Page 201 - 机械设计制造与自动化技术研究

第七章 工业机器人

而移动机器人是其中的核心，是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生
产线，实现点对点自动存取的高架储存、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性
化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积，降低建设投资等的

高新技术和装备。
（二）点焊机器人
焊接机器人是从事焊接工作的工业机器人，通常是在工业机器人的末轴法兰
上装接焊钳或焊枪，使之能进行焊接作业，具有性能稳定、工作空间大、运动速

度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，能够大大提高焊接的效
率。焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制
柜（硬件及软件）组成。
焊接装备（以点焊与弧焊为例）则由焊接电源（包括其控制系统）、送丝机

（弧焊）、焊枪（Ⅲ）等组成。智能焊接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。在焊接机器人家庭中，点焊机器人是一个重要成员，它
主要用于汽车整车的焊接工作，生产工艺与过程由各大汽车主机厂负责完成。
点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需进行点位控制，至于焊

钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求，这也是机器人最早只能用于点焊的原
因。点焊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，定位要准确，以减少移位的时间，提高工作效率。点焊机器人需要
具有多大的负载能力，取决于所用的焊钳形式。对于用于变压器分离的焊钳，

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，目前逐步采用一体式焊钳。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，控制系统的运算速度和算法都
提出了更高的要求。

（三）弧焊机器人
弧焊机器人是焊接机器人家庭中的另一个重要成员，其组成和原理与点焊机
器人基本相同，主要用于各类汽车零部件的焊接生产。弧焊机器人通常是由示教

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