焊接机器人在机械制造领域中的应用及发展趋势

郭石荣

摘 要：新常态的背景下，随着按揭机器人在机械制造领域的应用与发展，给传统的机械制造企业工艺升级带来了福音。焊接机器人不仅需要应用到汽车制造业，也会覆盖其它的机械制造产业。一般的情况下，焊接机器人是在通用工业机器人的基础上，安装上某种焊接工具之后，构建而成。在多种任务的前提下，一个机器人可以实现焊接在内的抓物、搬运、安装、卸料、焊接等多元化任务。机器人完全可以结合实际情况，按照特定的程序，自动更换机器人手腕上的工具，完成所需要的特定任务。因此，探究焊接机器人在机械制造领域当中的应用，占据了不可磨灭的重要地位。

关键词：焊接机器人 机械制造 发展趋势

一、焊接机器人在机械制造领域中的应用

从一定程度上看，焊接机器人不仅应用于汽车制造业，也呈现到了造船业、轨道交通行业、压力容器行业、工程机械行业、航空航天行业、农业机械行业等。从焊接的角度进行思考，在焊接加工的过程中，一般情况下，要求焊工具备熟练的操作技能，丰富的实践经验，稳定的焊接水平。从另外一个层次上看，焊接是一个劳动条件差，灰尘较多，热辐射较大，危险性较强的职业。这个时候，就需要使用焊接机器人，来代替这些手工焊接的方式。使用此种方式，不仅可以降低焊工的劳动强度，还可以在标准化的进程中，保证焊接的质量与效率。但是，焊接与其它的工业加工不尽相同，例如：电弧焊的过程中，焊工局部加热融化或者冷却的时候，会出现变形的情况，变形以后，焊接轨迹也会出现变化[1]。对于有经验的焊工，就会根据变化，进行适度的调整。但是，焊接机器人想要适应此种变化，就需要看到这种变化之后，对焊枪的位置进行适度的调节，完成实时性的焊接跟踪调查。另外，电弧焊在焊接的过程中，很容易发出强烈的光，出现较大的噪音，这样很可能就会引起焊丝短路。以上的情况，焊接机器人就可以适应此种恶劣的环境。

从机器人呈现到大家的视野当中开始，就经历了多种发展历程。焊接机器人的技术水平，控制速度，控制精度，可靠度，也会随着时间的推移，不断的提升。然而，焊接机器人的控制成本与价格也会不断的降低。因此，相关的企业，就可以减少焊接员工，增加焊接机器人的数量，在两者费用达到一个平衡点的时候，使用机器人进行焊接的方式，就会比人工焊接的方式能够为企业带来更大的利润。不仅可以提升生产设备的自动化水平，还可以提升劳动效率，提高产品质量，提升企业的核心竞争力。虽然焊接机器人在起初的时候，需要投资的金额较大，但是在以后生产的过程中，就会产生较小的份额。从长远的角度看，焊接机器人的使用更具备持久性[2]。

从焊接机器人控制速度与精度上看，电弧传感器与激光跟踪器的开发，让焊接机器人在工业机械当中得到了良好的应用。电焊机器人就可以根据预设的轨迹进行实施。焊接机器人在汽车制造当中，对汽车的零部件进行电弧焊，展现了较强的柔性。可以使用编程的方式，构建出焊接短，形状复杂的产品。这些内容不仅适合汽车制造的主要特征，也可以结合实际情况，适应当今需求的变化。另外，焊接机器人还适用于其它的多种行业当中。从焊接的场合上看，如果形状太过于复杂，焊接机器人的焊枪就不能按照指定的方式进行构建。这个时候，就需要使用两种方式进行解决。一种是把焊接机器人本身的作业空间进行有效的扩展;另外一种是把工件移动或者转动位置，让工件上的焊接部位可以进入机器人的空间作业当中[3]。

二、焊接机器人在机械制造领域中的发展趋势

第一，机器人的操作机结构。这样就可以结合实际情况，使用有限元分析，模态分析，仿真设计分析的方式，探究材质的变化。例如：德国KUKA公司，就把机器人并联成为平信号四边形结构，然后延伸机器人的工作范围。这样的联机机构，就可以实现高精度的测量与加工，为数控技术一体化的实现奠定基础。第二，机器人控制系统。需要在开放式或者是模块化的进程当中，提升系统的可靠性与可维修性。编程技术除了进一步提升在线编程的可操作性以外，还需要在离线编程的基础上，增强实用性。第三，机器人传感技术的发展。需要在传统的基础上，提高装配与焊接机器人的激光传感或者视觉传感，力度传感的重要性。在视觉、声觉、触觉的基础上，提高机器人的智能性与适应性，从而提高了焊接机器人的自动跟踪能力与自动化生产能力。第四，网络通信和远程监控功能。机器人控制器已经实现了网络化的连接。例如：核辐射、深水、有毒等环境下，也可以实现有效的焊接[4]。并且多机器人与操作者之间正在协调控制，在网络的氛围内，建立预先显示的重要作用。第五，焊接机器人性能价格比的构建上，正在向着高速度、高精度、高可靠性、高操作性、高维修性等方向进行延伸。

总 结

随着科技的不断发展，我国是一个科技大国，并已经启动了中国智造2025战略计划。在相当长的时间内，将在制造业上占据较强的地位，焊接机器人的构建，也将会在机械制造业当中，迎来一个美好的春天。并且，焊接机器人可以代替人工实现很多恶劣环境下需要完成的任务。在自动化的基础上，像人一样可以看到变化，根据变化不断的调整自身的工作状态。实现科技的又一次飞躍，实现大家共同的“中国梦”。

参考文献：

[1] 刘永安.  协作技术与工业机器人发展[J].装备制造技术. 2019（02）：12-13

[2] 韩锐.  基于深度学习的工业机器人物品识别分拣系统设计[J].现代工业经济和信息化. 2019（04）：111-112

[3] 万军，杨代强.  适应区域产业发展的工业机器人专业人才培养模式改革研究[J].科技经济导刊. 2019（15）：23-24

[4] 武明月.工业机器人技术在自动化控制领域的实践[J].南方农机. 2019（10）：99-100