焊接機(jī)器人在焊接技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)分析

張曉輝

摘? 要： 在全球市場中，焊接技術(shù)在其中具有重要的作用，在一定程度上促進(jìn)了制造業(yè)的發(fā)展，也對于其他領(lǐng)域的發(fā)展起到了積極作用。通過利用 焊接機(jī)器人能夠有效減少相關(guān)工作人員的工作量，促使機(jī)器人能夠以既定流程制作更多高質(zhì)量元件，相較于人工焊接具有非常大的優(yōu)勢，研究人員應(yīng)當(dāng) 在此方面上加強(qiáng)研究，提升焊接機(jī)器人的功能與作用。筆者針對焊接機(jī)器人的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞： 焊接機(jī)器人;焊接技術(shù);創(chuàng)新科技

引言

焊接是一種應(yīng)用較為廣泛的連接方式。在焊接加工過程中，如何在確 保其精度和質(zhì)量的基礎(chǔ)上加快作業(yè)效率，是相關(guān)人員首要解決的問題。焊 接機(jī)器人的出現(xiàn)，使得焊接技術(shù)水平得到了進(jìn)一步提升。利用焊接機(jī)器人 可以在較短的時間內(nèi)完成一些人工無法完成的作業(yè)，降低了焊接作業(yè)安全 事故的發(fā)生概率。為促進(jìn)焊接機(jī)器人的持續(xù)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)不斷加大相關(guān)技術(shù) 的研究力度。因此，本文就焊接機(jī)器人在焊接技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)展開 分析探討。

1 焊接機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國在上個世紀(jì)八十年代的時候就已經(jīng)開始積極研究焊接領(lǐng)域的先進(jìn) 技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)使用頻率的增大和應(yīng)用范圍的增多，我國的焊接技術(shù)得 到了根本性的提升，這也為后續(xù)焊接機(jī)器人的誕生工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 不僅提供了大量的理論知識支撐，還研究和記錄了很多實踐工作經(jīng)驗。在 二十一世紀(jì)初期的時候我國便已經(jīng)能夠依靠自身的力量制作出千余臺焊接機(jī) 器人，我國也借此機(jī)會掌握了更多的科技成果。目前為止，我國機(jī)械制造業(yè) 使用的機(jī)器人數(shù)量呈現(xiàn)出逐年增長的良好勢頭，中國也有能力憑借自身的技 術(shù)創(chuàng)造出更多先進(jìn)機(jī)器人。同時， 隨著生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用頻率的提升以及技術(shù)手 段的顯著提升，制造機(jī)器人所需要的成本資金額度也更為經(jīng)濟(jì)低廉，讓機(jī)器 人的生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，這種新型技術(shù)也有更多機(jī)會應(yīng)用到各行各業(yè)中。 現(xiàn)階段，我國所應(yīng)用的焊接機(jī)器人主要服務(wù)于汽車及或火車領(lǐng)域的制造業(yè) 中，新型焊接技術(shù)的使用直接促進(jìn)了這兩種行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。同時，隨著高 鐵這種交通工具的頻繁使用，高鐵設(shè)備所使用的各種零件也需要具備更高的 質(zhì)量。這就需要使用先進(jìn)的焊接技術(shù)提升各個工作環(huán)節(jié)的實際質(zhì)量，焊接機(jī) 器人的實際價值能夠在此過程中充分體現(xiàn)出來[1]。

2 焊接機(jī)器人的構(gòu)成及類型

（ 1 ）構(gòu)成。焊接機(jī)器人屬于工業(yè)機(jī)器人，具有焊接、切割以及噴涂 等多種用途，其突出的特點是焊接質(zhì)量穩(wěn)定性高，可以大幅度提升作業(yè) 效率，能夠重復(fù)編程。常規(guī)的焊接機(jī)器人一般是由機(jī)器人和焊接設(shè)備兩個 部分構(gòu)成，前者包括機(jī)器人本體和控制柜;后者包括電源、焊槍、編程 器等。目前，應(yīng)用較為廣泛的焊接機(jī)器人主要為帶有關(guān)節(jié)的6軸機(jī)器人。 （ 2 ）主要類型。按照焊接方式的不同，可以將焊接機(jī)器人分為激光焊 型、弧焊型和點焊型等類型。其中，激光焊接機(jī)器人由激光器、控制系 統(tǒng)、運動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及上下料裝置等部分組成。激光焊型機(jī)器人的 焊接速度非?？?，約為20 m ·min-1 。弧焊型機(jī)器人的作業(yè)方式有熔化極和 非熔化極兩種。隨著相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，該類焊接機(jī)器人的智能化程度 不斷提高，目前已基本可以滿足各種作業(yè)需要。點焊型機(jī)器人只能完成點 焊作業(yè)，具有編程簡單的特點。該類機(jī)器人接收到上位機(jī)的控制命令后， 便可自行完成焊接任務(wù)。

3 焊接機(jī)器人在應(yīng)用過程中涉及的技術(shù)

3.1? 傳感技術(shù)

在焊接機(jī)器人中，傳感技術(shù)的應(yīng)用是非常重要的，除了能夠在焊接點 上能夠做好更加精細(xì)地處理以外，也會使得整個生產(chǎn)線不會發(fā)生偏差，有 效提升自動化技術(shù)的整體質(zhì)量，保障焊接工作的質(zhì)量，如果想要完成焊接 工作的優(yōu)化，那么就應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用各種傳感器[2]。研究人員通過該環(huán)境對 傳感器本身的特性和應(yīng)用的流程，促使傳感器在分析以及對信息技術(shù)進(jìn)行 歸納時應(yīng)當(dāng)擁有更高質(zhì)量，這對我國制造行業(yè)而言，可以通過利用這一點 在技術(shù)上取得進(jìn)一步的突破。

