机器人的应用领域和用途十分广泛,这里主要对我司设计制造的机器人弧焊系统在汽车领域的应用情况作一个简单的介绍
一．机器人弧焊系统的基本配置
机器人弧焊系统主要由以下4个部分组成
1.机器人系统:包括机器人本体、机器人控制柜、机器人示教盒、供电电缆及信号电缆组成。
2.焊接设备：包括焊接电源、焊枪、送丝机构、防碰撞传感器。
3.工装夹具：包括定位夹具、变位机、安全附属设备。
4.PLC控制系统：包括控制柜、操作盒、触摸屏等。PLC控制系统的主要作用是将机器人、焊接设备、工装夹具、安全附属装置进行有机的连锁控制，使系统能够自动运行。
下图为汽车部件机器人弧焊系统构成例。
二．机器人弧焊系统的应用情况（图片）
目前我司设计制造的机器人应用系统，50－60％用于汽车零部件的弧焊焊接，焊接的汽车零部件主要有汽车的前后桥、发动机支架、左右摆臂、仪表盘支架、转向器、净化器、消声器等，这些零部件安装在一汽奥迪轿车、武汉富康轿车、海南馬自达轿车、上海大众轿车、一汽解放卡车、北京吉普帕杰罗等车型上。
三．系统技术水平
使用机器人焊接，最关键的是工件的定位和夹紧，因为机器人的精度非常高，如常用的HP6机器人重复定位精度为±0.05，焊丝直径一般在1mm,要求焊缝的偏移量不得大于焊丝直径的1/2，即0.5mm，故焊接夹具的定位与夹紧显得十分重要。为了适应机器人精度的要求，在焊接夹具的设计上应用了2项专利技术和多项机器人自动焊接功能：
1.实用新型球面万向支撑装置专利
汽车零部件大部分为三维立体形状，形面非常复杂，要求夹具的支撑定位面与工件的结触面十分吻合，若用传统的夹具支撑方法，夹具的加工非常困难且费用高，因此我们开发出6自由度可调的支撑装置，这给夹具加工及夹具的调整带来了极大的方便。该装置在我们的系统中得到了广泛的应用。（图片）
球面万向支撑装置有如下技术特点：
⑴该装置具有6个自由度,可实现全方位的调整.
⑵该装置能够补偿加工带来的误差,使定位面与工件完全吻合.
⑶该装置可以作为焊接夹具的标准模块,减少设计和调整时间,提高工作效率.
⑷该装置技术性能独特，并于年6月获得国家实用新型专利证书，专利号为：.6(证书复印件参见附件)
2.实用新型紧凑型气动夹紧装置专利
汽车零部件的尺寸、位置精度要求非常高，焊接后的工件形位公差一般在0.05-0.1mm,毫不逊色机加工的精度要求，因此为了保证焊接后的工件精度要求，抵抗焊接变形就显得十分重要，为了压紧工件，传统的方法是采用液压装置，但带来费用的提高，为此我们开发出紧凑型气动夹紧装置，充分利用机构的死点带来的强大压紧力以防止工件的焊接变形，从而保证工件的焊接后的精度要求。该装置在我们的系统中得到了广泛的应用。（图片）
紧凑型气动夹紧装置有如下技术特点
⑴在最终夹紧工件位置形成死点,强大的夹紧力可抵抗工件的焊接变形,保证工件的几何形状.
⑵与国外同类机构相比有如下优点:
l通过优化设计,内部结构明显简化,零件数量减少50%,加工制造成本显著降低.
l承受摩擦的面积增大1倍以上,因此提高了使用寿命.
l有3个面可供安装,使用灵活方便.
⑶该装置可作为标准夹紧单元直接选用.
