自动焊接不再只是长期来看，大批量应用。新的数字技术，焊接设备和机器人链接创建易于编程的细胞是加强对体积越来越小，更专业的应用它的吸引力。

当机器人和焊接操作走到一起在车间，结果可以包括在质量显着改善，重复性好，更快的生产周期，停机时间更短，并与这一切，增加利润。在焊接自动化的新选项是扩大其应用程序和它的经济价值作为生产工具。更灵活的编程和焊接电源，机器臂和定位设备之间的细微调整的数字通信使得可以创建一个系统，是经济上合理的生产性制造几乎任何尺寸的操作。

为什么自动化?
传统观念认为，自动化焊接只适用于长时间重复操作的部件。从历史上看，固定和特殊工作站的成本往往会造成这些限制。新系统结合了更简单的编程，更灵活的工作夹具，以及焊接控制、机器人运动和工件定位之间更紧密的协调，有望使所有工作(除了最小的工作)实现自动化。一家生产50或100个不同批次焊接件的公司现在可以获得与生产数百甚至数千个相同组件的公司相同的许多好处。更大的公司也可以通过自动化他们的短期或更专业化的生产焊接，使用“包装”预先设计的系统，可以很容易地根据他们不断变化的需求编程。由于焊接设备、机器人和定位器制造商之间的战略联盟，即使是定制单元也常常可以用于小批量应用。

在过去，制造商常常望着只有自己最复杂的部分作为自动化的候选者，并得出结论，投资是不经济合理。如今，更灵活的系统尽量减少专用夹具的需要，并可以很容易地切换生产从一部分到另一部分。80/20规则频繁应用，为公司生产的百分之八十通常仅代表其20零件尺寸的百分之一。新的机器人焊接细胞更容易地自动完成更多这些简单的，经常重复的作业，并可以从一个到另一个快速切换。

自动化的最大原因是它具有经济意义。用于中短期运行应用程序的机器人系统现在比以往任何时候都更加经济实惠。随着投资的减少和生产率的提高，投资回报率（ROI）比单独设计的大型焊接线更高。

一致的质量是自动化的另一个原因。控制变量越少，焊缝质量越高，焊缝越均匀。改进的质量水平和更快的周转时间也有助于创造更大的客户满意度。

与定制夹具相比，掺入最新机器人单元中的柔性固定或工件使得易于在各种不同产品之间来回切换，几乎没有转换时间。这也提高了生产率并改善了ROI。

与许多技术熟练的行业一样，受过训练的焊接操作人员严重短缺。这种情况产生了一种“自动化专横”，在这种情况下，将技能转移到机器上并使尽可能多的重复性任务自动化是有意义的。即使有操作员参与，劳动内容也较低。在机器人焊接单元中，操作和焊接同时在两个区域进行。当操作员在一个区域装卸货物时，机器人在另一个区域进行焊接。

消息灵通的
系统组件之间的连通性使得今天的焊接自动化与几年前有所不同。新的工业通信网络现在创建了一个连续的循环，用于反馈和控制整个过程，从办公室电脑到工厂车间和返回。数字通信使这些系统比模拟控制快得多。它们提供了更大的吞吐量，也更灵活。此外，添加参数很容易，而不需要添加更多的线。实时过程评估和与互联网的连接使得监控过程成为可能，而无需将组件硬连接在一起，不仅在工厂车间，而且在远程控制室，甚至在一个完全不同的位置。

以前独立运作的设备制造商正在形成更具战略性的合作关系。通过汇集各自的知识，他们能够设计出作为系统有效协同工作的产品。一家具有焊接专业知识的公司，与领先的机器人制造商和创新定位系统供应商合作，可以提供自动化焊接解决方案，这比用户试图单独组装工作单元更有效。此外，互补设备的制造商正在模糊各自公司之间的界限，并创造新的协同效应，因为他们合作重新设计彼此的产品，以共同工作。

大多数机器人制造商的主要产品开发都是在海外进行的，这有时会使各个部件之间有效沟通的系统的协调设计变得更加困难。为了促进这种交流，至少有一家机器人公司将北美市场的产品开发集中在美国，同时保持其国际资源。这种“两全其美”的方法使公司能够更快速、更有效地响应当地市场的需求。

与系统相连的产品
通过将设备、软件和通信技术结合在一起，制造商现在能够创建技术先进的弧焊平台，在焊接设备、PLC、远程I/O、，网络计算机以及从工厂到办公室的所有计算机。这些系统以数字速度和精度控制焊接过程和设备，同时提供持续反馈以优化质量和生产率。使用对PC的连续反馈，现在可以实时完成过程评估，而无需安装单独的外部监视器。