3.2? 焊縫識別技術(shù)

焊接機(jī)器人在執(zhí)行工作任務(wù)之前，所需要做的就是對焊接目標(biāo)的形態(tài) 構(gòu)造加以分析，精確找尋和識別焊縫位置。只有這樣才能夠從根本上提升焊接技術(shù)質(zhì)量。為了能夠讓機(jī)器人擁有更高的工作質(zhì)量，技術(shù)人員需要讓 其在運作的時候可以在尋找到每個焊接點后精確計算出所有后續(xù)工作的實 施路徑?，F(xiàn)階段，我國使用的很多焊接機(jī)器人實際上是無法實現(xiàn)焊縫的精 準(zhǔn)定位的，依舊需要工作人員利用自己的肉眼觀察焊縫，這樣就會導(dǎo)致很 多焊縫并不能夠在工作中完全焊接完整，繼而導(dǎo)致整個焊接工作并不具有 較高的質(zhì)量，焊縫尋找的精確度不能夠借此機(jī)會得到提升。

3.3? 仿真模擬技術(shù)

利用焊接機(jī)器人進(jìn)行相關(guān)焊接工作時，還需要使用焊槍軌跡模擬方 法尋找到更為準(zhǔn)確的焊接初始點。利用這一技術(shù)，機(jī)器人在實際工作過 程中擁有非常高的智能化特點，能夠準(zhǔn)確將障礙物與焊縫識別出來，如 此在焊接工作上會擁有非常高的質(zhì)量。根據(jù)焊接工作的具體情況來看， 最為重要的便是所使用的技術(shù)需要突破原本的核心要點，使得所有相關(guān) 工作在不斷展開過程中能夠擁有更高的效率，促使看起來十分復(fù)雜的工 作能夠得以順利展開，從而高質(zhì)量、高效率地完成焊接工作，有利于焊 接行業(yè)未來發(fā)展[3]。所以，仿真模擬技術(shù)在焊接機(jī)器人中是非常重要的， 充分利用此項技術(shù)，發(fā)揮其本身的作用是焊接機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。

3.4? 圖像處理技術(shù)

焊接機(jī)器人是依靠焊槍完成焊接作業(yè)的設(shè)備。焊槍的末端接觸到待焊 接的工件時，除了會產(chǎn)生高溫之外，還會形成弧光，從而影響焊接機(jī)器人 上的工業(yè)攝像機(jī)成像質(zhì)量。為解決這一問題，需要借助圖像處理技術(shù)分析 處理焊接過程中采集到的焊縫圖像，去除其中存在的噪聲干擾，使圖像和 焊縫邊緣的信息變得更加清晰，以確保焊槍能夠自動跟蹤焊縫，從而高質(zhì) 量完成焊接作業(yè)，使焊縫達(dá)到要求的精度。在焊接機(jī)器人中，應(yīng)用的圖像 處理技術(shù)有直方圖均衡化、圖像濾波以及邊緣檢測等[3]。

3.5? 遙控焊接技術(shù)

遙控焊接技術(shù)的使用對于焊接機(jī)器人的發(fā)展也是極為重要的，其工作 的核心內(nèi)涵就是運用先進(jìn)的遠(yuǎn)程操作技術(shù)，指使機(jī)器人完成各項工作。我 國在發(fā)展的歷程中雖然意識到了此項技術(shù)所具有的重要價值，但是由于技 術(shù)層面的限制，機(jī)器人不僅可以完成一些較為簡單的指令，因此，在遙控 技術(shù)領(lǐng)域，我國依舊具有很大的發(fā)展空間。同時，很多的實驗室和車間在 執(zhí)行實際工作的時候都可以將控制工作和生產(chǎn)線中的各項工作分開進(jìn)行。 所以，相關(guān)科研人員需要進(jìn)行工作層面的提升，這樣才能夠保證更高技術(shù) 的研發(fā)和使用，讓機(jī)器人在當(dāng)今社會中能夠具有更高的使用價值，在執(zhí)行 焊接工作的時候可以具有更高的效率[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述，焊接機(jī)器人以其自身所具備的諸多特點，在各個領(lǐng)域中 得到了廣泛應(yīng)用。在焊接機(jī)器人的設(shè)計制造過程中，需要應(yīng)用先進(jìn)的技 術(shù)提高機(jī)器人的整體性能，以滿足各種焊接作業(yè)需要，從而保證焊接精 度和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小英， 田召，崔慧娟.基于PLC控制的焊接機(jī)器人機(jī)電系統(tǒng)故障診斷模型 研究[J].自動化與儀器儀表，2021（6）：161-164.

[2]趙國宏，黃靜，唐興貴，等.基于起重機(jī)主梁自動組焊的焊接機(jī)器人編程方法 與技巧[J].焊接技術(shù)，2021（5）：99-106.

[3]唐翠微.基于視覺模型成像的六軸焊接機(jī)器人關(guān)節(jié)運動姿態(tài)規(guī)劃研究[J]. 自動化技術(shù)與應(yīng)用，2021（5）：95-99.

[4]孫靈碩.基于改進(jìn)RRT-Connect算法的焊接機(jī)器人避障路徑規(guī)劃[J].自動化 與儀表，2021（5）：47-52.

2556501705217