智能化机器人焊接技术应用

沈燕青　朱林军　杨波

摘 要：随着科学技术的迅速发展，智能化机器人也应用而生，智能机器人是现代工业生产的重要加工手段，本文探讨了智能化机器人的应用现状以及焊接技术的具体应用分析。

关键词：智能化；机器人；焊接技术

智能化机器人是科学发展的产物，智能化焊接技术的重要性越来越明显，智能化机器人焊接技术越来越被社会所关注，已被各个行业广泛应用在工作生产上，焊接技术是工业生产的重要手段，焊接技术的发展方向是自动化、柔性化、智能化，而智能化机器人是焊接技术运用的有利体现。

一、智能化机器人相关概述

科学技术的迅猛发展，智能化机器人逐渐取代了传统的焊接技术，使得焊接技术往自动化与智能化全面发展，很大程度上提高了焊接技术工作的效率，智能化机器人适应社会发展的需求，是社会发展的必然产物，在未来的发展过程中会越来越好，是社会发展的必然趋势，焊接机器人的研究过程经历了示教再现阶段、离线编程阶段、自主编程阶段，其阶段的发展也证明了机器人在往全面发展的道路上越来越近，科学技术的进步使得焊接机器人已经从单一的系统模式向智能化的系统模式发展，在未来的发展过程中，智能化机器人焊接技术在能根据预先安排的焊接流程进行自主操作的基础上，能够很大程度提高智能化机器人的应变能力以及分析能力，另外智能化机器人焊接技术的应用对企业生产起到了很大的作用，提高生产效率，大大节约了人力、物力、财力，促使智能化机器人焊接技术的可持续发展。

二、智能化機器人的应用现状

（一）在工程机械中的应用

在我国工程机械行业中，引入智能化机器人越来越普遍，而这些机器人都是通过焊接技术生产的，在工程机械行业中挖掘机、起重机、装载机等都已实现了机器人焊接技术，而且效率很高，质量很好，因此在工程机械中的应用越来越广泛，焊接技术的优势也越来越突出[1]。

（二）在汽车生产中的应用

在我国汽车制造业的发展过程中，各式各样的智能化机器人在汽车的生产线的作用越来越大，在现今阶段能够普遍看到智能化机器人在汽车制造业的生产线上工作，使得现代的汽车制造业生产实现了自动化的发展，智能化机器人焊接技术在汽车生产中广泛应用，智能化机器人焊接技术在汽车生产中的具体表现为汽车底盘、汽车座椅、车身、部分零部件等，促使汽车行业从密集型到技术性的跨越。

（三）在船舶工业中的应用

我国船舶智能化机器人焊接技术的应用稍比韩国、美国等先进国家较为慢一些，现今阶段还是以引入为主，智能化机器人在船舶工业中的应用还需更加完善，在船舶行业中焊接技术涉及技术范围较广，较为复杂，所以智能化机器人在船舶工业上的应用还需多次实践，为促进焊接技术在船舶行业的发展，应具体情况具体分析，科学合理的规划，全面的使智能化机器人应用到船舶工业中[2]。

三、智能化机器人焊接技术的具体应用

（一）自主规划技术

智能化机器人是计算机技术运用的具体体现，传统的焊接技术已不能适应当今社会发展的需求，智能化机器人焊接技术比传统机器人的焊接技术优势较为明显，比如智能化机器人焊接技术中，机械关节较为灵活，一方面可以提高焊接过程的柔韧性，在视觉信息中，焊接技术体现在视觉传感、焊缝信息的获取上，还有规划传感器的运用上，智能化机器人自主规划技术之一是离线编程技术，针对焊接工作中的关节级规划、仿真规划结果、与机器人的通讯连接，传感器自主规划路径等而进行修正，弧焊机器人规划系统是由CAD输入系统、焊接专家系统、自主规划系统以及模拟仿真系统组成，只有具备这些系统才能够证明是否为智能弧焊机器人[3]。

