
美國(guó)人最先設(shè)計(jì)制造出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,然后在漫長(zhǎng)的發(fā)展過程中,,工業(yè)機(jī)器人經(jīng)歷了示教再現(xiàn)型機(jī)器人,、可感知機(jī)器人和智能型機(jī)器人三個(gè)階段。而焊接機(jī)器人同時(shí)也經(jīng)歷了一個(gè)發(fā)展階段,,即示教再現(xiàn)階段,、離線編程階段和自主編程階段。當(dāng)前使用的機(jī)器人仍以第一代和第二代為主,,但隨著各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展,,焊接機(jī)器人加快了自動(dòng)化、柔性化和智能化的發(fā)展進(jìn)程,。
當(dāng)前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的使用的焊接機(jī)器多以從外國(guó)引進(jìn)為主,,特別是 95%以上的弧焊機(jī)器人都是 國(guó)外制造。這主要是 我國(guó)當(dāng)前弧焊機(jī)器人在制造過程中,,由于受制于元器件質(zhì)量和配套技術(shù)等因素的制約,,在國(guó)內(nèi)焊接機(jī)器人市場(chǎng)一直無(wú)法占據(jù)主導(dǎo)地位。我國(guó)自八十年代后期就開始零星的引進(jìn)弧焊機(jī)器人,,但由于當(dāng)時(shí)國(guó)家基礎(chǔ)技術(shù)條件不完善,,與機(jī)器人配套的周邊設(shè)備和技術(shù)人員缺乏,這就導(dǎo)致在引進(jìn)初期,,弧焊機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)過程中井沒有發(fā)揮出重要作用,。
在九十年代初期在引進(jìn)機(jī)器人時(shí),同時(shí)也都購(gòu)置了與機(jī)器人本體相匹配的外圍設(shè)備,,而且對(duì)購(gòu)進(jìn)后與廠家維持技術(shù)服務(wù),、人員培訓(xùn)及管理等環(huán)節(jié)都較為重視。部分廠家也開展與國(guó)內(nèi)科研院所及高校的技術(shù)合作,開始委托或是 配合進(jìn)行焊接機(jī)器人外圍設(shè)備的開發(fā)及相關(guān)軟件的編程等,,這在一定程度上促進(jìn)了近年來(lái)焊接機(jī)器人的有效應(yīng)用,,在實(shí)際應(yīng)用過程中取得了較好的成效。
在焊接機(jī)器人應(yīng)用過程中,,應(yīng)用單位越來(lái)越注意到利用軟件編程開發(fā)焊接機(jī)器人功能的重要性,,因此加大了對(duì)焊接機(jī)器人系統(tǒng)的操作性及離線編程功能的開發(fā)。特別是 對(duì)于初次引進(jìn)焊接機(jī)器人時(shí),,需要充分的利用制造廠商的售后技術(shù)服務(wù),,重視本單位操作技術(shù)人員的培訓(xùn),確保操作的熟練,。少十與有經(jīng)驗(yàn)及開發(fā)實(shí)力的廠商,、研究院所及高校進(jìn)行合作,有效的縮短機(jī)器人的安裝調(diào)試周期,,使其在最短時(shí)間內(nèi)能夠投入正常運(yùn)行,。
焊接接器人在具體焊接生產(chǎn)過程中,只有少數(shù)焊接機(jī)器人是 專為某種焊接方式設(shè)計(jì)的,,多數(shù)焊接機(jī)器人都是 通用工業(yè)機(jī)器人裝上某種焊接工具來(lái)完成具體的 自動(dòng)焊接加工任務(wù),。而且在多任務(wù)環(huán)境中,焊接機(jī)器人井不只是 完成焊接作業(yè),,焊接過程中的取物,、搬運(yùn)及安裝等任務(wù)焊接機(jī)器人也能夠完成。這就需要編輯人員要輸入相應(yīng)的程序指令,,機(jī)器人能夠根據(jù)程序指令來(lái)自動(dòng)更換機(jī)械手上的工具,,從而完成具體的工作任務(wù)。
二,、焊接機(jī)器人的主要技術(shù)
1,、焊縫跟蹤技術(shù)
在具體焊接過程中,通過運(yùn)用焊縫跟蹤技術(shù),,可以針對(duì)不同的環(huán)境影響因素來(lái)對(duì)焊接路徑和焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,,以此來(lái)確保焊接的質(zhì)量。焊縫跟蹤技術(shù)主要依托于傳感器技術(shù)和控制理論方法,,同時(shí)還應(yīng)用了近代的模糊數(shù)字和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,這標(biāo)志著焊接跟蹤技術(shù)已進(jìn)入到智能跟蹤時(shí)代。近年來(lái)加大了焊縫跟蹤技術(shù)的研究力度,,一些焊縫跟蹤系統(tǒng)已越來(lái)越成熟,。