林肯电气公司通过其第二代产品创造了这一能力的一个例子™ 节目。Nextweld技术提供波形技术、数字通信和焊接耗材技术的无缝集成。由于电弧波形可以使用软件进行电子成形，因此具有波形控制功能的设备可以为每个应用提供定制结果，而无需更换电气部件。定制波形可根据要求创建，并可从web下载以实时交付。计算机软件在系统中协同工作，定制焊接电弧特性，以匹配手头的任务。这使得一台机器能够快速、轻松地适应各种材料规格、焊接位置和强度/外观要求的焊接应用。逆变电源几乎可以在任何电源上运行，并具有高效率，从而显著节约能源和成本。数字通信提供了比模拟方法更快、更可靠的大容量数据传输。

数字通信协议为弧焊行业，被称为ARCLINK™，最早由林肯电气公司在1997年的美国焊接学会（AWS）展会上推出。作为一个开放的协议，它可以被采纳并在焊接行业中所有公司，并让越来越多的系统部件进行有效的沟通。这样的协议管理的设备或模块之间的信息在电弧焊系统中的交换和简化了互连和通信。典型模块可以包括电源，控制箱和焊丝驱动。如烟雾抽排和气体混合器外围设备也都包括在内。由于焊接系统实际上只是一个模块的集合，一个网关模块可以提供与公司使用的其他网络，包括DeviceNet™和以太网链路。使用标准协议，系统集成商将在选择焊接设备和外设少得多的兼容性问题更大的灵活性。该协议提供了积分各种各样的厂商和外围设备的模块化特性可供选择，并将它们集成到系统将不需要为每个新系统组件的自定义设计工作。

从哪里开始
在研究自动化解决方案时，检查潜在供应商提供的全部功能是很重要的。一些制造商在诸如焊接技术专业知识、电弧管理、工艺改进、飞溅控制和最终焊接质量等领域比其他制造商提供更多的深度。焊接设备、机器人和加工或定位的正确组合将有助于优化周期时间和重复性。将可用的产品与您当前的需求进行比较，但也要确保您选择的系统具有最佳的功能和复杂性组合，以应对未来的挑战。制造商团队可能会使用您的图纸或CAD文件来建立您的部件的详细计算机模型，并创建一个3D动画，将准确地描述拟议的自动化生产过程。这样做有很多好处，比如:

发现并消除瓶颈、低效和安全问题

分析操作员性能如何影响生产和流量

探索多部分调度

验证和/或更正的流程假设和定时问题

检查交替的楼层布局，优化空间

识别潜在的焊枪/零件/工装干扰

评估和研究周期时间选项，以增加产品吞吐量

制造商的自动化开发团队甚至可以帮助恢复或升级公司的较旧机器人以用于新的更灵活的系统。在许多情况下，这种方法可以将较少的生产性较高机器转化为有利可图的资产。

科莎性能,公司。增加生产
CORSA Performance, Inc.位于俄亥俄州伯里亚市，是一家工程和制造公司，专门从事高性能不锈钢船舶和汽车排气系统。CORSA拥有85%的海洋行业市场份额，其Power-Pulse汽车消声器已用于许多车辆，包括Corvettes™，Camaros™，Firebirds™，Dodge™Vipers™，Cadillacs™，Chevrolet™和GMC™Trucks。该公司需要增加产量，消除手工GTAW焊接方法造成的瓶颈。焊接质量也是一个同样重要的因素。CORSA的老板兼总裁Jim Browning说:“当CORSA系统从盒子里取出时，顾客首先注意到的是焊缝。因此，虽然生产速度对我们来说很重要，但我们也需要一个能够始终保持高质量、无飞溅焊缝的系统。”

为了满足这些要求，CORSA选择了Lincoln Electric System 10机器人焊接系统。预制、两个固定工作台焊接工作站已组装并装运，可随时安装。它使用了一个六轴Fanuc Arc Mate 50iL机械臂，带3kg有效载荷和一个Fanuc R-J3控制器。该装置配有一个完整的金属环绕闪光灯和安全栅，以及带联锁装置的双折安全门。操作员能够在机器人同时焊接电池的另一侧时，在电池的一侧上下料，这有助于提高生产率。

由于不锈钢部件的薄，该系统使用了林肯STT II电源。不像标准CV米格机，STT没有电压旋钮。相反，它使用电流控制来调整安培数，与送丝速度无关。这使得在不熔化母材的情况下，更容易进行需要低热量输入的焊接。它还能最大限度地减少失真，飞溅和烟雾。

在安装了新的机器人弧焊系统后，焊接产量从每天44个Power-Pulse消声器增加到180个。因此，CORSA已经将12个手工焊接工位转换为机器人焊接工位。该公司根据车间的数量和吞吐量选择机器人焊接部件。机器人程序员/过程工程师Paul Goth解释说:“如果一个部件目前正在进行MIG或TIG焊接，我设想系统10机器人对该部件进行焊接，然后确定机器人是否可以用合适的夹具完成这项工作。”

