如何提高焊接机器人的焊接效率

采用气体保护焊的焊接机器人焊接可比采用手工半自动焊的效率高出2~4倍。具体能提高多少效率取决于如下因素。

（1）燃弧时间与总周期时间之比（燃弧率）。

小批量生产的工厂，由于工件种类经常变化，焊接往往成为生产进度的“瓶颈”，采用机器人的自动化生产方式是解决这一问题的有效途径。虽然机器人的焊接速度有时并不比手工半自动焊快很多，但采用焊接机器人可以使焊接工作和辅助工作（如装卡、卸载工件）同时进行，所以它的燃弧时间与总的周期时间之比要较手工焊高得多。另外，机器人的特点是移位速度很快，可达3m／s，甚至更快，从一条焊缝的结尾运动到下一条焊缝的起点只需很短的时间。缩短了周期时间，也能使燃弧率相应提高。同样，对点焊机器人来说，因为点焊时每焊完一个点后都要移位，机器人移位速度快，可以明显地减少移位的辅助时间，也能显著地提高点焊的生产效率。

（2）焊缝的尺寸和长度。

对于尺寸很大、需要多层焊的焊接接头进行自动化焊接的技术改造往往投资要高一些。特别是对那些在焊接过程中会有较大变形的接头进行多层焊，跟踪接缝（指还没有焊接的缝，下同）将会是一个大问题。用焊接机器人来焊接这种多层焊的接头，由于从第二道以后，难以再用电弧跟踪方法，需要配备更复杂的跟踪系统，如激光视觉传感的跟踪装置，才能适应工件在焊接中的变形。另外，焊接很长的焊缝，由于焊缝数量少，机器人移位的次数少，没能充分利用机器人移位速度很快的优点。对于这种生产情况，焊接机器人不一定比焊接专机效率高。

（3）焊接中工件需要变位的次数。

电弧焊时将工件变位，使接头处于比较理想的平焊位置或船形位置进行焊接往往是必要的，这可以改善焊缝的表面成形和内在质量。但是，如果工件变位时机器人不能进行焊接，那么变位次数越多，辅助时间也就越长，使总的周期时间加长，效率就会降低。对于这种情况，应尽可能减少不必要的变位或合并一些变位次数，合理地平衡质量和效率的矛盾。近年来，随着机器人控制技术的发展，一台机器人的控制柜可以控制除机器人的6个轴外，还能同时控制几个到十几个外部轴进行协调运动，使得机器人和变位机能够同时协调运动。在许多情况下，可以用变位机一边变位、机器人一边焊接的方式来减少辅助时间，提高燃弧时间与总周期时间之比，从而提高生产效率。

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