新時期智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)的集成與應(yīng)用分析

摘要：在工業(yè)制造領(lǐng)域，機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用極大提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時在一定程度上減少了生產(chǎn)人員的工作量，為智能制造提供了重要支撐。基于此，結(jié)合實際情況，在概述智能制造和機(jī)器人焊接技術(shù)概念的基礎(chǔ)上，分析了新時期智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)的集成與應(yīng)用，并提出了幾點對策，希望對提升工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量具有一定幫助。

關(guān)鍵詞：新時期智能制造機(jī)器人焊接技術(shù)

中圖分類號：TP242

AnalysisoftheIntegrationandApplicationofIntelligentManufacturingandRobotWeldingTechnologyintheNewEra

YANGXuGUYang

CSSCJariAutomationCo.，Ltd.，Lianyungang，JiangsuProvince，222000China

Abstract：Inthefieldofindustrialmanufacturing，theapplicationofRobotWeldingtechnologyhasgreatlyimprovedproductionefficiencyandquality，whilereducingtheworkloadofproductionpersonneltoacertainextent，providingimportantsupportforintelligentmanufacturing.Basedonthis，combinedtheactualsituation，onthebasisofsummarizingtheconceptsofintelligentmanufacturingandRobotWeldingtechnology，thispaperanalyzestheintegrationandapplicationofintelligentmanufacturingandRobotWeldingtechnologyinthenewera，andproposesseveralcountermeasures，hopingtobehelpfulforimprovingindustrialproductionefficiencyandquality.

KeyWords：Newera;Intelligentmanufacturing;Robots;Weldingtechnology

伴隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域當(dāng)中，尤其是在焊接領(lǐng)域中的應(yīng)用更加廣泛，隨著我國科技水平的不斷提高，越來越多的高新技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)器人焊接技術(shù)中。我國當(dāng)前正在處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和技術(shù)革新的關(guān)鍵時期，如何有效地提升機(jī)器人焊接技術(shù)的水平是我國目前需要重點關(guān)注的問題。在新時期背景下，智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)之間存在著一定的聯(lián)系，因此需要充分地了解智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)之間存在著怎樣的聯(lián)系以及機(jī)器人焊接技術(shù)在智能制造中有著怎樣的作用，只有這樣才能夠使我國機(jī)器人焊接技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升。

1新時期智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)的集成

1.1焊接機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)的焊接生產(chǎn)過程中，焊接機(jī)器人一般都是作為輔助設(shè)備應(yīng)用在其中，因此對其本體結(jié)構(gòu)并不是特別關(guān)注。但是隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，人們開始將機(jī)器人焊接技術(shù)應(yīng)用到各個領(lǐng)域當(dāng)中，因此，為了能夠使機(jī)器人焊接技術(shù)更好地應(yīng)用到實際生產(chǎn)過程中，就需要對其進(jìn)行深入的研究和分析，只有這樣才能夠使機(jī)器人焊接技術(shù)得到更加良好的應(yīng)用。焊接機(jī)器人是一種可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的機(jī)器設(shè)備，其具有多種功能，因此在應(yīng)用時需要對其本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究和分析。在傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)中主要包括兩部分：控制部分和傳動部分?？刂撇糠种饕ㄎ恢脵z測、驅(qū)動和控制3個方面；傳動部分主要包括液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及氣動系統(tǒng)。其中，在氣動系統(tǒng)中還包括有真空管道、噴氣以及引弧等裝置。在實際生產(chǎn)過程中需要將控制系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)進(jìn)行有效的結(jié)合，只有這樣才能夠使機(jī)器人焊接技術(shù)得到更好的應(yīng)用[1]。

1.2智能傳感技術(shù)

在焊接過程中，如何有效地對機(jī)器人焊接技術(shù)進(jìn)行控制，是目前需要重點研究的問題。而智能傳感技術(shù)在機(jī)器人焊接技術(shù)中的應(yīng)用，不僅能夠有效地提升焊接效率，而且能夠有效地降低焊接成本。在傳統(tǒng)的焊接過程中，通常是采用人工來進(jìn)行檢測和控制，而如果采用智能傳感技術(shù)則能夠?qū)附舆^程中存在的缺陷進(jìn)行及時的處理和修復(fù)[2]。另外，通過智能傳感技術(shù)還可以實現(xiàn)對焊接質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，同時還可以通過對焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來對機(jī)器人焊接技術(shù)進(jìn)行有效的控制[3]。

