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焊接机器人 是制造业领域最重要的工业机器人之一。它们负责焊接，而焊接本质上就是将机器（包括汽车）连接在一起。汽车制造业的机器人技术高度依赖于自动化焊接，几乎在全球所有汽车制造厂都取代了人工。在制造业的所有工业机器人应用中，机器人焊接是最新的，至今不到20年的历史。
机器人焊接工艺的类型
大约有六种自动化焊接工艺广泛应用于 工业制造。每个过程都有其独特的功能，并有一个专门设计的机器人来执行该功能。
电阻点焊
电阻点焊 是用力施加电阻产生的热量将金属材料焊接在一起的过程。这种压力和电流集中在一点上的现象会导致金属在处于熔融状态时熔化并聚结。然后让金属冷却并在该位置永久连接，因此称为点焊。
使用点焊机器人有很多优势：首先，它是无缝焊接的，不会留下任何焊接痕迹。其次，它比其他类型的焊接更坚固；一旦两个部件熔合在一起，就会留下薄弱点。汽车行业严重依赖点焊机器人，平均每辆汽车有超过 5000 个点焊。
激光焊接
这是另一种先进的金属连接形式，它使用激光束将热量集中在一个点上。该技术已经存在 30 多年了。 激光焊接 其工作原理是将两块金属板放在一起并相互接触。随后，激光束集中在金属板的边缘上。强烈的热量使它们同时融化，将它们混合在一起完成接合。一旦它们冷却下来，它们就会合而为一。
激光焊接的一些优点包括高精度，因为激光束可以轻松控制。焊接速度也很高；强烈的热量会导致任何类型的金属相互熔化，立即形成接头。一致性也很高，如果您希望创造均匀性，这使其成为理想的方法。
气体金属电弧焊
这是一种类型 机器人焊接 一种工艺，其中热源是自耗金属电极和工件之间形成的电弧，并具有外部供应的气体保护层，气体保护层通常是惰性气体。这会导致两种材料之间形成熔池，并在冷却后结合在一起。
气体保护金属电弧焊机器人有两种类型。第一种称为金属惰性气体焊接（MIG焊接机器人），使用氩气或氦气等惰性气体；第二种是金属活性气体焊接（MAG），使用活性气体，通常是氧气、二氧化碳和氩气的混合气体。
主要优点 气体金属电弧焊 与其他焊接技术通常的情况不同，不会出现熔化材料的飞溅；保护气体保护焊池直至其冷却。
气体钨极弧焊
这是 焊接的一种 在电极和待焊接材料之间传递电流。通过包围焊接区域的保护气体将焊缝与大气隔离。此过程中使用的电极由钨制成。选择这种金属的原因是它的熔化温度最高，为 6,170 华氏度。
此焊接工艺中使用的三种主要钨合金是锆钨合金，用于有色金属并使用较高的交流电流。有钍钨，用于碳钢和不锈钢，最后是纯钨，用于铝和镁。
薄规格电弧焊
这是一种机器人焊接工艺，用于焊接需要精细焊接的薄材料。任何精通焊接的人都会明白，焊接薄金属片是一项巨大的挑战。如果用力过猛或焊接方式过于极端，可能会彻底改变所涉及材料的性质。薄规格电弧焊的工作原理是最大限度地减少烧穿，烧穿可能导致熔化的焊缝塌陷，从而损坏材料。为了最大限度地减少飞溅，该工艺使用两种惰性气体：钨极惰性气体保护焊 (TIG) 和金属惰性气体保护焊 (MIG)。
等离子焊接
等离子焊接 是一种电弧焊工艺，其工作方式与薄规格电弧焊类似；这里唯一的区别是等离子弧可以与保护气体封层分开。然后等离子体被挤压通过细骨铜喷嘴，从而收缩电弧。该过程可以通过三种主要方式进行；微等离子焊接用于厚度小至 0.1 毫米的薄板。
第二种称为中电流焊接，使用 15-200A 的电流；它具有更深的渗透力。最后一种方法称为锁孔焊接，用于厚度不超过 10 毫米的金属板。
使用机器人进行焊接的优点和缺点
不可否认的是，机器人越来越多地参与到生活中 制造工艺 随着时间的推移。在一些国家，它们已经完全取代了人类劳动力。有 优势 使用机器人进行焊接的缺点和缺点，包括以下内容。
优点
效率和生产力提升：焊接机器人采用精准编程，工作精准，几乎不存在任何错误。它们能够反复执行重复性任务，且不会感到疲劳，从而提高了生产力。
更短的周期时间：随着制造效率的提高，周期时间变得更短，这反过来意味着与依赖人力相比，可以在该时间范围内生产出更多产品。
更高效的地面利用率：工作场所的自动化减少了人员占用空间，从而为其他工作腾出了更多地面空间。一台焊接机器人就能完成过去需要一群人完成的工作。更大的空间意味着更大的移动空间，也意味着可以容纳更多新的机器人焊接机。
安全性提升：人类无法长时间保持专注；工作时间越长，注意力就越容易分散；这在使用重型机械的场所会导致事故发生。而焊接机器人则可以连续运行数天，不会出任何差错。因此，制造工厂的事故已不再常见。
