智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的研究發(fā)展

程艷艷

（吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化工機(jī)械系，吉林 吉林 132013）

智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的研究發(fā)展

程艷艷

（吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化工機(jī)械系，吉林 吉林 132013）

隨著焊接智能化機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，并在企業(yè)生產(chǎn)線上投入使用，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益得到明顯提高，極大地促進(jìn)了工業(yè)企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。但智能化機(jī)器人的研發(fā)尚不成熟，在具體的使用過程中很容易出現(xiàn)問題，影響企業(yè)生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高。文章從當(dāng)前智能化機(jī)器人焊接技術(shù)存在的缺陷和問題出發(fā)，闡述智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的改進(jìn)方向和發(fā)展趨勢(shì)，希望能為智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的研究提供靈感，使其進(jìn)步。

智能化機(jī)器人；焊接技術(shù)；研究發(fā)展

科學(xué)技術(shù)就是第一生產(chǎn)力。近年來，在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的刺激下，我國的科研水平也有了顯著的提高，為新經(jīng)濟(jì)條件下各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了幫助和指引，這點(diǎn)在眾多的工業(yè)型企業(yè)顯現(xiàn)得尤為突出。隨著智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的發(fā)展，我國工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效率獲得大幅度提升，不僅優(yōu)化了我國工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，更為我國工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向提供了導(dǎo)向指引。但由于從整體上來說，我國的科研水平同發(fā)達(dá)國家仍存在一定差距，智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的研究應(yīng)用也尚未成熟，因此需要不斷加強(qiáng)關(guān)于智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的相關(guān)研究，以不斷增強(qiáng)我國的科研實(shí)力。文章即試從當(dāng)前智能化機(jī)器人焊接技術(shù)存在的缺陷和問題出發(fā)，闡述智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的改進(jìn)方向和發(fā)展趨勢(shì)，希望能為智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的研究提供靈感，助力科學(xué)進(jìn)步。

1 智能化機(jī)器人焊接技術(shù)概述

智能化機(jī)器人焊接技術(shù)研究顧名思義便是研究專門從事焊接工作的工業(yè)型機(jī)器人，以制造具備高水平焊接技術(shù)和焊接效率的智能化機(jī)器人而展開的科學(xué)研究。具體地講，焊接智能化機(jī)器人實(shí)際上是一臺(tái)多用途的、可重復(fù)編程的自動(dòng)控制操作機(jī)。它的工作原理是通過內(nèi)部存在的三個(gè)可設(shè)定軸編織動(dòng)作，再通過其中一個(gè)軸鏈接用于焊接的各種工作設(shè)備，以此來實(shí)現(xiàn)切割、熱噴涂等焊接動(dòng)作。智能化機(jī)器人焊接技術(shù)從20世紀(jì)60年代開始便已有研究，其技術(shù)相比從前來說已日益成熟，但隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，對(duì)于焊接智能化機(jī)器人的要求也日漸提高，當(dāng)下智能化機(jī)器人的焊接水平已漸漸無法滿足新時(shí)期條件下的工作所需，需要進(jìn)一步研發(fā)和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品的自動(dòng)化、柔性化與智能化是其發(fā)展的必然趨勢(shì)和進(jìn)步方向。

2 智能化機(jī)器人焊接技術(shù)存在的缺陷及問題

（1）焊接智能化機(jī)器人系統(tǒng)存在缺陷，靈活度不高。當(dāng)前焊接智能化機(jī)器人受科研水平所限，在具體的時(shí)間應(yīng)用中存在許多問題，其中最主要的問題便是焊接智能化機(jī)器人在工作過程中不能隨意根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要而變換位置，否則便要進(jìn)行重新的矯正學(xué)習(xí)，會(huì)耽誤生產(chǎn)過程的大量時(shí)間，導(dǎo)致有時(shí)不僅沒有提高生產(chǎn)效率，還起了反作用。除此之外，焊接智能化機(jī)器人還存在校正時(shí)間過長，系統(tǒng)反應(yīng)不靈敏的問題，導(dǎo)致整個(gè)工作過程過于呆板，不能做到靈活應(yīng)變和隨機(jī)處理。針對(duì)以上問題，進(jìn)行焊接機(jī)器人的離線教育及仿真研究將對(duì)焊接機(jī)器人的使用起到極大的改善作用。

