點焊機器人

用於點焊作業的產業機器人。它由機器人本體、計算機控制系統、示教盒和點焊焊接系統幾部分組成。點焊機器人一般具有六個自由度：腰轉、大臂轉、小臂轉、腕轉、腕擺及腕捻。點焊機器人的驅動方式有液壓驅動和電氣驅動兩種。液壓點焊機器人各關節的運動是靠液壓油缸驅動的，電動點焊機器人是用直流伺服電機驅動或交流伺服電機驅動的，後者具有保養維修簡便，能耗低，速度高，精度高，安全性好等優點。因此，點焊機器人多數是電動的。實用的點焊機器人一般屬於示教再現機器人。操作者根據不同焊件的需要，可以示教不同的程序。因此點焊機器人對於不同生產要求及產品的改型換代具有很大的柔性和適應性。

點焊焊接系統包括點焊焊機和點焊焊鉗兩部分。焊鉗有很多種形式，如C型焊鉗，X型焊鉗等，所用焊鉗的種類是由用戶選擇的。機器人本體和點焊焊接系統在計算機的控制下構成點焊機器人系統。操作者可以通過示教盒和計算機面板按鍵進行點焊機器人運動位置和動作程序的示教，設定運動速度，焊接參數等。點焊機器人按照示教程序規定的動作、順序和參數進行點焊作業，其過程是完全自動化的。點焊機器人具有報警系統，如果在示教過程中操作者有錯誤操作或在點焊機器人在線作業過程中出現某種故障，點焊機器人的計算機系統便發出警報，自動停機，並顯示錯誤或故障的種類。

點焊機器人具有與外部設備通信的介面，它可以通過這一介面接受上一級主控與管理計算機的控制命令進行工作。因此在主控計算機的控制下，可以由多台點焊機器人構成一個柔性點焊焊接生產系統，如汽車廠的車身機器人點焊生產線便是一個例子。中國在1987年自行研製成第一台點焊機器人──華宇-Ⅰ型點焊機器人。

實施國家級火炬計劃項目“點焊機器人”的最終目標是在一汽生產出可替代進口；皮實、好用、易維修、會擺弄的國產機器人，並在一汽形成年產50-100台生產綱領的產業化基地。共有120公斤級點焊、100公斤點焊、30公斤搬運、10公斤弧焊四個系列產品，並根據機器人應用工程的需要開發出一軸、兩軸、三軸變位機產品及焊接夾具等。

項目實現了10KG、30KG、120KG系列機器人的自主開發及小批量製造，建設完成了由21台國產點焊、弧焊機器人及全部自行設計開發的精巧適用的氣動、液壓程式控制夾具及變位機等機器人工作站周邊設備組成的三條機器人生產線等應用工程，即：一汽長輕廠一噸車後橋弧焊機器人生產線（含6台10kg機器人、4個機器人工作站組成）、一汽長輕廠二噸車後橋弧焊機器人生產線（含5台10kg機器人、3個機器人工作站）、一汽第二轎車廠紅旗轎車點焊機器人線（含6台120kg機器人、2個機器人工作站組成）、一汽長輕發廠消失模塗掛塗料機器人工作站（1台30kg 機器人工作站）和一汽機器人培訓站（1台30kg機器人、2台120kg機器人）。

項目取得了一系列可喜的研究成果：在機器人本體和控制器設計技術上實現了從與國外產品比照設計到自主開發設計的跨越；在機器人本體製造裝配技術上掌握了關鍵零部件的最佳製造工藝和影響機器人精度和雜訊的軸承、三齒輪等零件的裝調技巧；通過機器人弧焊線和點焊線的設計和應用工程的實施，掌握了許多機器人生產線成套技術的細節，實現了生產線設計技術與機器人系統技術的集成。

項目屬於研究開發成果直接用於生產的項目，在一汽集團汽車生產上已經取得了成功的應用，成為我國首次最大規模的國產機器人示範應用工程，它標誌著我國工業機器人自主設計、製造和應用工程成套技術的整體技術水平趨向成熟。項目在大力推進機器人高新技術向國民經濟支柱產業的轉化上是一次成功的嘗試，具有顯著的示範帶動作用，為促進我國工業機器人的產業化和開發應用打下了堅實的基礎。通過這個項目，還造就和培養出一支產、學、研隊伍，總結了一整套大型項目管理經驗，其重要意義不亞於項目的直接成果。

由哈爾濱工業大學和奇瑞汽車有限股份公司聯合開發的國內首台自主研製的大負載點焊機器人“QH-165點焊機器人”項目日前通過驗收。

由奇瑞投資與哈工大合作研製開發的“QH-165點焊機器人”，技術上突破了高速、大負載工業機器人的機械系統優化設計，高速大負載運動平穩性控制的技術難點，實現了良好的人機交互操作。該機器人在奇瑞公司焊接生產線應用近一年，已經焊接幾萬套汽車車身部件。目前，雙方已經聯合申報並獲得了“863”計劃和NC重大專項的支持。

自20世紀80年代開始，哈工大先後研製成功10公斤、30公斤、100公斤、120公斤級系列點焊機器人，並在汽車焊接領域獲得成功應用。實踐證明，焊接機器人具有性能穩定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點，焊接質量明顯優於人工焊接，大大提高了點焊作業的生產率。隨著汽車工業的發展，焊接生產線要求焊鉗一體化，重量越來越大，165公斤點焊機器人是目前汽車焊接中最常用的一種機器人。

哈工大從2007年起開始與奇瑞公司在機器人領域開展合作。2008年9月，機器人研究所研製完成國內首台165公斤級點焊機器人，並成功應用於奇瑞汽車焊接車間。2009年9月，經過優化和性能提升的第二台機器人完成並順利通過驗收，該機器人整體技術指標已經達到國外同類機器人水平。

為了進一步推動我國工業機器人的發展，哈工大與奇瑞決定建立長期戰略合作機制，成立“哈工大—奇瑞機器人聯合開發中心”，藉助於哈工大機器人研究所的技術優勢，在哈工大建立機器人研發中心；同時藉助於奇瑞的應用優勢，在奇瑞建立測試與應用中心，並共同在奇瑞裝備公司建立產業化示範基地，最後形成“產、學、研、用”一體化合作模式。

據了解，哈工大將進一步研製210公斤點焊機器人及6公斤弧焊機器人並實現批量化生產，最終實現產業化。

弧焊機器人，點焊機器人

北京科技大學機器人研究所研製的弧焊機器人，點焊機器人為全電動多關節連續路徑控制的示教再現型機器人，現已生產六台，其中兩台在南京汽車製造廠，一台在上海汽車製造工業總公司，一台在長春一汽製造廠，一台在天津機機械院，一台在南方動力機械總公司。這些機器廠在不同生產崗位上均發揮了巨大作用，收到了良好經濟與社會效益。該種機器水平。其中某沖分配技術動作級複合型機器人語言，單懸臂樑防振技術等均已達到國際先進水平，填補了中國機器人控制技術空白，解決了國際機器人運行軌跡拐點處的精度無法保證難題，使機器人達到軌跡各處精度基本保持一致的國際領先水平。

該種機器人控制系統通用性強、柔性度大，可控制弧焊，點焊，搬運，裝配，切割，噴塗等各種機器人，同時可延伸到數控系統中。