（二）焊缝跟踪与导引技术

在智能化机器人工作的过程中，对机器人实行运动轨迹的控制中，焊缝跟踪与导引技术是较为重要的内容，而对于机器人来说适应能力是决定焊接质量与焊接效率的关键因素，适应能力简单的来说是采用输入信号，通过传感器从焊接工作中获知到的信息，为了能够让机器人良好的适应工作环境而做出的实时控制与关节工作修正工作，在设定好焊缝位置的基础上对焊缝进行导引，能够很大程度上提高智能化机器人的工作效率，导引技术对机器人来说具有一定的引导作用，引导机器人能够分析焊缝大小及焊接结构，针对焊接工作中出现的问题，智能化机器人能够根据实际情况进行调整，使得焊接工作具备准确性与规范性，这也是智能化机器人未来的发展方向，为了使智能化机器人能够适应不同工作环境、不同工作程序等，很大程度上避免了人为焊接的失误率，更好的提升智能化机器人的焊接水平[4]。

（三）柔性制造技术

智能化机器人焊接技术中的柔性制造技术的应用提升，能够提高整体设备的协调性，在提升的过程中也能够使各个部分的代理工作的协调性得到提升，促进焊接过程中的柔韧度，自然而然提高了智能化机器人焊接工作的灵活作用，以便于能够适应不同的工作环境，柔性制造技术广泛应用在汽车制造生产行业中，而且取得了显著的成就，促进了汽车制造业的发展；在智能化机器人具体的应用实践方面，比如计算机实行自动监控，机器人能够独立完成复杂繁琐的工作项目，减小了人力的使用，大大提升了企业的工作效率又能够保证工作质量，为企业在资源配置方面提供了一定的作用，节省了经费，促进了企业经济效益的最大化。

（四）焊缝跟踪技术

智能化机器人在焊接的过程中，经常会受到各种天气、环境等影响，如高温天气、烟尘四起、坡口状况、加工误差等，导致实际焊接的期限延长，导致焊接技术质量不高，效率降低；焊接技术要根据焊接环境的变化要求机器人实时检测中焊缝误差，如果收到环境的影响，机器人在实时监测上不能够有效的检测出焊缝的误差，这样就需要调整焊接的路径与参数，以此来提高焊接的质量；焊缝跟踪技术主要以传感器技术与控制理论的有效结合，传感技术又是以电弧传感器与光学传感器为主，而电弧传感器是直接从焊接电弧检测焊缝位置，实效性好，低成本，符合焊接技术自动化的原则，且能够广泛使用与各种场合；电弧传感的基本原理是利用焊炬与零件的距离的变化引起的焊接参数变化，从而来检测出的参数误差，电弧传感器由并列双丝电弧传感器、摆动电弧传感器、旋转式扫描电弧传感器组成，其中旋转式扫描电弧传感器的检测灵敏度最高，控制能力较强，光学传感器又以视觉传感器为主，而且获得的信息量比较多，很大程度上提高了机器人的适应能力，焊缝跟踪技术将会随着时代的发展被广泛应用[5]。

结语：

智能化机器人焊接技术的应用越来越广泛，为各个行业的发展提供了很大的帮助，智能化焊接技术中的柔性制造技术、焊缝技术与导引技术、自主规划技术。通过实践研究，都能够有效的运用在实际的工作中，在提高了企业的工作效率，节约了成本，保证了工作的质量等发挥了重要的作用，智能机器人焊接技术在发展的过程中需要不断的完善调整，对各个技术进行优化，有效的运用在实际的工作当中，才能够更好的适应社会发展。

参考文献：

[1]陈善本，吕娜.焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展[J].电焊机，2013，43（5）：28-36.

[2]陈善本，吕娜.焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展[C].//“迈向智慧焊接”国际论坛论文集.2013：28-36.

[3]吴汉春.试述智能化机器人焊接技术的应用[J].城市建设理论研究，2013，（19）.

[4]史文江.智能化机器人焊接技术浅谈[J].商品与质量，2016，（17）：150.

[5]张嘉强.智能化机器人焊接技术研究[J].科技展望，2016，（4）：67-67.