摘要：伴随着我国改革开放的深化，社会科技生产水平得到了快速的发展，焊接机器人技术也逐渐的被应用到越来越多的行业中去，本文通过机械工程中焊接机器人的结构件焊接过程展开研究，对于工艺优化、双丝焊等提升焊接效率的方法进行探讨。此外还通过对机器人程序的平衡以及优化等方面，提升在生产中焊接机器人的工作效率。
关键词：生产制造；焊接机器人；效能提升
引言：
我国提出了中国制造2025计划，所以当前机械工程领域内大量的采购焊接机器人应用到焊接工作中。焊接机器人在焊接的质量、焊接的连续工作能力上要远强于普通人工焊接，当然焊接机器人在生产效能方面由于技术等制约，比起人工操作虽然有所提升，但是效果并不明显，所以当下人们开始关注如何有效的提升焊接机器人的生产效能等问题，本文也将从这个方面展开对焊接机器人的研究。
一、焊接机器人在焊接周期上的时间成本分析
一般焊接机器人在进行焊接结构的过程中，所需要的时间大致上可以分为焊接机器人的焊接基本时间与焊接辅助时间两大块，焊接机器人的焊接基本时间主要指焊丝接受电弧燃烧并产生融合的这一段时间，这一段时间主要与焊丝的直径、焊接速度、电弧电压、焊接电流等因素呈现正相关性。焊接工位除了焊接基本时间以外的其他所需时间就是焊接辅助时间，焊接辅助时间主要有人工辅助时间与机器辅助时间共同构成。从机器启动到最终的执行焊接过程，包括机器人清理焊枪以及清理套筒、熄弧、起弧、寻位、移动、翻转等一系列动作，都属于机器人辅助时间。此外，固定辅助时间通常指的是在刷防飞溅液、工件吊装、装夹、工件卸开等阶段。一般正常情况下焊接机器人完成一套工作流程，大致上的辅助动作都有着固定的流程。在焊接机器人的焊接时间周期上来看，所有的辅助时间都应当尽量的降到最低水平。
二、焊接机器人在焊接中提升熔敷效率的方式
（一）使用双丝焊的办法进行熔敷效率提升
通过熔化极的数量可以把焊接机器人划分为双丝弧焊系统和单丝弧焊系统两类机器人。从具体的差异上来说，双丝弧焊机器人有着可以同时焊接两根焊丝的性能，主要是依靠其具备两套焊接系统，所以双丝焊的效率是单丝焊的两倍。对于＞14mm的角焊缝，双丝焊有着明显的优势。在14mm角焊缝的焊接中，由于两根焊丝共同融化，焊丝的熔覆量可以一道焊接14mm的角焊缝，如果焊缝的填充量不够，也可以适当的关掉一根焊丝，以适应不同的焊接过程。
（二）优化焊接工艺
在保证焊缝焊接的质量以及焊接电源能够稳定不受干扰的前提下，适度的增强焊接电流，从而加快焊接速度也是熔敷效率提升的有效方法之一。可以利用把水平角焊改成船形焊的形式进行提升熔敷效率。在水平角焊的焊接中，由于使用电流的电压较小，所以导致焊接的速度变慢。但是当水平角焊转化成船形焊，焊接的电流电压增大，带动焊接速度加快。同样以12mm的角焊缝来看，机器人焊接如果使用平角焊，则需要两道焊接。而如果使用船形焊的方式进行焊接，则可以让焊接机器人一次就能完成焊接。所以在机器人的焊接程序编程中，应当尽量的让焊接姿势与焊接变形器实现船形焊接的配合。
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三、焊接机器人削减辅助时间的优化路径
（一）优化前道工序
焊接机器人在进行焊接之前，还有部件焊接与工件组对两项工序。工件组对是为了保证零件之间的间隙小于两毫米。如果间隙过大，机器人在进行焊接的过程中，容易使熔敷后的金属从缝隙漏出，从而导致焊接过程出现缺陷。而当工件组对控制下的零件间隙过小时（2mm＜），则需要手工焊进行操作。此外如果部件端部在焊接中，出现与待焊接缝交叉，则应当做好对端部的提前处理，保证焊接机器人的工作能够有效连续进行焊接。
（二）合理调配二次焊接与焊接机器人焊接之间的工作量
面对一些较为复杂的焊接结构件，很难通过焊接机器人使焊接一步成型。所以在焊接机器人结束焊接后，需要人工进行对焊缝的第二次焊接。这就要求焊接过程应当对两种焊接进行有效的平衡，保证手工焊接与机器人焊接的效率达到合适的匹配，从而保证焊接工程可以有效的完成。所以过度追求机器人焊接的焊接完成率，并使用机器人完成所有的焊接并不是追求效率的最佳方案。在实际的焊接过程中，有一些焊缝较短、并且焊接的操作空间狭小，焊接机器人只能通过大量的时间将工件进行方位调整，同时浪费时间在焊枪寻位，这样一来焊接机器人的焊接效率比人工操作还要慢。另外由于机器人与手工焊接工作量出现不匹配，导致焊接资源不能得到有效的利用，所以将焊接机器人与人工焊接两者的焊接工作量进行有效的调配，把一些短焊缝且焊接操作空间较小的焊缝放到人工二次焊接中，可以有效的提升焊接效率。
（三）将焊接机器人的程序进行编程优化
在实际的焊接过程中，由于每道焊缝完成后都要等待熄弧，同时让焊枪到待焊位置再次进行引弧，这样促使机器人不断的需要进行寻位，每道焊缝都需要进行一次寻位。此外在工件的一种焊缝结束焊接后，焊接机器人需要将焊枪移除，从而使焊接变位器进行再次翻转，将工件翻转到另一方位，这一过程也需要消耗掉较长的时间。所以在进行焊接过程中，应当尽量保证长焊缝进行连续焊接，减少因为中断而产生的多次寻位与引弧动作。其次是把焊缝尽量通过一个方位进行焊接，减少焊接变位器不断的进行变换动作。
结语：
伴随着我们国家生产水平的快速进步，极大程度上推动了制造产业的蓬勃发展。当前焊接机器人作为我们国家实现产业升级的重要影响因素，已经受到了党和政府的高度重视，国家加大资金投入到这一领域促使焊接机器人技术不断的进步，另外在应用的过程中，我们还要注意不断的对焊接机器人的生产环节加以干涉和研究，从而不断的提升焊接机器人在企业中的生产效能，使这项技术快速的成熟，最终实现我国“中国制造2025”的目标。
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论文作者:季晓东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/17
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