（2）焊接智能化機(jī)器人水平較低，尚未能完成高技術(shù)性焊接。焊接機(jī)器人的研究雖已有一定進(jìn)展，但目前尚未進(jìn)行廣泛的使用與研發(fā)，除了制作成本上的原因之外，究其根本是因?yàn)楹附訖C(jī)器人的應(yīng)用水平較低，尚未能完成高技術(shù)型焊接，不能有效地滿足企業(yè)生產(chǎn)所需，這與其較高的使用成本相矛盾，因而無法實(shí)現(xiàn)廣泛的投入使用。因此，急需要對(duì)焊接智能化機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐上的研究突破，進(jìn)行遙感技術(shù)以及技術(shù)編程上的革新，以匹配新時(shí)期條件下對(duì)于焊接智能化機(jī)器人的水平需求。

3 智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用前景

（1）智能化機(jī)器人導(dǎo)引與跟蹤技術(shù)研發(fā)。進(jìn)行智能化機(jī)器人導(dǎo)引與跟蹤技術(shù)的研發(fā)，便需要克服如何尋找和引導(dǎo)智能機(jī)器人的焊槍接近焊接的出始點(diǎn)，從而保證正確而精準(zhǔn)的開始接下來的焊接工作。這便需要科研人員在智能機(jī)器人的傳感技術(shù)上作突破，利用傳感技術(shù)在焊縫自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)化生產(chǎn)線上物體的自動(dòng)定位以及精密裝配作業(yè)等場(chǎng)合的使用，實(shí)現(xiàn)焊縫的智能識(shí)別與焊接弧焊的智能跟蹤，因此可以顯著提高焊接智能化機(jī)器人的作業(yè)性能和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，進(jìn)而保證焊接工作的順利、高效完成。

（2）單一高水平焊接技術(shù)的特殊型機(jī)器人的研發(fā)。隨著各行各業(yè)的不斷發(fā)展，焊接智能化機(jī)器人的用途越來越廣泛，但由于某些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)型焊接機(jī)器人無法在高強(qiáng)度的工作環(huán)境使用，如深海作業(yè)、地底作業(yè)等等，因此需要專門研發(fā)與之相匹配的高水平的特殊性智能化機(jī)器人，如空間焊接機(jī)器人、深海焊接機(jī)器人、管道焊接機(jī)器人、球罐焊接機(jī)器人、軍用焊接機(jī)器人等，解決目前人類人工領(lǐng)域尚無法解決的作業(yè)難題，起到推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展的目的。個(gè)具有長期性和現(xiàn)實(shí)性的課題，需要不斷地進(jìn)行這方面的理論突破和創(chuàng)新工作，以適應(yīng)新時(shí)期條件下對(duì)于科研工作和水平的新要求，抓住新時(shí)期的機(jī)遇，推動(dòng)國家級(jí)社會(huì)整體的科研水平與經(jīng)濟(jì)實(shí)力“再上一層樓”，實(shí)現(xiàn)發(fā)展與突破。文章僅是從目前智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的缺陷角度出發(fā)，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，提出淺顯改進(jìn)建議，并對(duì)未來機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)作大概預(yù)估，其中所涉及的具體的創(chuàng)新工作還需要焊接領(lǐng)域的專家學(xué)者作進(jìn)一步挖掘與探討，文章僅作拋磚引玉之用。

4 結(jié)語

總而言之，進(jìn)行智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用研究是一

［1］林尚揚(yáng)，陳善本，等.焊接機(jī)器人及其應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

［2］陳善本，林濤，等.智能化焊接機(jī)器人技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［3］陳善本，林濤，陳文杰，等.智能化焊接制造工程的概念與技術(shù)［J］.焊接學(xué)報(bào)，2004，25（6）：124-128.

［4］席文明，鄭梅生，等.視覺引導(dǎo)下的機(jī)器人跟蹤復(fù)雜焊縫的研究［C］.東南大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，21（2）：22-25.

Research and Development of Intelligent Robot Welding Technology

CHENG Yan-yan
（Department of Chemical Engineering，Jilin Industry Vocational and Technical College，Jilin，Jilin 132013，China）

With the developmentofwelding technology of intelligent robot，and the use in the production line investment，industrial production efficiency and economic benefitshave beenmarkedly improved，which hasgreatly promoted the development and progressof industrialenterprises.But the research and developmentof intelligent robotisnotyetmature，problemsare prone to appear in the process of specific use，which will affect the production efficiency of enterprises.This paperillustrates improvement direction and development trend of intelligent robot welding technologyfrom the current intelligent robot welding defects and problems，hoping to provide inspiration forstudieson the intelligentrobotwelding technology and thus tomakeprogress.

intelligent robot；welding technology；research and development

TP242

A

2095-980X（2016）11-0073-01

2016-10-30

程艷艷，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)。