对焊接机器人重要技术的分析

对焊接机器人重要技术的分析王洋1曲瑞2

（1.沈阳蒙塔萨汽车零部件有限公司，辽宁沈阳110000；2.沈阳盛达因机电设备有限公司，辽宁沈阳110000）

摘要：首先阐述了焊接机器人技术现状袁接着分析了焊接机器人技术的发展趋势袁最后对焊接机器人焊缝成形质量控制技

术进行了分析遥希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴遥关键词：焊接机器人曰技术现状曰发展趋势

1焊接机器人技术现状1.1焊缝跟踪技术

焊缝跟踪技术是在实际焊接过程中袁基于环境因素的影响来对焊接路径和焊接参数进行调整袁确保焊接质量的可靠性遥在针对焊缝跟踪技术研究过程中袁其主要借助于传感器技术和控制理论方法袁而且近代模糊数学和神经网络也在焊接跟踪技术中进行应用遥在当前焊接跟踪技术应用过程中袁初步传感器与人类视觉相接触袁以此来对焊缝和神经网络进行检测袁并将其在焊缝跟踪系统模糊控制焊缝跟踪中进行应用袁这也有效地提高了焊接跟踪技术的智能化水平遥1.2离线编程

离线编程作为编程语言的进一步拓展袁其依托于计算机图形学和规划算法来进行机器与工作环境模型的构建袁这样在实际焊接机器人操作过程中袁能够与相关的焊接路径尧参数等相结合袁合理进行轨迹规划袁从而保证生产的高质量和精准性遥

1.3弧焊电源技术

弧焊是焊接中较为重要的一项技术袁近年来随着计算机应用技术和电子技术的发展袁机器人弧焊技术发展速度较快袁其通过利用微处理机和反馈控制系统来实现对电源动静特性的无机控制袁同时也能够对短弧焊电流和脉冲焊电流等进行控制袁有效地保证了机器人弧焊操作的稳定性和高效性遥1.4遥控焊接技术

遥控焊接技术主要是在一些较为危险及特殊环境下袁由人来对焊接机器人进行操作袁从而实现远程监视和控制袁确保焊接任务的完成遥遥控焊接技术涉及到多学科的知识袁其也是当前焊接自动化和智能化的最直接体现遥2焊接机器人技术的发展趋势

2.1智能传感器和机器人多传感器信息融合技术

由于基本传感器只有一个信号转换元件袁但随着智能技术的发展袁智能传感器应运而生袁其处理器件实现了高度集成遥由于单个传感器信息不能为智能机器人提供准确尧可靠的信息袁因此需要对多传感器信息进行集成袁以实现传感器信息的综合利用和准确判断遥多传感器技术在焊接机器人中的应用袁可以促进焊接机器人技术的发展袁有效地调节机器人的运行状态袁提高机器人的智能化水平和效率遥在焊接机器人的实际操作中袁会受到多种因素的干扰遥使用单一传感器时袁不能准确判断周围环境遥为了提高焊接机器人的工作效率袁需要融合多传感器信息袁采用柔性集成处理袁有效地分析焊接机器人的具体工作条件袁提高焊接机器人的工作效率遥

2.2焊接机器人与周边焊接设备的柔性化集成

焊接机器人与柔性外部设备控制的协调袁有助于减少辅助时间袁提高工作效率遥为了保证球形或椭圆形工件在焊接过程中保持整个熔池水平或稍低的坡度袁焊接变位机必须不断改变工件的位置和姿态遥焊接过程中定位装置不固定袁为了提高整个系统的运行效率袁保证整个系统质量的提高袁需要对ARC焊接电源和夹具进行合理的配置遥2.3焊接机器人系统的智能化

焊接机器人的整个焊接过程比较复杂袁在实际焊接过程中涉及到更多的问题袁如电尧磁尧热尧光等袁因为这些因素都具有非线性特性袁这使得建立精确的数学模型成为不可能遥基于人工神经网络的自学习能力和自适应能力袁其信息量大袁可以实现高速运算袁因此将其应用于焊接机器人系统中袁可以有效地促进智能焊接机器人的发展遥2.4多智能系统的融合

基于单智能机器人的多智能焊接机器人研制遥多智能焊接机器人通过多机器人之间的协调操作完成具体的焊接任务遥在实际设计中袁主要是基于逻辑尧功能和物理来划分尧经济的多智能单元袁各单元之间相互通信袁相互协作袁完成一些较为复杂尧专门的焊接操作遥当多个机器人共同完成同一焊接任务时袁需要将焊接机器人与柔性结合起来袁明确机器人之间的分工袁保证各机器人协调操作袁实现信息交换袁从而保证焊接效率和质量的全面提高遥3焊接机器人焊缝成形质量控制技术

焊缝成形质量控制技术是在焊接过程中袁利用视觉传感方法监控尧检测焊接动态熔池几何尺寸尧焊缝背面熔宽的变化袁根据变化相应的实时调整焊接参数尧焊姿态与运动轨迹袁使焊缝得到良好成形遥焊缝成形质量控制技术主要包括:焊接熔池动态信息传感尧焊接过程建模袁智能控制器设计三个方面遥

3.1焊接熔池动态信息传感

焊接熔池动态信息传感是焊缝成形质量控制过程的一个重要环节遥基于视觉传感在线实时获取的熔池动态信息能够直接反应焊接过程金属熔化的动态行为袁因此视觉传感方法是焊接熔池动态过程控制中最常用到的方法遥国内外研究人员对视觉传感测量焊接动态熔池自由表面参数的方法进行了深入研究遥

3.2焊接过程建模与控制器设计

焊接过程的建模是在焊接过程中袁建立焊接参数对焊缝成形的影响规律模型遥建模是控制器设计的基础袁其模型的准确性决定了控制系统对焊接熔池动态过程控制有效性遥由于焊接过程具有多变量耦合尧时变尧非线性等特点袁采用传统的数学模型无法真实的反应焊接过程袁很难达到理想的控制效果遥随着现代神经网络尧模糊集合与粗糙集合等智能建模方法的提出与应用到焊接过程的模型建立中袁焊缝成形质量控制技术有了显著的突破遥4结语

随着科学技术的快速发展袁再加之市场的需要袁焊接机器人在多个行业中进行推广应用袁这也使焊接机器人生产种类更具多样性遥在焊接机器人快速发展的新形势下袁焊接机器人技术取得了较大的进步袁并加快了智能化的发展进程袁这对于推动我国工业的健康尧持续发展具有极为重要的意义遥

参考文献：[1]靳全胜袁李杰.焊接机器人技术研究与应用现状[J].轻工科技.2018(02).

[2]费存华.焊接机器人技术研究与应用现状探讨[J].现代制造技术与装备.2018(05).

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