2、離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù)
在離線編程和路徑規(guī)劃技術(shù)中,,主要是 利用于規(guī)劃算來(lái)對(duì)機(jī)器人程序進(jìn)行設(shè)置,,并根據(jù)焊接參數(shù),、焊接路徑及軌跡等完成具體的焊接任務(wù)。這種技術(shù)智能化程度較高,,而且編程質(zhì)量和效率都處于較高的水平,,唯一一點(diǎn)是 還沒有完全實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)編程,。
3,、多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)
部分工作需要多臺(tái)焊接機(jī)器人共同完成,這種情況下需要利用到多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù),,即由多個(gè)機(jī)器人合作和協(xié)調(diào)來(lái)完成,,該種技術(shù)涉及的面較廣,要求所有機(jī)器人在統(tǒng)一控制下做相應(yīng)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),。特別是 隨著工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的大型化和復(fù)雜化發(fā)展,,工業(yè)多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)的作用將變得越發(fā)重要。
4,、遙控焊接技術(shù)
在一些危險(xiǎn),、惡劣的環(huán)境下,人不需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的不安全環(huán)境,,可以利用遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制來(lái)遙控操作焊接機(jī)器人,,使其完成具體的 全自動(dòng)焊接加工任務(wù)。遙控焊接技術(shù)集中了多門學(xué)科的專業(yè)知識(shí),,在一些特殊及危險(xiǎn)環(huán)境中具有較好的適用性,。遙控焊接技術(shù)在當(dāng)前最高意義上的焊接自動(dòng)化和智能化,針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究成果也較多,。
5,、焊縫識(shí)別與導(dǎo)引技術(shù)
目前對(duì)焊縫識(shí)別和引導(dǎo)主要是 通過基于視覺的方法對(duì)焊接區(qū)圖像進(jìn)行采集,將采集到的信號(hào)傳送到圖像處理器進(jìn)行處理,,通過運(yùn)算得出具體數(shù)值,,精確引導(dǎo)焊接機(jī)器人對(duì)焊縫進(jìn)行焊接。
6,、焊接工藝技術(shù)
目前,,焊接機(jī)器人普遍采用氣體保護(hù)焊方法,-還有鎢極氫氣保護(hù)焊,,等離子弧焊,、切割及機(jī)器人激光焊等等。但是 應(yīng)用范圍最廣的還是 高速,、高效氣體保護(hù)焊接工藝,。
在工業(yè)生產(chǎn)中,焊接機(jī)器人代替焊工進(jìn)行焊接生產(chǎn)作業(yè),,其不僅解放了人工勞力,,而且有效的保護(hù)了人們 的安全,。焊接機(jī)器人是 科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn),通過對(duì)焊接機(jī)器人技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行完善和提高,,可以使其在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,,并在更多的領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用,以此來(lái)加快推動(dòng)焊接機(jī)器人向智能化和多樣化的方向發(fā)展,。
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