⑷该装置技术性能独特，并于年6月获得国家实用新型专利证书，专利号为：.X(证书复印件参见附件)
球面万向支撑装置和紧凑型气动夹紧装置在机器人弧焊系统中的应用
3.机器人自动焊接功能得到充分应用
⑴机器人与外部轴的协调控制功能（汇众录相）
当遇到环形焊缝时工件需要旋转，在工件旋转过程中机器人完成焊接工作，为此我们开发出与机器人协调运动的变位机，变位机的电机作为机器人的外部轴由机器人控制柜统一控制，实现机器人与外部轴的协调控制，以保证焊缝的连续性。该技术在机器人弧焊系统中已广泛应用。
⑵机器人与机器人的协调控制功能（汇众录相、安川录相）
第1台机器人手持工件A，第二台机器人手持工件B与工件A对接,第三台机器人将工件A与B焊接在一起，三台机器人由1个控制柜控制，实现三机协调联动。该技术在大连三洋机器人弧焊系统中已应用。(此技术在大连压缩机焊接项目上应用)
⑶机器人始端检出功能（弧焊机器人系统功能图片）
由于工件误差，当示教焊缝与实际焊缝有偏移时，利用机器人始端检出功能自动检出偏移量，经自动计算，偏移量得到自动补偿，机器人会按着实际焊缝轨迹去焊接（适于直焊缝的开始和终了点检出）
⑷机器人焊缝跟踪功能（弧焊机器人系统功能图片）
由于工件一致性误差较大或焊接过程中有较大变形，焊缝轨迹不在示教轨迹上，利用焊缝跟踪功能机器人将沿着实际的轨迹去焊接。焊缝跟踪的原理是：机器人借助弧焊传感器，在焊接移动的同时，根据电弧弧长的变化（电弧越长，电流越小），自动作出是否偏离实际焊缝的判断，并适时地对轨迹进行修正。使用焊缝跟踪功能即可实现摆焊。（株洲电力机车厂纵梁焊接项目有应用）
⑸机器人摆焊功能
对于要求实现多层多道的中厚板焊接，如果采用人工示教，工作量非常大，而且第二曾及以后各层的示教精度也很难保证，若借助多层焊功能，示教时只需示教第一层，而其它各层不必示教，机器人会根据设定的条件文件自动焊接。
四．经济效益
年我司机器人有限公司累计研制开发了数十套机器人弧焊系统并投入使用，取得了良好的经济效益，累计销售金额万圆,销售利润万圆。
五．社会效益
1.采用机器人进行汽车部件的焊接,提高了汽车制造的工艺水平和质量,为我国汽车制造业的迅猛发展带来了勃勃生机。
2.采用机器人自动焊接工艺，对提高焊接前工序的工艺装备技术水平是一个很好的推动作用。
3.采用机器人自动焊接工艺后，代替了人工繁重的体力操作，减轻了操作者的劳动强度，改善了操作者的工作条件。
4.我司设计制造的机器人弧焊系统大量地应用于生产实际，从而大大地提高了我司机器人公司的知名度，也为首钢争得了荣誉。
六．市场占有率
年我司机器人有限公司研制的数十套汽车部件机器人弧焊系统均已投入使用。该系统以其稳定的技术性能、优良的性能价格比以及完善的售后服务，得到了用户的充分肯定，在激烈的市场竞争中我司机器人有限公司在国内汽车部件机器人弧焊领域已占据了领先地位，市场占有率达到50%以上。
七．发展前景展望
据国家有关部门统计：年我国生产各类汽车万辆，预计年达到万辆左右，高速发展的势头可持续到年，达到万辆，随着我国汽车工业的迅猛发展及对汽车品质的要求不断提高，坚信机器人在汽车工业生产中将起到不可替代的作用,市场潜力非常巨大。
在汽车部件机器人弧焊系统的设计、开发和生产应用上，我司已经走在了国内同行的前列，与此同时，机器人弧焊技术在其它行业,如机械、电子、家电、铁路、工程机械、摩托车等行业的应用也十分广阔，从目前的市场情况看，我司机器人有限公司的机器人弧焊系统已经成为用户所信赖的系统产品，有望在市场竞争中继续处于强势地位，我们会抓住机遇加倍努力，为首钢的发展作出应有的贡献。
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