòu)成（2）焊裝機(jī)器人電氣控制柜—KUKAKRC4自動(dòng)涂膠系統(tǒng)一個(gè)控制模塊可以連接1~4個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊。驅(qū)動(dòng)模塊包含電子設(shè)備的模塊，可為機(jī)器人本體的電機(jī)供電。驅(qū)動(dòng)模塊最多可以包含9個(gè)驅(qū)動(dòng)單元。每個(gè)單元控制一個(gè)機(jī)器人本體關(guān)節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)焊裝機(jī)器人有6個(gè)軸，因此有6個(gè)關(guān)節(jié)，所以每個(gè)焊接機(jī)器人關(guān)節(jié)通常只使用一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊。通信單元包括通信接口板和支持各種總線類型的通信板。安全單元包括安全板、安全控制單元、接觸器等。操作單元包括操作面板、上電按鈕、鑰匙開關(guān)等。供電模塊包括變壓器、整流單元、電源分配板、電容等。其他設(shè)備圖6-13焊裝機(jī)器人電氣控制柜后視概覽圖①-鎮(zhèn)流電阻②-熱交換器③-外部風(fēng)扇④-低壓電源件焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.3焊裝機(jī)器人的構(gòu)成（3）示教器—KUKAsmartPAD自動(dòng)涂膠系統(tǒng)示教器用于手動(dòng)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，對(duì)其編程并執(zhí)行和修改步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，能提供系統(tǒng)控制和監(jiān)控功能，也包括安全裝置（啟用裝置和緊急停止按鈕）。機(jī)器人的程序編寫、手動(dòng)運(yùn)行、參數(shù)配置以及監(jiān)控都是在示教器上完成的。KUKA機(jī)器人的手持編程器即是KUKAsmartPAD，也被稱為KCP。KUKAsmartPAD示教器正面面板由觸摸屏、3D鼠標(biāo)、移動(dòng)鍵、倍率按鍵、主菜單鍵、工藝鍵、程序啟動(dòng)鍵、鍵盤顯示鍵、鑰匙開關(guān)和急停按鈕等組成，如圖6-14所示。其他設(shè)備圖6-14KUKAsmartPAD示教器正面焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.3焊裝機(jī)器人的構(gòu)成（3）示教器—KUKAsmartPAD自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其各按鍵功能及操作如表6-1所示。KUKAsmartPAD示教器背面面板由確認(rèn)開關(guān)、啟動(dòng)鍵、USB接口和型號(hào)銘牌等組成，如圖6-15所示，其各按鍵功能及操作如表6-2所示。其他設(shè)備圖6-15KUKAsmartPAD示教器背面序號(hào)名稱功能及操作1smartPAD按鈕用于拔下smartPAD的按鈕。按下此按鈕后30s內(nèi)可從機(jī)器人控制器上拔下smartPAD。如果在計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)期間沒有拔下smartPAD，則此次計(jì)時(shí)失效2鑰匙開關(guān)用于調(diào)出連接管理器的鑰匙開關(guān)。只有當(dāng)鑰匙插人時(shí)，方可轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)。通過連接管理器可以轉(zhuǎn)換4種運(yùn)行方式3緊急停止鍵緊急停止裝置，用于在危險(xiǎn)情況下關(guān)停機(jī)器人，緊急停止裝置在被按下時(shí)將自行閉鎖43D鼠標(biāo)用于手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人5移動(dòng)鍵用于手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人6倍率按鍵（自動(dòng)運(yùn)行）用于設(shè)定程序倍率的按鍵焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.3焊裝機(jī)器人的構(gòu)成（3）示教器—KUKAsmartPAD自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其各按鍵功能及操作如表6-1所示。KUKAsmartPAD示教器背面面板由確認(rèn)開關(guān)、啟動(dòng)鍵、USB接口和型號(hào)銘牌等組成，如圖6-15所示，其各按鍵功能及操作如表6-2所示。其他設(shè)備序號(hào)名稱功能及操作135確認(rèn)開關(guān)（1）確認(rèn)開關(guān)（2）確認(rèn)開關(guān)（3）配合移動(dòng)鍵和3D鼠標(biāo)手動(dòng)控制機(jī)器人，按下3個(gè)鍵（圖6-13中的序號(hào)1、3.5）中任一個(gè)（即3D和移動(dòng)指示燈顯示綠色），機(jī)器人就能運(yùn)行。確認(rèn)開關(guān)有未按下、中間位置和按下3個(gè)位置。在運(yùn)行方式Tl和T2下，確認(rèn)開關(guān)必須保持中間位置，這樣才能開動(dòng)機(jī)械手。在采用自動(dòng)運(yùn)行模式和外部自動(dòng)運(yùn)行模式時(shí)，確認(rèn)開關(guān)不起作用2啟動(dòng)鍵（綠色）程序啟動(dòng)鍵（綠色按鈕），通過啟動(dòng)鍵可啟動(dòng)一個(gè)程序4USB接口USB接口被用于存檔/還原等方面。