1.3網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛地應(yīng)用，并且發(fā)揮著重要的作用，其中網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在機(jī)器人焊接技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，機(jī)器人焊接技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)已經(jīng)成為一種必然趨勢。這種機(jī)器人焊接技術(shù)主要是以計算機(jī)和控制系統(tǒng)為核心，而計算機(jī)和控制系統(tǒng)之間采用的是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信。在機(jī)器人焊接中，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可以對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理，并且能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題并進(jìn)行及時的處理。通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)不僅能夠使整個機(jī)器人焊接技術(shù)的操作更加方便，而且能夠使生產(chǎn)過程更加快捷，因此可以將其應(yīng)用到機(jī)器人焊接技術(shù)中來提高機(jī)器人焊接技術(shù)的工作效率[4-5]。

2機(jī)器人焊接系統(tǒng)的主要構(gòu)成和特點

機(jī)器人焊接系統(tǒng)主要包括3個部分，分別是機(jī)器人、計算機(jī)以及焊接控制系統(tǒng)，如圖2所示。首先，機(jī)器人作為焊接技術(shù)的關(guān)鍵組成部分，其主要作用是對焊接過程進(jìn)行控制和管理，同時還能夠完成一些常規(guī)的焊接工作。機(jī)器人在進(jìn)行焊接時主要分為3個部分，分別是運動控制系統(tǒng)、編程系統(tǒng)以及電源。其中：運動控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對機(jī)器人進(jìn)行控制和管理，并且還能夠確保機(jī)器人能夠完成一些常規(guī)的操作；編程系統(tǒng)主要是針對機(jī)器人的編程以及工藝設(shè)計等方面進(jìn)行管理；電源主要負(fù)責(zé)對機(jī)器人的工作時所需電源進(jìn)行供給。其次，在機(jī)器人焊接系統(tǒng)中還包括計算機(jī)以及控制器等設(shè)備。計算機(jī)主要負(fù)責(zé)對焊接工藝進(jìn)行設(shè)計和分析，并將其設(shè)計結(jié)果上傳到相應(yīng)的控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)則負(fù)責(zé)對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和處理，并將這些信息傳輸?shù)娇刂破髦小?/p>

機(jī)器人焊接系統(tǒng)具有以下幾個方面的特點。第一，自動化程度高。由于機(jī)器人在焊接過程中所采用的是自動化操作，因此整個過程比較簡單，并且還不會受到人為影響和干預(yù)，能夠確保焊接質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。第二，靈活性強(qiáng)。在進(jìn)行焊接時可以根據(jù)實際情況的變化來對程序進(jìn)行相應(yīng)的修改和調(diào)整，不會受到任何限制。第三，適應(yīng)性強(qiáng)。由于機(jī)器人具有較強(qiáng)的適應(yīng)性能夠?qū)Ω鞣N不同材料進(jìn)行焊接，因此其適應(yīng)能力較強(qiáng)。第四，可靠性高。機(jī)器人在進(jìn)行焊接時能夠承受一定強(qiáng)度的負(fù)荷以及沖擊能力較強(qiáng)。第五，安全性高。由于機(jī)器人在進(jìn)行焊接時其程序不會受到人為干預(yù)和控制，因此在運行過程中可以實現(xiàn)自動化操作從而提高安全性。

3智能焊接技術(shù)的集成應(yīng)用

3.1智能焊接站系統(tǒng)的主要應(yīng)用

智能焊接站系統(tǒng)在智能制造中的應(yīng)用，主要是對機(jī)器人焊接技術(shù)進(jìn)行合理的優(yōu)化，使其能夠在焊接過程中發(fā)揮出更大的作用。通過對智能焊接站系統(tǒng)的應(yīng)用，使機(jī)器人焊接技術(shù)水平得到了有效提高，使焊接工作變得更加安全和高效。因此，在今后的發(fā)展過程中需要重視對智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)之間集成的研究，只有這樣才能夠使機(jī)器人焊接技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升。

首先，機(jī)器人焊接技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用主要是利用計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行管理，同時通過對生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，從而對機(jī)器人焊接技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過對智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)之間集成研究能夠使生產(chǎn)效率得到有效提高，使企業(yè)能夠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

其次，通過對機(jī)器人焊槍控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化可以使機(jī)器人焊槍控制系統(tǒng)變得更加完善，這樣可以使機(jī)器人焊槍控制系統(tǒng)得到優(yōu)化。在優(yōu)化過程中主要是采用閉環(huán)控制方式，這種控制方式可以使焊槍位置和速度得到有效提高，從而使焊接質(zhì)量得到有效保證。

