焊接机器人技术的研究现状与发展趋势

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1、EquipmentManufacturingTechnologyNo.8，2015焊接机器人技术的研究现状与发展趋势112杜舜尧，陈明和，吴诗语（1.南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016；2.南京工业大学先进材料研究院，江苏南京210009）摘要：介绍了焊接机器人技术的应用意义，综述国内外焊接机器人技术的研究现状，并对焊接机器人技术的未来发展趋势作了展望。关键词：焊接机器人技术；应用意义；研究现状；发展趋势中图分类号：TG409文献标识码：A文章编号：1672-545X（2015）08-0050-03机器人技术是融合了

2、电子技术、机械技术等多的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人为因素影响种新兴技术的一种高新技术。工业机器人先后经历较小，降低了对工人操作技术的要求，因此焊接质量从第一代示教再现机器人、第二代离线编程机器人，稳定。而人工焊接时，焊接速度、干伸长量等都是变到现在的第三代智能机器人三个过程。焊接作为制化的，很难做到质量的均匀性。造领域中一门重要的传统加工技术，随着先进制造（2）改善了劳动条件。采用机器人焊接，工人只技术的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与需要装卸工件，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等。对智能化已经成为必然趋势。采用机器人

3、焊接已经成于点焊来说，工人无需搬运笨重的手工焊钳，使工人为焊接技术自动化的主要标志。自20世纪90年代从高强度的体力劳动中解脱出来。以来，随着计算机技术、信息控制技术和人工智能技（3）提高劳动生产率。机器人可24小时连续生术的不断发展，在功能和技术层次上对机器人提出产，随着高速高效焊接技术的应用，采用机器人焊了更高的要求，智能机器人正是在这样的背景下应接，效率提高得更为明显。运而生。研究焊接机器人智能化技术及其相关技术（4）产品周期明确，容易控制产品产量。机器人必将成为焊接智能化的关键。通过将人工智能、模糊的生产节拍是固定的，因

4、此安排生产计划非常明确。控制、传感技术、遥控技术等先进技术引入接机器（5）缩短产品改型换代的周期，减小相应的设备[1]人，是焊接学科发展的一个新的重要方向。本文的投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专目的在于简述焊接机器人的应用意义，总结归纳国机的最大区别就是可以通过修改程序以适应不同工内外对焊接机器人技术的研究成果，分析研究现状[2]件的生产。中仍存在的不足之处，并对焊接机器人技术的未来发展趋势做出评述，便于相关行业人员对焊接机器2焊接机器人技术的研究现状人技术的发展现状有全面的认识与把控，同时，也为该技术的未来发展提

5、供建议，指明方向。从国内外研究现状来看，焊接机器人技术研究1焊接机器人技术的应用意义主要集中在焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、焊（1）稳定和提高焊接质量，保证其均匀性。焊接接机器人系统仿真技术、机器人用焊接工艺方法、遥参数如焊接电流、电压、焊接速度和干伸长量等对焊控焊接技术、TCP自动校零技术与特种机器人焊接技接结果有着决定作用。采用机器人焊接时，每条焊缝术九个方面。收稿日期：2015-05-27作者简介：杜舜尧（1991-），男，硕士研究生。主要研究方向：金属材料的性能与表面处理。

6、50《装备制造技术》2015年第8期2.1焊缝跟踪技术机器人一般采用熔化极气体保护焊或非熔化极气体焊接机器人施焊过程中，由于强弧光辐射、飞保护焊，熔化极气体保护焊焊接电源主要使用晶闸溅、工件表面状况、焊接环境等因素，使焊炬与焊缝管电源和逆变电源。近年来，弧焊逆变器的技术已趋偏离，影响焊接质量。焊缝跟踪技术就是根据实际焊于成熟，机器人专用弧焊逆变电源大多为单片机控接条件的变化实时进行焊缝检测，自动识别并跟踪制的晶体管式弧焊逆变器，并配以精细的波形控制焊缝，准确定位焊缝的起始点及其他参考点。通过电和模糊控制技术，工作频率20～50k

7、Hz，最高可达弧传感器达到控制电压目的并进而实现焊枪跟随焊200kHz，焊接系统动特性优良，适合于机器人自动缝位置的自适应的控制，再通过调整焊接工艺参数化和智能化焊接。还有一些特殊功能的电源，如适合和焊缝路径，最终实现焊接质量的控制。随着近代神铝及其铝合金TIG焊的方波交流电源、带有专家系经网络和模糊数学应用于焊缝跟踪系统，焊缝跟踪统的焊接电源等。目前有一种采用模糊控制方法的[3]技术逐渐进入了智能跟踪时代。焊接电源，可以更好地保证焊缝熔宽和熔深基本一2.2离线编程与路径规划技术致，不仅焊缝表面美观，还能减少焊接缺陷。弧焊电机器

8、人离线编程系统是机器人编程语言的拓源不断向数字化方向发展，其特点是：焊接参数稳广，它利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其定，受网路电压波动、温升、元器件老化等因素的影工作环境的模型，利用一些规划算法，通过对图形的响小，具有较高的重复性，焊接质量稳定、成形良好