焊接机器人
随着电子技术、计算机技术、数控技术和机器人技术的发展，自动弧焊机器人工作站自20世纪60年代用于生产以来已日趋成熟，具有以下优点:
1)稳定和提高焊接质量；
2)提高劳动生产率；
3)提高工人的劳动强度，可以在有害环境下工作；
4)降低了对工人操作技术的要求；
5)缩短产品升级的准备期，减少相应的设备投资。
因此在各行各业都得到了广泛的应用。
形式
焊接机器人主要包括机器人和焊接设备。机器人由机器人本体和控制柜(硬件和软件)组成。焊接设备，如电弧焊和点焊，由焊接电源，(包括其控制系统)、送丝机(电弧焊)、焊枪(钳子)等部分组成。智能机器人还应该有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置。
结构形式和性能
世界上生产的焊接机器人基本都是关节型机器人，大部分都是六轴的。其中1、2、3轴可以将末端刀具送到不同的空间位置，而4、5、6轴可以满足刀具姿态的不同要求。焊接机器人本体的机械结构主要有两种形式:一种是平行四边形结构，另一种是侧(摆)形结构。侧(摆)结构的主要优点是上下臂运动范围大，使得机器人的工作空间几乎是一个球体。因此，这种机器人可以在框架上倒立工作，节省占地面积，方便地面物体的流动。然而，这种横向机器人的第二和第三轴是悬臂结构，这降低了机器人的刚度。一般适用于负载较小的机器人，用于电弧焊、切割或喷涂。平行四边形机器人的上臂由拉杆驱动。拉杆和下臂形成平行四边形的两条边。因此得名。早期开发的平行四边形机器人工作空间比较小(局限于机器人的前方)，很难进行倒立工作。而80年代后期以来发展起来的一种新型平行四边形机器人(并联机器人)，能够将工作空间扩展到机器人的上、后、下，不存在测量机器人刚度的问题，因此得到了普遍关注。这种结构不仅适用于轻型机器人，也适用于重型机器人。近年来点焊用的机器人(负载100 ~ 150 kg)多为平行四边形机器人。
以上两个机器人的各轴都处于旋转运动中，所以采用伺服电机通过摆线针轮(RV)减速器(1 ~ 3轴)和谐波减速器(1 ~ 6轴)来驱动。在20世纪80年代中期之前，DC伺服电机用于电动机器人，自20世纪80年代后期以来，各国已改用交流伺服电机。由于交流电机无碳刷，动态特性好，新型机器人不仅事故率低，而且免维护时间大大增加，加速(减速)快。一些新型轻型机器人负载在16kg以下，刀具中心点(TCP)移动速度最高可达3m/s以上，定位准确，振动小。同时，机器人的控制柜也改为32位微机和新算法，使其具有路径自寻优功能，运行轨迹更接近示教轨迹。
点焊机器人的特点点焊机器人的基本功能
点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需要点控制，所以对焊钳在点之间的移动轨迹没有严格的要求，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，而且在从一点移动到另一点时要快速、稳定、准确，以减少移动的时间，提高速度。工作效率高。点焊机器人需要多大的负载能力取决于所用焊钳的类型。对于与变压器分离的焊钳，负载30 ~ 45 kg的机器人就足够了。但这种焊钳一方面由于二次电缆长，功耗大，不利于机器人将焊钳伸入工件内进行焊接；另一方面，电缆随着机器人的移动不断摆动，电缆很快损坏。因此，目前集成式焊钳逐渐增多。这个焊钳和变压器的质量约为70kg。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进行焊接，一般选择负载100 ~ 150 kg的重型机器人。为了满足连续点焊时焊钳短距离快速移动的要求。新型重型机器人具有在0.3s内完成50mm位移的功能，这对电机的性能、微机的运算速度和算法提出了更高的要求。
点焊机器人的焊接设备
点焊机器人的焊接设备采用一体式焊钳，焊接变压器安装在焊钳后面，所以变压器必须尽可能小型化。对于小容量的变压器，可采用50Hz工频交流电，而对于大容量的变压器，已采用逆变技术将50Hz工频交流电变为600 ~ 700 Hz交流电，以减小和减轻变压器的体积。改造后可直接用600 ~ 700 Hz交流电焊接，也可二次整流后用直流电焊接。焊接参数由定时器调整。新的计时器已经电脑化，所以机器人控制柜可以直接控制计时器，不需要额外的接口。点焊机器人的焊钳一般采用气动焊钳，气动焊钳两个电极之间的开口一般只有两个行程。而且电极压力一旦设定，就不能随意更改。近年来，出现了一种新型的电动伺服点焊机。焊钳的开合由伺服电机驱动，并由编码器反馈，可以根据实际需要任意选择和预设焊钳的开度。而且电极之间的压力可以无级调节。这种新型电动伺服点焊钳具有以下优点:
1)每个焊点的焊接周期可以大大缩短，因为焊钳的张开度由机器人精确控制，机器人从一点移动到另一点时焊钳可以闭合；稍微焊接一下，焊钳打开，机器人就可以同时移动。不需要等到机器人就位后，焊钳才关闭，或者机器人在焊钳完全打开后移动。
2)焊钳的开度可以根据工件的情况随意调整，只要在不碰撞不干涉的情况下尽量减小开度，节省焊钳的开度，节省焊钳开合所占用的时间。
3)当焊钳闭合加压时，不仅可以调节压力，而且闭合时两个电极略微闭合，减少冲击变形和噪音。
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