沈燕青　朱林軍　楊波

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，智能化機(jī)器人也應(yīng)用而生，智能機(jī)器人是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要加工手段，本文探討了智能化機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀以及焊接技術(shù)的具體應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：智能化；機(jī)器人；焊接技術(shù)

智能化機(jī)器人是科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，智能化焊接技術(shù)的重要性越來(lái)越明顯，智能化機(jī)器人焊接技術(shù)越來(lái)越被社會(huì)所關(guān)注，已被各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用在工作生產(chǎn)上，焊接技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，焊接技術(shù)的發(fā)展方向是自動(dòng)化、柔性化、智能化，而智能化機(jī)器人是焊接技術(shù)運(yùn)用的有利體現(xiàn)。

一、智能化機(jī)器人相關(guān)概述

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能化機(jī)器人逐漸取代了傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，使得焊接技術(shù)往自動(dòng)化與智能化全面發(fā)展，很大程度上提高了焊接技術(shù)工作的效率，智能化機(jī)器人適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，是社會(huì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中會(huì)越來(lái)越好，是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，焊接機(jī)器人的研究過(guò)程經(jīng)歷了示教再現(xiàn)階段、離線編程階段、自主編程階段，其階段的發(fā)展也證明了機(jī)器人在往全面發(fā)展的道路上越來(lái)越近，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得焊接機(jī)器人已經(jīng)從單一的系統(tǒng)模式向智能化的系統(tǒng)模式發(fā)展，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，智能化機(jī)器人焊接技術(shù)在能根據(jù)預(yù)先安排的焊接流程進(jìn)行自主操作的基礎(chǔ)上，能夠很大程度提高智能化機(jī)器人的應(yīng)變能力以及分析能力，另外智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用對(duì)企業(yè)生產(chǎn)起到了很大的作用，提高生產(chǎn)效率，大大節(jié)約了人力、物力、財(cái)力，促使智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

二、智能化機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）在工程機(jī)械中的應(yīng)用

在我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)中，引入智能化機(jī)器人越來(lái)越普遍，而這些機(jī)器人都是通過(guò)焊接技術(shù)生產(chǎn)的，在工程機(jī)械行業(yè)中挖掘機(jī)、起重機(jī)、裝載機(jī)等都已實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人焊接技術(shù)，而且效率很高，質(zhì)量很好，因此在工程機(jī)械中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越突出[1]。

（二）在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

在我國(guó)汽車制造業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，各式各樣的智能化機(jī)器人在汽車的生產(chǎn)線的作用越來(lái)越大，在現(xiàn)今階段能夠普遍看到智能化機(jī)器人在汽車制造業(yè)的生產(chǎn)線上工作，使得現(xiàn)代的汽車制造業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的發(fā)展，智能化機(jī)器人焊接技術(shù)在汽車生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，智能化機(jī)器人焊接技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的具體表現(xiàn)為汽車底盤、汽車座椅、車身、部分零部件等，促使汽車行業(yè)從密集型到技術(shù)性的跨越。

（三）在船舶工業(yè)中的應(yīng)用

我國(guó)船舶智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用稍比韓國(guó)、美國(guó)等先進(jìn)國(guó)家較為慢一些，現(xiàn)今階段還是以引入為主，智能化機(jī)器人在船舶工業(yè)中的應(yīng)用還需更加完善，在船舶行業(yè)中焊接技術(shù)涉及技術(shù)范圍較廣，較為復(fù)雜，所以智能化機(jī)器人在船舶工業(yè)上的應(yīng)用還需多次實(shí)踐，為促進(jìn)焊接技術(shù)在船舶行業(yè)的發(fā)展，應(yīng)具體情況具體分析，科學(xué)合理的規(guī)劃，全面的使智能化機(jī)器人應(yīng)用到船舶工業(yè)中[2]。

三、智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）自主規(guī)劃技術(shù)

