工業(yè)焊接機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展分析

楊立山　張昊　王馳

摘 要：當(dāng)前，隨著焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)焊接機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來(lái)越重要。而社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提出了更高的要求，因此，就需要提高焊接的自動(dòng)化水平，并發(fā)揮焊接機(jī)器的作用，以推動(dòng)工業(yè)的持續(xù)、快速、穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè)焊接機(jī)器人技術(shù)；發(fā)展分析

中國(guó)科技水平的不斷提升，使得制造業(yè)得到了較快的發(fā)展。而焊接機(jī)器這一融合了控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)等為一體的工業(yè)技術(shù)，也逐漸成為焊接技術(shù)自動(dòng)化的標(biāo)志。

工業(yè)焊接機(jī)器人技術(shù)在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)制造行業(yè)的發(fā)展，并經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，成為了工業(yè)生產(chǎn)加工的重要手段之一。當(dāng)前，這個(gè)技術(shù)開(kāi)始逐漸向著智能化方向發(fā)展，成為了制造業(yè)變型、升級(jí)的重要標(biāo)志。

1 焊接機(jī)器人技術(shù)分析

1.1 焊縫跟蹤

焊接通常會(huì)受到強(qiáng)弧光輻射、焊接表面、焊接環(huán)境等影響，而導(dǎo)致焊炬跟焊縫產(chǎn)生偏離，進(jìn)而影響到焊接質(zhì)量。而焊縫跟蹤主要是結(jié)合焊接實(shí)際條件，對(duì)焊縫予以檢測(cè)，并自動(dòng)識(shí)別、跟蹤焊縫，對(duì)焊縫起始點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的地位，利用電弧傳感器來(lái)控制電壓，并對(duì)焊接工藝、參數(shù)等予以調(diào)整，讓焊接質(zhì)量得到可控管理。

1.2 離線(xiàn)編程

離線(xiàn)編程屬于編程語(yǔ)言拓展，主要利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、規(guī)劃算法，來(lái)構(gòu)建一個(gè)介于機(jī)器人跟工作環(huán)境的模型，讓焊接機(jī)器在操作時(shí)，能夠結(jié)合相關(guān)焊接路徑、參數(shù)予以軌跡規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、精準(zhǔn)性生產(chǎn)[ 1 ]。

1.3 弧焊電源技術(shù)

焊接主要包括弧焊與點(diǎn)焊。當(dāng)前，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電子技術(shù)的發(fā)展下，機(jī)器人弧焊技術(shù)得到了相應(yīng)發(fā)展。通過(guò)利用微處理機(jī)、反饋控制系統(tǒng)，來(lái)予以電源動(dòng)靜特性無(wú)機(jī)控制、短弧焊電流控制、脈沖焊電流控制等，讓機(jī)器人弧焊操作更加穩(wěn)定、高效。

1.4 遙控焊接

遙控焊接能在極為惡劣的環(huán)境下進(jìn)行操作，包括核輻射、有毒、水深等高危環(huán)境中，通過(guò)對(duì)于焊接機(jī)器人予以遠(yuǎn)程控制，使其完成焊接任務(wù)，讓焊接更加的智能化、自動(dòng)化。

1.5 特定焊接技術(shù)

在管道內(nèi)外焊接、航天深海焊接、軍用焊接等特殊環(huán)境下，可運(yùn)用特定的焊接機(jī)器人，來(lái)滿(mǎn)足各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的焊接要求，讓焊接機(jī)器人的應(yīng)用技術(shù)更加的廣泛，以推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展。

2 焊接機(jī)器人技術(shù)發(fā)展分析

2.1 多傳感技術(shù)的融合

當(dāng)前，傳感器技術(shù)應(yīng)用愈加頻繁，而單一傳感器信息，通常不能為智能機(jī)器人提供精確、可靠的信息。因此，就需要將多種傳感器信息進(jìn)行融合，通過(guò)綜合利用傳感信息，來(lái)做出準(zhǔn)確的判斷。將多傳感技術(shù)運(yùn)用于焊接機(jī)器人，使得焊接機(jī)器人技術(shù)得到了較快的發(fā)展，并能夠有效調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，讓其更加的智能化、高效化[ 2 ]。由于焊接機(jī)器人在實(shí)際操作過(guò)程中，會(huì)受到多種因素的干擾，若是使用單一傳感器，便不能對(duì)周邊環(huán)境做出準(zhǔn)確判斷，因此，將多傳感器信息進(jìn)行融合，并予以柔性化集成處理，就能夠讓操作趨于完善，并對(duì)實(shí)際工作狀況進(jìn)行有效分析，進(jìn)而提升焊接機(jī)器人操作效率。

2.2 多智能系統(tǒng)的融合

多智能焊接機(jī)器人主要是基于單體智能機(jī)器所發(fā)展的，通過(guò)多臺(tái)機(jī)器人之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行，來(lái)共同完成焊接任務(wù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要從邏輯、功能、物理等方面，劃分出獨(dú)立經(jīng)濟(jì)多個(gè)智能單體，讓各個(gè)單體進(jìn)行相互通信、相互配合，讓其共同完成相對(duì)復(fù)雜、特殊的焊接操作。在多臺(tái)機(jī)器人共同完成同一焊接任務(wù)中，要將焊接機(jī)器人予以柔性化集成處理，讓每臺(tái)機(jī)器人的分工都更加明確，以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，并讓信息互通流程，以免在操作過(guò)程中出現(xiàn)碰撞等現(xiàn)象，而大大影響到焊接質(zhì)量與焊接效率[ 3 ]。

2.3 移動(dòng)操作發(fā)展

目前運(yùn)用的大多數(shù)焊接機(jī)器人，均為固定式、單個(gè)機(jī)械臂，導(dǎo)致操作與實(shí)際生產(chǎn)要求極不相符，并增加了焊接生產(chǎn)的難度，造成諸多的不便。這種不可移動(dòng)式的操作使得焊接機(jī)器人在使用半徑、可達(dá)范圍上面受到了較大的限制，若是在使用過(guò)程，機(jī)械臂伸出范圍過(guò)遠(yuǎn)，會(huì)致使其剛度有所降低，并導(dǎo)致末端執(zhí)行器在負(fù)載自動(dòng)焊槍進(jìn)行焊接時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)，從而對(duì)焊接質(zhì)量造成較大的影響，并使得焊接電弧穩(wěn)定性受到威脅，降低了氣體保護(hù)效果。而若是使用多臺(tái)機(jī)器進(jìn)行焊接，會(huì)導(dǎo)致焊接成本增加，并容易出行誤操現(xiàn)象[ 4 ]。因此，工業(yè)焊接機(jī)器人還需要不斷向著移動(dòng)操作方向發(fā)展，并不斷提升運(yùn)動(dòng)精準(zhǔn)度、通訊效率等，讓焊接效率得到有效的提升。

3 結(jié)語(yǔ)

焊接機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)，能夠在一定程度上推動(dòng)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，焊接機(jī)器人在技術(shù)方面，及運(yùn)用領(lǐng)域得到了較大的突破，并融入了智能控制、嵌入式控制、視覺(jué)控制等技術(shù)，給焊接機(jī)器人帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。

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