最后，通過對機(jī)器人焊槍運動控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化可以使其能夠更加精確地對焊槍進(jìn)行控制，從而使得焊接工作變得更加安全和高效。在實際生產(chǎn)過程中需要不斷地對機(jī)器人焊槍運動控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而使得機(jī)器人焊槍能夠更加安全和高效地工作。

3.2控制系統(tǒng)軟件單元的組成

控制系統(tǒng)軟件單元是機(jī)器人焊接系統(tǒng)的重要組成部分，其主要包括操作面板和計算機(jī)，在操作面板中可以通過鍵盤、鼠標(biāo)或者觸摸屏來完成對機(jī)器人的控制。計算機(jī)中所安裝的主要是控制軟件，它主要包括3個模塊，分別為機(jī)器人示教模塊、路徑規(guī)劃模塊和伺服控制模塊。在機(jī)器人示教模塊中，其主要是根據(jù)用戶所輸入的示教指令來完成對機(jī)器人的示教工作，通過示教指令來實現(xiàn)機(jī)器人位置參數(shù)的改變，通過示教指令可以使機(jī)器人按照用戶設(shè)定的軌跡運行。路徑規(guī)劃模塊則是對機(jī)器人實際運行軌跡進(jìn)行規(guī)劃，從而使其按照一定的要求運行。在控制系統(tǒng)軟件單元中，可以通過人機(jī)交互界面來完成對系統(tǒng)的操作，當(dāng)機(jī)器人焊接系統(tǒng)工作時，需要將工件放入工件夾具當(dāng)中；在運行過程中需要根據(jù)程序?qū)附訁?shù)進(jìn)行設(shè)定，在設(shè)定完成后就可以進(jìn)行焊接。在程序中主要是通過輸入模式以及輸出模式來實現(xiàn)對焊接參數(shù)的設(shè)置。

4智能焊接生產(chǎn)的優(yōu)勢及發(fā)展方向

通過上文的分析，已經(jīng)明確了智能制造和機(jī)器人焊接技術(shù)之間存在著十分密切的聯(lián)系，因此需要對此進(jìn)行重點分析。對于智能制造來說，主要是指通過計算機(jī)和控制系統(tǒng)來實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的一種生產(chǎn)模式，在這種模式下，機(jī)器人焊接技術(shù)應(yīng)用于各個領(lǐng)域當(dāng)中，其能夠在保證質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)效率。此外，智能制造和機(jī)器人焊接技術(shù)在進(jìn)行應(yīng)用時具有很大的優(yōu)勢。

首先，從本質(zhì)上來看，機(jī)器人焊接技術(shù)與智能制造之間具有相同之處，兩者都是以自動化、智能化為主要發(fā)展方向。其次，兩者在進(jìn)行應(yīng)用時能夠有效地減少人力資源成本的投入。最后，機(jī)器人焊接技術(shù)與智能制造之間還具有較強(qiáng)的兼容性，這就使得兩種技術(shù)在進(jìn)行結(jié)合時能夠保證其應(yīng)用價值得到最大程度的發(fā)揮。

對智能制造和機(jī)器人焊接技術(shù)進(jìn)行整合具有很多好處。首先，可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)之間可以實現(xiàn)較高水平的融合，使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到提升。其次，可以實現(xiàn)更多工種的自動化生產(chǎn)。對于焊接而言，其是一個比較特殊的工種，在實際工作時需要對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，如果在實際工作時出現(xiàn)錯誤或失誤會造成嚴(yán)重后果。因此在實際工作中必須要嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，以避免出現(xiàn)一些不必要的麻煩。最后，可以保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量。在智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)進(jìn)行集成過程中也存在著一些問題：首先是我國機(jī)器人焊接技術(shù)目前還處于初級階段，還沒有形成相關(guān)體系和標(biāo)準(zhǔn)；其次是我國在智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)方面存在著一些問題，影響了二者之間的結(jié)合效果；最后是智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)之間缺乏專業(yè)人員對其進(jìn)行管理和操作。

5結(jié)語

綜上，伴隨著科技的不斷發(fā)展，我國工業(yè)水平得到了極大的提升，越來越多的高新技術(shù)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。當(dāng)前我國正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和技術(shù)革新的關(guān)鍵時期，在這樣的背景下，為了有效提升我國工業(yè)生產(chǎn)水平，需要將智能制造和機(jī)器人焊接技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，只有這樣才能夠使我國工業(yè)生產(chǎn)水平得到進(jìn)一步提升。

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