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焊接机器人的组成

焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。目前，焊接机器人已经广泛应用于制造业，它能在恶劣的环境下连续工作并能保证焊接质量，大大的提高了焊接生产效率，改善工作环境，减轻焊接技术工人的劳动强度。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）送丝机，焊枪组成。而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，（包括其控制系统）、送丝机（弧焊）、焊枪（钳）等部分组成。对于智能机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。图表示弧焊机器人和点焊机器人的基本组成。

焊接机器人连杆的坐标系

应用D-H法来建立焊接机器人杆件的坐标系。对于焊接机器人使用初期的故障现象，一开始工作人员都会感到非常棘手，这主要是源于对焊接机器人机理认识肤浅所至。在这种坐标系中，可以把机械手的任一连杆i（i=1，2，3···，n）看作是一个刚体，与它相邻的两个关节i、i-1的轴线i和i-1之间的关系也由它确定，如图1，可以用以下四个参数描述连杆i：①连杆长度ai-1：关节轴i-1和关节轴i之间的公垂线的长度ai-1；②连杆转角αi-1：假设作一个平面，并使该平面与两关节轴之间的公垂线垂直，然后把关节轴i-1和关节轴i投影到该平面上，在平面内轴i-1按照右手法则绕ai-1转向轴i，测量两轴角之间的夹角为αi-1；③连杆偏距di：相邻两个连杆之间有一个公共的关节轴，沿着两个相邻连杆公共轴线方向的距离可以用一个参数描述为连杆偏距di；④关节角θi：描述两个相邻连杆绕公共轴线旋转的夹角θi。通过这四个参数可以描述任意两个连杆之间的位置和姿态关系。

焊接机器人的特点

点焊对焊接机器人的要求不是很高。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求，这也是机器人早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，***要准确，以减少移位的时间，提

高工作效率。点焊机器人需要有多大的负载能力，取决于所用的焊钳形式。再有，自动焊接技术的应用特点还体现在操作性能好，方便维护上，结合不同焊接结构能专门设计操作，这样就能简化其结构在功能的应用针对性方面比较突出，维护的时候就比较方便。对于用与变压器分离的焊钳，30~45kg负载的机器人就足够了。但是，这种焊钳一方面由于二次电缆线长，电能损耗大，也不利于机器人将焊钳伸入工件内部焊接;另一方面电缆线随机器人运动而不停摆动，电缆的损坏较快。因此，目前逐渐增多采用一体式焊钳。这种焊钳连同变压器质量在70kg左右。考虑到机器人要有足够的负载能力，能以较大的加速度将焊钳送到空间位置进行焊接，一般都选用100~150kg负载的重型机器人。为了适应连续点焊时焊钳短距离快速移位的要求。新的重型机器人增加了可在0.3s内完成50mm位移的功能。这对电机的性能，微机的运算速度和算法都提出更高的要求。