焊接機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展探討

劉然 趙森

【摘要】? ? 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提升，焊接機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，主要被用于焊接工作中，提升了焊接效率和質(zhì)量。本篇文章詳細(xì)介紹了焊接機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用情況，并且對于焊接機(jī)器人技術(shù)發(fā)展前景進(jìn)行展望，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 焊接機(jī)器人? ? 應(yīng)用現(xiàn)狀? ? 技術(shù)發(fā)展

引言：焊接機(jī)器人的出現(xiàn)標(biāo)志著工業(yè)生產(chǎn)的智能化和自動(dòng)化，指的是從事焊接工業(yè)機(jī)器人，其具有用途多樣化的特點(diǎn)，使用中按照需求可重復(fù)編程，這樣就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操控，指揮機(jī)器人完成相關(guān)的工作，工業(yè)領(lǐng)域一次重要變革，徹底改變了以人為主的生產(chǎn)方式，極大提高了焊接效率和質(zhì)量，減輕了工人的負(fù)擔(dān)。

一、焊接機(jī)器人發(fā)展過程

焊接機(jī)器人綜合了多種技術(shù)，比如電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等，最早可以追溯到60年代，經(jīng)過三個(gè)主要的發(fā)展歷程，第一代焊接機(jī)器人還在技術(shù)摸索階段，智能化的程度低，對于外界信息不能進(jìn)行反饋，導(dǎo)致應(yīng)用局限性大;第二代焊接機(jī)器人相較于第一代技術(shù)明顯成熟，這個(gè)時(shí)期的機(jī)器已經(jīng)具備感應(yīng)能力，功能更加強(qiáng)大，如同人類擁有視覺和聽覺，傳感技術(shù)運(yùn)用到了機(jī)器人身上，實(shí)際工作中借助傳感技術(shù)獲取外界信息，傳輸?shù)讲倏叵到y(tǒng)中去，接收到反饋信息之后適當(dāng)?shù)恼{(diào)整狀態(tài)，確保工作的有效性，適應(yīng)環(huán)境的能力強(qiáng)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用;第三代焊接機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了智能化，功能十分強(qiáng)大，除了擁有和人類相似的感應(yīng)能力以外，還具備判斷能力和行動(dòng)能力，工作中獨(dú)立完成推理，然后做出科學(xué)決策，當(dāng)機(jī)器人在工作過程發(fā)生故障還可自我診斷，并且具有自我處理故障能力，適用于各種復(fù)雜的工作環(huán)境。

