焊接機器人技術

第1 章 焊接機器人概述
1.1 機器人
1.1.1 機器人概述
1.1.2 工業機器人
1.1.3 焊接機器人
1.2 機器人運動學基礎
1.2.1 位置與姿態描述方法
1.2.2 座標變換
1.2.3 機器人運動學簡介
1.2.4 機器人動力學簡介
1.3 焊接機器人的應用及發展
1.3.1 焊接機器人的應用現狀
1.3.2 焊接機器人的發展趨勢

第2 章 焊接機器人本體的結構及控制
2.1 焊接機器人本體結構
2.1.1 機器人機身
2.1.2 機器人臂部
2.1.3 腕部及其關節結構
2.2 焊接機器人關節及其驅動機構
2.2.1 關節
2.2.2 驅動裝置
2.2.3 傳動裝置
2.3 焊接機器人運動控制系統

第3 章 焊接機器人感測技術
3.1 內部感測器
3.1.1 位置感測器
3.1.2 速度感測器和加速度感測器
3.2 外部感測器
3.2.1 接近感測器
3.2.2 電弧電參數感測器
3.2.3 焊縫追蹤感測器

第4 章 焊接機器人系統
4.1 電阻點焊機器人系統
4.1.1 電阻點焊機器人系統組成及特點
4.1.2 電阻點焊機器人本體及控制系統
4.1.3 點焊系統
4.2 弧焊機器人系統
4.2.1 弧焊機器人系統組成
4.2.2 弧焊機器人本體及控制器
4.2.3 弧焊機器人的焊接系統
4.3 特種焊機器人
4.3.1 激光焊機器人系統結構
4.3.2 攪拌摩擦焊機器人系統結構
4.4 焊接機器人變位機
4.4.1 單軸變位機
4.4.2 雙軸變位機
4.4.3 三軸變位機
4.4.4 焊接工裝夾具

第5 章 機器人焊接工藝
5.1 電阻點焊工藝
5.1.1 電阻點焊原理及特點
5.1.2 電阻點焊工藝參數
5.2 熔化極氣體保護焊
5.2.1 熔化極氣體保護焊基本原理及特點
5.2.2 熔化極氣體保護焊的熔滴過渡
5.2.3 熔化極氬弧焊工藝參數
5.2.4 高效熔化極氣體保護焊工藝
5.3 鎢極惰性氣體保護焊（TIG 焊） 工藝
5.3.1 鎢極惰性氣體保護焊的原理、特點及應用
5.3.2 鎢極惰性氣體保護焊焊接工藝參數
5.3.3 高效TIG 焊
5.4 激光焊
5.4.1 激光焊原理、特點及應用
5.4.2 激光焊接系統
5.4.3 激光焊焊縫成形方式
5.4.4 激光焊工藝參數
5.5 攪拌摩擦焊工藝
5.5.1 攪拌摩擦焊原理、特點及應用
5.5.2 攪拌摩擦焊焊頭
5.5.3 攪拌摩擦焊焊接參數

第6 章 焊接機器人的應用操作技術
6.1 機器人的示教操作技術
6.1.1 教導器及其功能
6.1.2 程序操作（創建、刪除、複製）
6.1.3 常用編程指令
6.1.4 焊接機器人示教
6.1.5 編程示例
6.1.6 程序運行模式
6.2 機器人離線編程技術
6.2.1 機器人離線編程特點
6.2.2 離線編程系統組成
6.2.3 離線編程仿真軟體及其使用

第7 章 典型焊接機器人系統應用案例
7.1 弧焊機器人系統
7.1.1 工程機械行業-抽油機方箱、驢頭焊接機器人工作站
7.1.2 建築工程行業-建築鋁模板焊接機器人工作站
7.1.3 電力建設行業-電力鐵塔横擔焊接機器人工作站
7.1.4 農業機械行業-玉米收穫機焊接機器人工作站
7.1.5 建築鋼結構行業-牛腿部件焊接機器人工作站
7.2 點焊機器人系統
7.2.1 汽車行業-座椅骨架總成點焊機器人工作站
7.2.2 汽車行業-車體點焊機器人工作站

第8 章 焊接機器人的保養和維修
8.1 焊接機器人的保養
8.1.1 機器人本體的保養
8.1.2 焊接設備的保養
8.2 焊接機器人的維修
8.2.1 控制櫃的維修
8.2.2 脈衝編碼器的維修
8.2.3 機器人本體電纜的維修
8.2.4 伺服放大器的維修
8.2.5 維修安全注意事項
8.3 機器人點焊鉗維護
參考文獻

 

序

　　焊接機器人是從事焊接作業的工業機器人，是工業生產中重要的自動化設備。近年來，隨著工業技術的發展，特别是感測技術的發展，焊接機器人技術越來越成熟，其成本也越來越低，在工業領域的應用範圍急劇增大。目前，焊接機器人已廣泛地應用於汽車製造、工程機械、電子通訊、航空航太、國防軍工、能源裝備、軌道交通、海洋重工等多個領域，發展勢頭迅猛。焊接機器人技術已成為焊接領域最熱門的技術之一，它融合了材料、控制、機械、電腦等交叉學科知識，焊接機器人也從單一的示教再現型向智慧化方向發展。當前，勞動力的日益缺乏以及工人對勞動環境條件要求的日益提高使得焊接機器人替代人的必要性迅速提升。

　　本書旨在系統性地介紹焊接機器人技術，在簡要闡述機器人基本理論知識的基礎上，詳細介紹了工業機器人本體結構組成、機器人感測技術、焊接機器人系統配置及要求、焊接機器人應用操作技術和維護維修技術以及常用機器人焊接工藝，並結合具體工程結構的製造給出了弧焊機器人系統和點焊機器人系統的典型應用實例。本書力求避開深奥難懂的理論推導和說明，對焊接機器人所必需的基礎理論知識進行了深入淺出的介紹，重點突出實用性、新穎性和先進性。本書可供從事焊接工作的技術人員和操作工人參考，也可供大學材料成型及控制工程科系的大學生和高職院校焊接科系學生學習使用。

　　參加本書編寫的人員有陳茂愛、任文建、閆建新、姜麗岩、張振鵬、陳東升、張棟、高海光、王娟、齊勇田、高進強、楊敏、樓小飛。

　　由於作者水準有限，書中難免出現不當之處，懇請廣大讀者批評指正。