减少浪费：机器人的高精度和高效率，几乎不会产生任何废弃物。在大多数制造工厂中，人类的劳动是造成浪费的最大因素。然而，有了机器人，大多数原材料都能得到最大程度的利用。
利弊
自动化的初始成本非常高：考虑到制造机器人所需的工业机器人编程量以及机器人正常运行所需的复杂工具，工厂自动化的初始阶段成本非常高。
培训必不可少：尽管机器人已经取代了人类的岗位，但大多数机器人仍然需要人工操作和监督。鉴于工业机器人的复杂程度，培训人类操作这些机器人可能是一项非常昂贵的工作，而且需要时间。维修和保养也是如此，只有专业的专家才能胜任这类工作，而市场上这类专家的数量有限。
决策能力有限：尽管机器人技术先进，但它们缺乏自主决策的能力，只能根据程序员输入的指令进行操作。在工作场所，无数的决策都需要人为因素的参与，而这正是当前机器人所缺乏的。随着人工智能发展的步伐加快，人们有望在未来拥有这种先行思考的能力。
灵活性有限：与人类能够通过训练连续处理两种不同的角色不同，大多数焊接机器人过于专业化，无法胜任。它们的编程使其能够完美地完成其特定的工作，而不会出现任何偏差。焊接机器人能够切换角色的唯一方法是经过专门的重新编程。
实施周期很长：切换到机器人并非易事。首先，您需要重新规划工厂以容纳它们，然后还要考虑它们重量过大的问题，如何将它们运送到现场。您还需要专家的帮助来安装它们，之后还要进行一段时间的试用，以确保它们在恢复生产之前能够正常工作。您至少需要20周的时间才能全面投入运营。
机器人焊接系统和编程
焊接机器人需要 特定软件 供机器人执行其职责。这些软件由独立公司开发，然后出售给机器人制造商。以下是一些最受欢迎的机器人焊接系统软件。
动词学
资料来源：verbotics.com
动词学 Weld 是一款简单但功能强大的焊接软件，可以在任何桌面上运行。这是一种离线设置，使机器人焊接变得轻而易举。它有一个用户界面，可让您预览程序如何控制焊接机器人。 Verbotics 不是免费的，但它有一个试用版，允许您在做出最终决定之前试用该软件。
阿尔玛卡姆焊接
来源：almacam.com
阿马拉卡姆焊缝 是一款离线焊接机器人软件，允许制造商优化其焊接机器人以提高效率。 Almacam Weld 已使用 20 多年，多年来不断改进，成为最受欢迎的焊接软件之一。该软件的优点之一是易于安装，操作员无需接受太多培训即可掌握其窍门。
ABB
来源：new.abb.com
ABB 是另一种离线焊接软件，易于在任何工作场所使用和实施。它不仅可以降低风险，还可以提高生产力，同时最大限度地提高对所有机器人系统的投资。 ABB 与许多焊接机器人兼容，任何经过培训了解其工作原理的人都可以操作。
机器人焊接应用领域
机器人焊接主要应用于 制造工厂 涉及重型机械的。其中一些行业包括以下行业。
汽车行业
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普通车 有超过 5000 个焊接部件，足以证明其重要性 自动化焊接系统 是至关重要的。这项工作过去是由人类完成的，但这导致焊接不均匀，导致汽车在道路上的效率降低。现代汽车制造商离不开焊接机器人。机器人焊接背后的技术预计未来将进一步改进。
电子行业
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计算机主板由非常微小的部件组成，无法用手焊接。制造此类物品所涉及的机器人焊接非常先进，能够焊接肉眼难以辨别的最微小的东西。使用机器人焊接是能够按照需求快速生产电子产品的唯一方法。
石油行业
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用于远距离运输原油的巨大管道依靠机器人焊接将它们连接起来，因为它们必须分段制造。机器人参与焊接管道的另一个原因是为了安全。管道必须防漏，以避免爆炸或泄漏，对人体和环境造成危害。
航空航天工业
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考虑到飞机必须保持在空中，因此在制造零件时，飞机比汽车更需要关注。为了减少错误，所有 飞机零件的焊接 这些都是由高度先进的焊接机器人完成的，这些机器人经过编程可以覆盖所有零件。他们配备了视觉技术，可以用来检测任何缺陷。
焊接机器人购买指南
