机器人智能焊接技术分析.doc

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1、机器人智能焊接技术分析摘要：焊接作为工业生产中非常重要的一种加工手段，对于钢结构的组装，焊接质量的好坏和钢结构相关产品质量起着决定性的作用。通过对机器人智能焊接技术进行探讨，可促进和推动精密行业实现批量生产、质量管控、自动化控制，与工业智能化接轨，为建设工厂智能化提供坚实有力的依据。关键词：智能焊接；机器人焊接近年来，我国伴随着金融经济逐渐提升，劳动成本也相应的升高，“中国制造”的经济模式不再以廉价劳动力为支撑。焊接作为工业生产中非常重要的一种加工手段，对于钢结构的组装，焊接质量的好坏和钢结构相关产品质量起着决定性的作用，同时焊接作业会产生烟尘、弧

2、光、金属飞溅的污染物，焊接的工作环境呈现出脏乱差的表象。1行业需求精密行业，与普通民用品比较有大自身特点：产量较少，技术含量高、订单生产、生产环节复杂、大部分工序都是人工操作，特别是焊接方面，由于焊接操作面较为复杂，柔性要求较高，基本是靠人工焊接，由于人工焊接成本较高、焊接品质上、一致性上都达不到较高水准。顺着仪表行业发展，要求也不断提高，落后的生产工艺成了国内仪表发展和提高的障碍。仪表行业急需智能化程度高、柔性好的焊接装备，替代落后的生产工艺。2机器人智能焊接意义4学海无涯（1）提高仪表整体品质，缩短与进口仪表差距，国内精密仪表需求从20世纪50

3、年代至今，对进口的依赖程度未有减小，究其原因：加工工艺达不到设计要求，而焊接工艺是至关重要的一环，展开精密仪表焊接工艺研究，提升焊接工艺及水平，是保证仪表品质的有效手段。（2）焊缝质量的稳定性和均一性。采用智能装备焊接技术，设置稳定的焊接参数（焊接速度，变位系数，焊接电流，电压）可直观的保证焊缝的质量。人工焊接，在焊接参数中得不到可靠的保证，而且工人的基本素质技能也是因人而异，焊接生产作业量及质量做不到均一性。（3）改善作业环境。采用机器人智能装备焊接设备，操作工人使用此设备进行简单的操作，只需要对相应焊接工件输入一些简单参数，停开机操作。远离了焊

4、接产生的有害弧光、焊接烟尘烟雾和铁水飞溅等。对于工件的连续焊接和点焊，机器人智能装备焊接设备都能够完成，工人无需使用手工焊钳，降低高强度的体力劳动。（4）提高生产效率。机器人智能装备焊接设备可连续24h进行生产。使用此设备焊接，可以高速高效焊接，明显的提高了生产效率。（5）产品周期及产量。机器人智能装备焊接设备的节拍固定，在生产计划的安排上更加合理，明确。（6）减小投资，和换型生产的周期。机器人智能装备焊接设备可实现产品小批量的自动化焊接作业。在生产过程中换型操作简单，工人操作机器人控制器调用相应产品型号与之对应的程序，快速的更换产品型号的更换工作

5、。3焊接工艺介绍现阶段的焊接工艺在操作人员上分为手工焊、自动焊。自动焊包括机器人焊接，专机焊接，然而在焊接柔性方面机器人智能装备焊接技术常用气体保护焊（电弧融化极氩弧焊、富氩混合气体保、钨极氩气保护焊）、等离子弧焊、融焊、钎焊以及激光焊等。4机器人智能焊接技术4学海无涯4.1机器人专用弧焊电源技术。弧焊电源是机器人智能装备焊接设备的重要环节。弧焊电源应具备良好的电气性能，动特性，能够使机器人智能装备焊接的功能发展到最大限度。逆变弧焊电源系统已经发展成熟，该系统设计设备具体积小，质量轻，高效节能，控制灵活，动特性好。具备精细的波形控制技术，焊接工作频

6、率宽广（20～200kHz），适用于机器人智能装备智能焊接。数字化控制是弧焊电源设计中的重要组成部分，具备稳定的焊接参数、电网电压波动小、元器件温升及老化影响小，重复精度高，焊缝成形好，质量稳定，可以采用DS快速响应，控制系统精确的给定控制指令，使电源输出稳定，输出的电流波形和电弧电压种类多，高速稳定调节适应于多种焊接电源要求。4.2焊接机器人系统仿真技术。机械手的仿真技术，在机器人智能装备焊接设备的设计过程中使用机器人控制系统、Auto-CAD和计算机3D建模等图形设计软件，在计算机中以仿真动画形式呈现出来，然后对机械手手臂进行控制、运动正反解分

7、析，在实际运行中环境中遇到的抗干扰和避让问题进行运动仿真模拟。设计模型通过ANSYS等分析软件在力学、光学、电磁学、流体学等环境中分析，达到最实用，最可靠的设计，通过这种方法可以很好地解决遇到的问题。4.3多设备的协调控制技术。按照常规设计进行，机器人智能装备是一台机器人系统或工作站，包括焊接电源，机器人控制柜，焊接机器人本体及焊接夹具等。通常工人操作中只对焊接夹具及变位机、焊接机器人和弧焊电源集成，才能发挥其更好的作用。当焊接设备具有多个焊接机器人时，多套系统进行集成，如何做好多套机器人合作，使用多套设备协调控制技术。4.4焊缝实时跟踪技术。机器

8、人智能装备焊接设备使用焊缝实时跟踪技术，保证良好的焊接质量。焊缝的实时跟踪受设备、环境、温度、材料等诸多因素影响。焊接在不