一个这样的部分是C5克尔维特和卡玛洛消声器，304型不锈钢长，22号圆柱椭圆形的情况下用18号端盖。机器人进行两次28” 围绕每个端帽的部分的圆周角焊缝。薄的情况下很容易出现熔融通过，但需要具有良好渗透的焊缝。CORSA使用三混合气体（90％的氦气，7.5％的氩气和2.5％CO 2）与0.035” 316L丝。自动化之前，花了一个焊工20分钟，焊接消声器，采用氩弧焊。如今，该系统产生的消声器，在不到两分钟。由于单个生产工人可以操作机器人，该公司的熟练焊工已被重新分配给其他的焊接任务。其结果是，机器人单元已500％，每天增加产量。

CORSA现在用机器人焊接的另一部分是船用消音器尖端。它由一个16规格、316L不锈钢成型外壳和一个焊接环组成。机器人必须进行四个小缝焊，以将环固定在管内，然后在零件的外圆周上进行一个连续的12“圆形编织焊接。对于所有船用零件，该公司使用三混合气体（90%氦气、7.5%氩气和2.5%二氧化碳）和0.035“316L金属丝。当使用TIG手工焊接消音器尖端时，每件焊接时间为3至5分钟。如今，弧焊机器人已经将每个零件的时间缩短到35秒。

焊接后，所有部件都要抛光成缎面或镜面。“STT技术的优势是，我们不需要处理飞溅，所以我们可以直接抛光，节省我们的劳动时间，”Goth说。“机器人为我们提供了看起来像TIG焊缝的高质量MIG焊缝。”

Harford制造减少循环时间
在Harford Manufacturing，两套自动焊接系统将12英寸挖掘机铲斗的焊接周期从30分钟缩短到8分钟。挖掘机铲斗手工焊接时间因大小而异，在30分钟~ 1小时~ 45分钟之间。哈福德专门为英国和欧洲的OEM市场提供挖掘机铲斗和快速卡。

生产经理Julian Garrood解释道:“快速达到高标准焊接的能力是我们生产过程中的关键要素。”2000年，该公司开始专注于机器人焊接以增加产量。基于其手动设备的过去经验，该公司选择了两个林肯自动化系统与Arcmate 120i机器人和FANUC R-J3控制器。一个电池焊接不同尺寸的桶一致的焊接尺寸和没有焊后清理，所有这些都大大降低了整体成本。焊接主管Kevin Holmes说:“机器人的产量在质量和数量上都超过了我们的预期。我们的产量增幅超过了100%，而且该系统使用方便、可靠。”

H-p系列产品一得新业务与焊接自动化
在H-P Products，Inc。，俄亥俄州，俄亥俄州的六个自动化焊接系统帮助捕获来自通用汽车和克莱斯勒的新业务。2002年6月，该公司已经与主要汽车制造商合同，以制造用于悬架系统的稳定条。随着新的通用汽车产品线和克莱斯勒急于踏上新的业务合同，H-P需要提高生产水平以处理突然，大规模的增加。

为了满足需求，该公司在生产线上增加了6个新的林肯自动化焊接系统，包括4个转盘和两个固定工作台分度系统。每个定制系统包括一个功率波455R电源和一个FANUC 100 J-3iB机器人。有了这些系统，惠普现在制造了一条新的通用汽车产品线，仅在6个月内就为通用汽车生产出了成品。惠普还赢得了与克莱斯勒的一份新的商业合同，生产水平大幅提高。

串联mig“摇篮”在花园状态底盘上输出500％
手动MIG（GMAW）后鞋组件的焊接太慢，无法跟上花园州底盘，新泽西州的园艺渡船，新泽西州的主要生产商，是装卸船舶货物的主要生产商。该公司切换到林肯的自动串联MIG系统，增加了500％的产量。在传统的行进速度下，串联MIG系统允许两个弧度在四到五倍的行驶速度下，两个弧线同时在突出者的每一侧同时焊接两个弧线焊接。串联MIG是双线，高速焊接过程，坐标，并齐声协调两个分别生成的GMAW电弧，以创建一个成品焊缝。有两个弧度，该过程产生极高的旅行速度，并且在花园状态的情况下，速度超过每分钟40英寸 - 超过竞争系统的速度快2-1/2倍。该过程不仅提供更快的速度，还提供极好的焊接质量，具有最小的飞溅，非常适合高可见的鞋垫装配焊缝。具有低溅射率的高质量主要是由于系统的功率波电源，它具有波形控制技术，并根据特定应用控制焊接水坑和电弧交互。

花园州底盘采购总监Pat Picazio表示:“我们无法相信它对我们生产能力的影响，特别是随着业务量的增加。我们曾担心自动化系统在我们工厂的条件下不能正常工作，但它每天工作8小时，每周工作5天，没有任何问题。”

这些例子仅仅说明了新的、更灵活的自动化焊接系统在大大小小的公司提高生产率、提高质量和提高盈利能力的许多方法中的一小部分。