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最难的部分 自动化您的制造业务 正在决定选择合适的机器人。世界上有无数的机器人制造商，每个制造商都拥有独特的产品，承诺提供最佳结果。由于机器人成本高昂，因此决定要做什么需要进行大量研究。这是一生一次的投资，因此必须做得正确。以下是为制造工厂购买焊接机器人的指南。
复杂
A 好的焊接机器人 应该是一个容易理解的。使用过于复杂的焊接机器人一旦遇到问题可能会停止您的生产，因为这需要从制造商请来专家才能重新开始生产。选择焊接机器人时，首先确保它足够简单，可供您的内部技术人员操作，以节省未来的维修成本。
外设
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一些焊接机器人需要附加组件才能工作，这是一种额外的成本，如果可以的话应该避免。选择一个完整的焊接机器人，能够处理多种功能，而无需花更多钱购买其他零件。如果您必须购买需要配件的产品，请确保有问题的部件在当地很容易找到。
空间可用性
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您打算购买的焊接机器人的数量和尺寸取决于您工厂的可用空间。什么时候 替代人力 有了机器人，你将被迫提前清理地板。空间越大，可安装的焊接机器人数量越多，反之亦然。如果您经营一家小工厂并且打算实现自动化，那么您将需要更大的占地面积。
工作性质
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某些制造工艺不需要先进的焊接工艺，但如果您从事的是涉及重金属零件的制造，那么机器人焊接将是最明智的选择。汽车制造涉及使用人力无法很好地处理的重型汽车零件，焊接机器人是该行业唯一的选择。
您的预算
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最便宜的 重型工业机器人 一台机器人的价格约为50,000万美元，你可以花更少的钱买到二手的，但归根结底，机器人价格不菲。虽然从长远来看，最终目的可以证明手段的合理性，但如果你不谨慎，为实现制造工厂自动化而投入的初始焊接机器人成本可能会让你负债累累。除了购买成本外，你还需要培训人员、在工厂安装机器人以及未来的维修费用。你需要一段时间才能收回所有初始投资。
灵活性
大多数参与制造的机器人都是面向任务的，即它们被设计用来处理特定的角色。尽管这使它们变得高效，但它确实限制了它们的范围，当您考虑它们的成本时，如果您能获得一个 工厂机器人手臂 可以处理多个角色。与只能处理焊接的机器人相比，一台还可以处理拾取和放置的焊接机器人将是一项更好的投资。
可用性
如果本地找不到特定类型的焊接机器人，进口成本会更高。如果您恰好住在大型机器人制造商附近，您甚至可能幸运地订购定制机器人。工业机器人的使用并非在所有地区都如此普遍，这使得工业自动化制造商往往集中在距离您工厂较远的特定区域。在做出选择之前，请考虑进口焊接机器人的成本。
支持
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对于搬运机器人来说，售后支持至关重要。它们和其他机器一样，只是非常先进。无论如何，长时间使用后它们最终会损坏或发生故障。当这种情况发生时，您将需要帮助，而不必花费大量金钱。去做 工业机器人制造商 能够在特定时间内提供保证以及专门的技术希望。
备件可用性
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过度使用的焊接部件（例如末端执行器）最有可能在完成大部分工作时发生故障。任何可移动部件都容易受到某种摩擦，尽管这需要时间，但在整个过程中它们都需要更换。选择备件随时可用的焊接机器人。缺乏备件可能会导致生产停止，这是您不希望遇到的一种中断。
软件升级
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软件升级的可用性也是另一个重要因素，可以帮助您缩小工厂所需焊接机器人类型的范围。升级使机器人变得更加高效，使用过期软件的机器人可能会开始影响生产质量。选择始终拥有持续软件支持且每年至少升级一次的机器人。
结语
焊接机器人是制造领域最重要的工业机器人之一。由于该过程涉及高热量，该角色最好由焊接机器人来执行，因为它们比人类更能处理和承受热量。如果您打算购买 焊接机器人 对于制造工厂，请访问最近的焊接机器人制造商并为您的企业获得最好的自动化焊接机。
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