僅適用于FAT32格式的USB6型號(hào)銘牌用于標(biāo)示smartPAD的具體型號(hào)和參數(shù)焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.1.4焊裝機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備自由度自由度是表征機(jī)器人動(dòng)作靈活程度的參數(shù)，自由度越高越靈活，焊裝機(jī)器人一般為6個(gè)自由度。精度工業(yè)機(jī)器人的精度包括定位精度和重復(fù)定位精度。工作空間工作空間的大小不僅與機(jī)器人各連桿的尺寸有關(guān)，還與機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。最大工作速度最大工作速度越高，工作效率越高；但是，工作速度越高，允許的極限加速度就越小工作在和載荷工作載荷能力不僅與負(fù)載的質(zhì)量有關(guān)，還與機(jī)器人運(yùn)行的速度和加速度的大小和方向有關(guān)。焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.2.1點(diǎn)焊機(jī)分類及組成自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備按其安裝方式的不同，點(diǎn)焊機(jī)分為固定式點(diǎn)焊機(jī)、懸掛式點(diǎn)焊機(jī)和自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)三類，汽車車身焊接用點(diǎn)焊機(jī)主要是懸掛式和自動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī)。點(diǎn)焊機(jī)主要由點(diǎn)焊控制器、變壓器、點(diǎn)焊鉗等三個(gè)部分組成，普通點(diǎn)焊機(jī)與自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)的區(qū)別在于，自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)多了一套操作點(diǎn)焊機(jī)工作的機(jī)械手。固定式點(diǎn)焊機(jī)懸掛式點(diǎn)焊機(jī)自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)安裝方式分類焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.2.1點(diǎn)焊機(jī)分類及組成自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備點(diǎn)焊控制器為了達(dá)到所需的焊接效果，需對(duì)點(diǎn)焊電流和焊接時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格準(zhǔn)確地控制，為此點(diǎn)焊機(jī)都專門配有控制器。變壓器點(diǎn)焊機(jī)是利用瞬間的大電流工作，因此焊接變壓器的目的是降低二次側(cè)的焊接電壓，供給焊接瞬間大電流。焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.2.1點(diǎn)焊機(jī)分類及組成-點(diǎn)焊鉗自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備焊裝機(jī)器人點(diǎn)焊用焊鉗種類繁多，按形狀結(jié)構(gòu)分：”C”型焊鉗和”X”型焊鉗，按驅(qū)動(dòng)方式分：氣動(dòng)焊鉗和伺服焊鉗，按變壓器與焊鉗的結(jié)構(gòu)關(guān)系上可將焊鉗分為分離式、內(nèi)藏式和一體式。下面重點(diǎn)介紹氣動(dòng)焊鉗和伺服焊鉗，如圖6-16、6-17所示。圖6-16氣動(dòng)焊鉗

圖6-17伺服焊鉗焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.2.2弧焊系統(tǒng)分類及組成-點(diǎn)焊鉗自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備弧焊系統(tǒng)是完成弧焊作業(yè)的核心裝備，主要由焊接電源、送絲機(jī)、焊槍、變位機(jī)等組成?；『笝C(jī)器人多采用氣體保護(hù)焊，通常使用的晶閘管式、逆變式、波形控制式、脈沖或非脈沖式等焊接電源都可以裝到機(jī)器人上進(jìn)行電弧焊?；『傅暮附舆^程：焊絲盤上的焊絲被送絲機(jī)構(gòu)的滾輪送入焊槍的導(dǎo)絲嘴，到達(dá)焊接區(qū)后與焊接工件間保持一個(gè)合適的距離便產(chǎn)生電弧，氣管中的保護(hù)氣體經(jīng)減壓后以一定流量從噴嘴流出，將電弧和溶池與空氣隔離開來(lái)，防止空氣對(duì)焊縫金屬的侵害，焊絲不斷地熔化進(jìn)入溶池，從而形成連續(xù)的焊縫。焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.2.2弧焊系統(tǒng)（1）焊接電源自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備焊接電源是向焊接電弧提供電能的裝置，是電弧焊的核心部分，如圖6-18所示圖6-18常見弧焊焊接電源針對(duì)焊接機(jī)器人使用的焊接電源，以下功能需要關(guān)注和保證：（1）焊接電弧的抗磁偏吹能力；（2）焊接電弧的引弧成功率；（3）熔化極弧焊電源的焊縫成形問題；（4）機(jī)器人控制器與弧焊電源的通信問題；（5）機(jī)器人控制器對(duì)自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)的要求；（6）機(jī)器人控制器對(duì)機(jī)器人匹配焊槍的要求。焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.2.2弧焊系統(tǒng)（2）送絲機(jī)自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)是在微電腦控制下，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)連續(xù)穩(wěn)定地送出焊絲的自動(dòng)化裝置。焊接機(jī)器人自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)示意圖如圖6-19所示。自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、校直輪、送絲輪、送絲軟管、焊絲盤等。盤繞在焊絲盤上的焊絲經(jīng)過校直輪和送絲輪送往焊槍。根據(jù)送絲方式的不同，自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)可分為四種類型，即推絲式、拉絲式、推拉絲式和行星式（線式）。圖6-19焊接機(jī)器人自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)示意圖（松下）焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.2.3弧焊系統(tǒng)（3）焊槍自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備焊槍是指焊接過程中，執(zhí)行焊接操作的部分，它使用靈活、方便快捷、工藝簡(jiǎn)單。焊槍利用焊機(jī)的高電流、高電壓產(chǎn)生的熱量聚集在焊槍終端，熔化焊絲，熔化的焊絲滲透到需焊接的部位，冷卻后，被焊接的物體便牢固地連接成一體。焊接機(jī)器人焊槍示例如圖6-20所示。圖6-20焊接機(jī)器人焊槍焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.2.3弧焊系統(tǒng)（4）變位機(jī)自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備變位機(jī)是專用焊接輔助設(shè)備，適用于回轉(zhuǎn)工作的焊接變位，主要任務(wù)是將負(fù)載（焊接工夾具和焊件）按預(yù)編的程序進(jìn)行回轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)，使工件接縫的位置始終處于最佳焊接狀態(tài)，以得到理想的加工位置和焊接速度。變位機(jī)一般與機(jī)器人本體聯(lián)動(dòng)，可以看成機(jī)器人的一個(gè)或多個(gè)附加軸，能配合機(jī)器人完成復(fù)雜焊件的焊接，高性能的變位機(jī)重復(fù)定位精度能達(dá)到土0.1mm。焊接機(jī)器人變位機(jī)示意圖如圖6-21所示。圖6-21焊接機(jī)器人變位機(jī)焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.3自動(dòng)涂膠系統(tǒng)組成自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備自動(dòng)涂膠是指機(jī)器人機(jī)械手上安裝膠槍，在固定的工件上進(jìn)行涂膠，或機(jī)器人機(jī)械手抓取工件，圍繞固定的膠槍進(jìn)行涂膠。涂膠系統(tǒng)包括涂膠泵機(jī)、膠管、定量機(jī)、膠槍、控制器等。典型的自動(dòng)涂膠系統(tǒng)組成如圖6-22所示。各部件的功能如下：泵機(jī)、膠管將膠水輸送至定量機(jī)、膠槍等；定量機(jī)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)涂膠量；系統(tǒng)控制器負(fù)責(zé)各子系統(tǒng)的通訊、涂膠參數(shù)設(shè)定及涂膠數(shù)據(jù)記錄等。圖6-22自動(dòng)涂膠系統(tǒng)的組成焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.3自動(dòng)涂膠系統(tǒng)（1）涂膠泵機(jī)自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備涂膠泵機(jī)是自動(dòng)涂膠系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。完整的泵機(jī)系統(tǒng)包括泵機(jī)驅(qū)動(dòng)氣缸、泵機(jī)升降氣缸、泵機(jī)、跟壓盤等裝置。涂膠泵機(jī)是選擇單泵系統(tǒng)還是雙泵系統(tǒng)，取決于現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)節(jié)拍、工位空間大小，及項(xiàng)目預(yù)算投資。如圖6-23所示為典型的雙泵系統(tǒng)。圖6-23雙泵系統(tǒng)焊接系統(tǒng)設(shè)備焊裝機(jī)器人6.3自動(dòng)涂膠系統(tǒng)（2）定量機(jī)自動(dòng)涂膠系統(tǒng)其他設(shè)備定量機(jī)是自動(dòng)涂膠系統(tǒng)的核心部件，機(jī)器人沿設(shè)定的軌跡做加速和減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，向定量機(jī)發(fā)出一個(gè)信號(hào)，涂膠機(jī)根據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)膠料連續(xù)、一致地涂敷，可實(shí)現(xiàn)精確、可靠以及高效的膠條涂敷。根據(jù)定量機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的不同，可分為氣動(dòng)定量機(jī)、液壓定量機(jī)和電子定量機(jī)。而電子定量機(jī)對(duì)膠量的精確控制，能更好地控制涂膠質(zhì)量，及其運(yùn)行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，已在汽車行業(yè)