焊接機(jī)器人主要包括機(jī)器人和焊接設(shè)備兩部分。

機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制柜(硬件及軟件)組成。而焊接裝備，以弧焊及點(diǎn)焊為例，則由焊接電源(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(jī)(弧焊)、焊槍(鉗)等部分組成。

對(duì)于智能機(jī)器人還應(yīng)有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及其控制裝置等。世界各國(guó)生產(chǎn)的焊接用機(jī)器人基本上都屬于關(guān)節(jié)機(jī)器人，絕大部分有6個(gè)軸。其中，1、2、3軸可將末端工具送到不同的空間位置，而4、5、6軸解決工具姿態(tài)的不同要求。

焊接機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種為平行四邊形結(jié)構(gòu)，一種為側(cè)置式(擺式)結(jié)構(gòu)。

平行四邊形機(jī)器人其上臂通過(guò)一根拉桿驅(qū)動(dòng)。拉桿與下臂組成一個(gè)平行四邊形的兩條邊，故而得名。

早期開(kāi)發(fā)的平行四邊形機(jī)器人工作空間比較小(局限于機(jī)器人的前部)，難以倒掛工作。但80年代后期以來(lái)開(kāi)發(fā)的新型平行四邊形機(jī)器人(平行機(jī)器人)，已能把工作空間擴(kuò)大到機(jī)器人的頂部、背部及底部，又沒(méi)有測(cè)置式機(jī)器人的剛度問(wèn)題，從而得到普遍的重視。

這種結(jié)構(gòu)不僅適合于輕型也適合于重型機(jī)器人。近年來(lái)點(diǎn)焊用機(jī)器人(負(fù)載100～150kg)大多選用平行四邊形結(jié)構(gòu)形式的機(jī)器人。

側(cè)置式(擺式)結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是上、下臂的活動(dòng)范圍大，使機(jī)器人的工作空間幾乎能達(dá)一個(gè)球體。因此，這種機(jī)器人可倒掛在機(jī)架上工作，以節(jié)省占地面積，方便地面物件的流動(dòng)。

不過(guò)這種側(cè)置式機(jī)器人2、3軸為懸臂結(jié)構(gòu)，降低了機(jī)器人的剛度，一般適用于負(fù)載較小的機(jī)器人，用于電弧焊、切割或噴涂。

上述兩種機(jī)器人各個(gè)軸都是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故采用伺服電機(jī)通過(guò)擺線針輪(RV)減速器(1～3軸)及諧波減速器(1～6軸)驅(qū)動(dòng)。在80年代中期以前，對(duì)于電驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人都是用直流伺服電機(jī)，而80年代后期以來(lái)，各國(guó)先后改用交流伺服電機(jī)。

由于交流電機(jī)沒(méi)有碳刷，動(dòng)特性好，使新型機(jī)器人不僅事故率低，而且免維修時(shí)間大為增長(zhǎng)，加(減)速度也快。一些負(fù)載16kg以下的新的輕型機(jī)器人其工具中心點(diǎn)(TCP)的最高運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)3m/s以上，定位準(zhǔn)確，振動(dòng)小。

同時(shí)，機(jī)器人的控制柜也改用32位的微機(jī)和新算法，使之具有自行優(yōu)化路徑的功能，運(yùn)行軌跡更加貼近示教的軌跡。

焊接機(jī)器人自由度選擇

焊接機(jī)器人的臂和腕是基本動(dòng)作部分。任何一種設(shè)計(jì)的機(jī)器人臂部都有三個(gè)自由度，以保證臂的端部能夠到達(dá)其工作范圍內(nèi)的任何一點(diǎn)。腕部的三個(gè)自由度是繞空間相互垂直的三個(gè)坐標(biāo)軸X、Y、Z的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通常稱其為滾轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)客戶采購(gòu)和使用焊接機(jī)器人應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：

1、焊件的生產(chǎn)類型屬于多品種、小批量的生產(chǎn)性質(zhì)；

2、焊件的結(jié)構(gòu)尺寸以中小型焊接工件為主，且焊件的材質(zhì)、厚度有利于采用點(diǎn)焊或氣體保護(hù)焊的焊接方法；

3、待焊坯料在尺寸精度和裝配精度等方面能滿足焊接機(jī)器人焊接的工藝要求；

4、與焊接機(jī)器人配套使用的設(shè)備，如自動(dòng)化焊接設(shè)備及焊接變位機(jī)等應(yīng)能與焊接機(jī)器人聯(lián)機(jī)協(xié)調(diào)動(dòng)作，使生產(chǎn)節(jié)奏合拍；

焊接機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)

隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)焊接機(jī)器人從60年代開(kāi)始用于生產(chǎn)以來(lái)，其技術(shù)已日益成熟，其優(yōu)點(diǎn)主要有如下幾個(gè)方面：

1)、穩(wěn)定并提高焊接質(zhì)量，能將焊接質(zhì)量以數(shù)值的形式反映出來(lái);

2)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;

3)、改善工人勞動(dòng)強(qiáng)度，可在有害環(huán)境下工作;

4)、降低了對(duì)工人操作技術(shù)的要求;

5)、縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資。