二、焊接機(jī)器人的應(yīng)用實(shí)際情況分析

焊接機(jī)器人最早誕生于美國，投入到工業(yè)生產(chǎn)在60年代，是工業(yè)領(lǐng)域一次歷史性變革，共同機(jī)器人完成焊接工作，焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性更高，自動(dòng)獲取焊接參數(shù)，從而判斷焊接質(zhì)量是否合格。焊接機(jī)器人功能多，而且可根據(jù)焊接需求重復(fù)編程，焊接設(shè)備投入減少，部分不利于工人健康的工作環(huán)境用機(jī)器人代替生產(chǎn)，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度降低。焊接機(jī)器人是由兩個(gè)部分組成的，分別是機(jī)器人和焊接設(shè)備，智能機(jī)器人更為先進(jìn)，采用了傳感技術(shù)和控制技術(shù)，機(jī)器人自身性能和工作效率有較大提升。焊接機(jī)器人在西方發(fā)達(dá)國家應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，比如汽車工業(yè)、機(jī)械生產(chǎn)、航天領(lǐng)域等，涉及到了各行各業(yè)，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)最為重要的裝備，直接代表著工業(yè)化水平。當(dāng)前，世界上知名的焊接機(jī)器人生產(chǎn)電商上主要來自日本、德國、美國，占有市場份額大的有ABB、FANUC等。我國焊接機(jī)器人研究起步晚，但是隨著人工智能的發(fā)展，焊接機(jī)器人技術(shù)進(jìn)步快，投入到工業(yè)生產(chǎn)焊接機(jī)器人的數(shù)量在逐漸提升，增長勢頭迅猛，但是仍然以進(jìn)口為主。焊接機(jī)器人取代焊接工人，有些是專門設(shè)計(jì)的，針對性強(qiáng)，大部分都是通過的，有些焊接工作具有系統(tǒng)性，比如焊接、搬運(yùn)、抓物等。焊接環(huán)境復(fù)雜，工人健康不能得到有效保障，焊接機(jī)器人的出現(xiàn)改變了這個(gè)現(xiàn)狀，這些都是焊接機(jī)器人用于工業(yè)生產(chǎn)優(yōu)勢。可是，焊接機(jī)器人應(yīng)用也有不足地方，電弧焊中容易引發(fā)變形，常常造成焊縫軌跡變動(dòng)，人工焊接在這個(gè)方面就能控制的很好，豐富焊接經(jīng)驗(yàn)的支配下，工人根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整焊接位置，焊接機(jī)器人在弧光和噪音的干擾下，很難識(shí)別到信號(hào)，所以焊接缺乏靈活性。科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中，焊接機(jī)器人控制精度更高，電弧傳感器的問世以及應(yīng)用，有效的提高了焊接的跟蹤能力和控制能力，汽車底盤焊接、造船、鍋爐生產(chǎn)中應(yīng)用變得越來越多。我國勞動(dòng)力相對于發(fā)達(dá)國家來說低廉，這也在一定程度上限制了焊接機(jī)器人發(fā)展，不利于工業(yè)自動(dòng)化水平的提升。現(xiàn)階段，焊接機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的優(yōu)勢逐漸顯露出來，人工智能技術(shù)的快速發(fā)展下，焊接機(jī)器人的性價(jià)比更高，市場上價(jià)格呈現(xiàn)出了下降趨勢，功能卻越來越完善，這也給焊接機(jī)器人發(fā)展提供了機(jī)遇。另外，我國工人工資持續(xù)增長，工業(yè)生產(chǎn)朝著強(qiáng)國邁進(jìn)，制造水平也要跟上發(fā)展形勢，焊接機(jī)器人滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益雙重需求，未來的發(fā)展空間非常廣闊。

三、焊接機(jī)器人技術(shù)未來發(fā)展趨勢

焊接機(jī)器人應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中還存在著諸多問題，焊接的質(zhì)量無法達(dá)到預(yù)期效果，為了進(jìn)一步提高焊接成形質(zhì)量，未來的焊接機(jī)器人技術(shù)發(fā)展必須提高適用性，同時(shí)促進(jìn)自動(dòng)化和智能化水平提升。焊接機(jī)器人剛開始焊接時(shí)自動(dòng)識(shí)別焊縫位置，焊接過程中調(diào)整位置，糾正偏離的軌跡，實(shí)時(shí)跟蹤和控制焊接，根據(jù)系統(tǒng)抓取的參數(shù)智能控制。焊接機(jī)器人在未來加強(qiáng)傳感技術(shù)應(yīng)用，完成自動(dòng)定位，提高焊接的精確性，研究課題是多傳感器技術(shù)。焊接機(jī)器人的主攻方向還在導(dǎo)引技術(shù)和識(shí)別技術(shù)上，使得焊接精準(zhǔn)的找到初始點(diǎn)。發(fā)展焊縫跟蹤技術(shù)，借助跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對焊縫智能跟蹤。

結(jié)束語：綜上所述，焊接機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，提高了焊接水平和質(zhì)量，但是實(shí)際運(yùn)用也有不足之處，需不斷研究新技術(shù)，比如傳感技術(shù)、跟蹤控制技術(shù)、引導(dǎo)技術(shù)等，提升機(jī)器人焊接的精確度，智能化和自動(dòng)化水平更高。