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?伺服点焊机器人系统

伺服点焊机器人系统

伺服点焊机器人系统包括机器人本体、机器人控制器、中频点焊控制器、自动电极修磨机和伺服点焊钳等。伺服焊枪的优点是传统气动焊机无法比拟的，其特点是以伺服装置代替气动装置，按照预先编制的程序，由伺服控制器发出指令，控制伺服电动机按照既定速度、位移进给，形成对电极位移与速度的控制，脉冲数目与频率决定电极位移与速度，电动机转矩决定电极压力。

伺服焊枪有增强诊断及监控、简化焊钳设计、提高柔性、降低维修率、提高运行时间及减少生产成本（耗气/备件/省电）等特点，将是未来汽车装配生产线上应用的主要设备。其中频点焊的质量和效率均远**工频焊接，主要表现在以下几方面：

（1）减少生产节拍机器人与焊钳同步协调运动，大大提高了生产节拍，使焊点间及障碍物的跳转路径变小；可随意缩短电极开口减小关闭焊钳时间；焊接开始信号发出后可更快、更好地控制加压；更快地更改焊接压力，其压力调节速度可达200kgf/cycle（98N/ms）；能够很好地避免和抑制飞溅，有效保证和提高焊接质量；焊接完成信号发出后可更快打开焊钳；减少电极更换及修磨时间；换枪、电极修磨及更换后快速标定。

（2）提高焊接质量软接触可实现较少的产品冲击，还可以减小噪声；可重复性加压；焊接中准确恒压控制；焊接过程中压力可实现调整；更稳定的电极管理及控制等。

相对气动焊枪，伺服焊枪的渐进和预压过程是影响焊接效率的两个关键阶段。可编程电极行程和速度可以缩短同一工位上多个焊点的渐进时间，也可以提高焊接生产率。

以预压为例进行分析，如下图所示为气动焊枪和伺服焊枪在焊接过程中电极力的变化，假定达到设定预压力，电极力将保持恒定。如表所示，伺服焊枪焊接的一个焊点可节省0.44s，以一台轿车约3500～5000个焊点为例，将节省26～37min的焊接时间，生产率得到较大提高，车身焊装线的生产能力大大提升。

焊接机器人应用情况及前景

近 5 年国内机器人市场一直保持高速增长，未来行业仍将保持 20%以上的增速。我国连续数年成为**一大工业机器人应用市场， 2016 年中国工业机器人全年累计销售 88992 台，同比增长 26.6%（2016 年**市场机器人销量 29.4 万台） 。在应用行业上， 2017 年汽车产业使用的机器人数量占比依然高达 33%， 在 3C制造业用量占比*二达 28%，但增长较快（同比增长 86%） 。在下游需求推动下， 2017 年我国工业机器人累计产量 13.1 万台，同比增长 68%。我们认为当前我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显，otc焊接机器人，同时伴随着下游 3C 制造业、 以汽车零部件及配件制造、汽车整车制造为代表的汽车制造业等工业领域回暖，厚板焊接机器人，工业机器人需求量不断增加， 企业产量持续扩张。 在政策、成本、技术等推动下， 未来机器换人的热潮在相当长的时间不会衰减，焊接、打磨、喷涂等枯燥、工作环境十分恶劣等工业领域将持续保持较高的增长需求。2017 年中国工业机器人年销量预计为 11.5万台， 2018-2020 年复合年均增长率为 22%，至 2020 年将达到 21 万台/年，如果每台机器人按 18 万元计算， 2020 年市场规模将可达到 378 亿元。

拥有84年历史的乌克兰巴顿焊接研究所在世界焊接科技领域享有盛誉，滁州焊接机器人，时至今日，乌克兰巴顿焊接研究所在焊接基础理论和应用技术方面依旧实力雄厚，在真空电子束焊接、闪光焊接、人体组织焊接、金属材料冶金、表面工程、新材料等领域仍处于高水平。

2011年，中国与乌克兰两国宣布建立和发展战略伙伴关系，并签署“关于支持共建中国-乌克兰巴顿焊接研究院的谅解备忘录”**间合作协议。2012年，中国—乌克兰巴顿焊接研究院（简称“中乌研究院”）在广州正式成立。短短几年内，中乌研究院已建成5个具有国内高水平的创新研发平台，覆盖先进材料、高能束流加工、现代表面工程、现代焊接装备与工艺、生物领域。

作为中乌研究院的中方院长，除了与乌方院长合作完成中乌研究院的日常管理运行等工作，董春林也组织中乌双方科研团队，开展多种创新型复合热源焊接技术联合攻关研发，如激光-TIG、等离子-MIG、激光-微束等离子等，目前多项关键技术在国际上处于高水平。

此外，董春林也在努力探索国际科技合作创新模式。他说，长期以来我国国际科技合作都以引进国外*、引进国外技术、联合开展成果转化为主要模式，其实通过国际科技合作，小型焊接机器人，联合开展基础科学研究也非常重要，乌克兰在焊接及新材料领域的科研基础非常雄厚，其科研体制也值得我们学习借鉴。

董春林

工学博士、研究员，广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院）副所长（副院长），中国-乌克兰巴顿焊接研究院中方院长。主持制定行业标准一项，获*科技进步二等奖两项、航空科技进步一等奖两项、航空科技进步二等奖三项、中国机械工业科技进步二等奖一项，获国家发明**多项，在核心刊物上发表50余篇学术论文。

研究方向

等离子弧焊、激光熔敷、激光焊接、搅拌摩擦焊等先进焊接技术的工艺、装备、过程控制及工程化研究

创新感言

在焊接领域很少有新技术诞生于中国，因为大家往往重视成果转化、关心如何将成果用于工业领域。但正是这种‘拿来主义’，使我们‘只知其然不知其所以然’，在实际应用过程中遇到问题常常束手无措。

所以，我们现在需要的是基础科研人才，在材料连接机理、焊接电弧物理及熔池行为、焊接结构力学等专业方向，需要开展扎实系统的基础理论研究。只有对这些基础的焊接物理冶金过程有了更深入的认识和解析，才能更好地解决实际工程技术问题。我想，在我国大部分的工程技术领域都是如此，这也是国家提出开展‘强基工程’的原因。