智能化機(jī)器人是計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用的具體體現(xiàn)，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)已不能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需求，智能化機(jī)器人焊接技術(shù)比傳統(tǒng)機(jī)器人的焊接技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為明顯，比如智能化機(jī)器人焊接技術(shù)中，機(jī)械關(guān)節(jié)較為靈活，一方面可以提高焊接過(guò)程的柔韌性，在視覺(jué)信息中，焊接技術(shù)體現(xiàn)在視覺(jué)傳感、焊縫信息的獲取上，還有規(guī)劃傳感器的運(yùn)用上，智能化機(jī)器人自主規(guī)劃技術(shù)之一是離線編程技術(shù)，針對(duì)焊接工作中的關(guān)節(jié)級(jí)規(guī)劃、仿真規(guī)劃結(jié)果、與機(jī)器人的通訊連接，傳感器自主規(guī)劃路徑等而進(jìn)行修正，弧焊機(jī)器人規(guī)劃系統(tǒng)是由CAD輸入系統(tǒng)、焊接專家系統(tǒng)、自主規(guī)劃系統(tǒng)以及模擬仿真系統(tǒng)組成，只有具備這些系統(tǒng)才能夠證明是否為智能弧焊機(jī)器人[3]。

（二）焊縫跟蹤與導(dǎo)引技術(shù)

在智能化機(jī)器人工作的過(guò)程中，對(duì)機(jī)器人實(shí)行運(yùn)動(dòng)軌跡的控制中，焊縫跟蹤與導(dǎo)引技術(shù)是較為重要的內(nèi)容，而對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)適應(yīng)能力是決定焊接質(zhì)量與焊接效率的關(guān)鍵因素，適應(yīng)能力簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)是采用輸入信號(hào)，通過(guò)傳感器從焊接工作中獲知到的信息，為了能夠讓機(jī)器人良好的適應(yīng)工作環(huán)境而做出的實(shí)時(shí)控制與關(guān)節(jié)工作修正工作，在設(shè)定好焊縫位置的基礎(chǔ)上對(duì)焊縫進(jìn)行導(dǎo)引，能夠很大程度上提高智能化機(jī)器人的工作效率，導(dǎo)引技術(shù)對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)具有一定的引導(dǎo)作用，引導(dǎo)機(jī)器人能夠分析焊縫大小及焊接結(jié)構(gòu)，針對(duì)焊接工作中出現(xiàn)的問(wèn)題，智能化機(jī)器人能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，使得焊接工作具備準(zhǔn)確性與規(guī)范性，這也是智能化機(jī)器人未來(lái)的發(fā)展方向，為了使智能化機(jī)器人能夠適應(yīng)不同工作環(huán)境、不同工作程序等，很大程度上避免了人為焊接的失誤率，更好的提升智能化機(jī)器人的焊接水平[4]。

（三）柔性制造技術(shù)

智能化機(jī)器人焊接技術(shù)中的柔性制造技術(shù)的應(yīng)用提升，能夠提高整體設(shè)備的協(xié)調(diào)性，在提升的過(guò)程中也能夠使各個(gè)部分的代理工作的協(xié)調(diào)性得到提升，促進(jìn)焊接過(guò)程中的柔韌度，自然而然提高了智能化機(jī)器人焊接工作的靈活作用，以便于能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境，柔性制造技術(shù)廣泛應(yīng)用在汽車制造生產(chǎn)行業(yè)中，而且取得了顯著的成就，促進(jìn)了汽車制造業(yè)的發(fā)展；在智能化機(jī)器人具體的應(yīng)用實(shí)踐方面，比如計(jì)算機(jī)實(shí)行自動(dòng)監(jiān)控，機(jī)器人能夠獨(dú)立完成復(fù)雜繁瑣的工作項(xiàng)目，減小了人力的使用，大大提升了企業(yè)的工作效率又能夠保證工作質(zhì)量，為企業(yè)在資源配置方面提供了一定的作用，節(jié)省了經(jīng)費(fèi)，促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

（四）焊縫跟蹤技術(shù)

智能化機(jī)器人在焊接的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到各種天氣、環(huán)境等影響，如高溫天氣、煙塵四起、坡口狀況、加工誤差等，導(dǎo)致實(shí)際焊接的期限延長(zhǎng)，導(dǎo)致焊接技術(shù)質(zhì)量不高，效率降低；焊接技術(shù)要根據(jù)焊接環(huán)境的變化要求機(jī)器人實(shí)時(shí)檢測(cè)中焊縫誤差，如果收到環(huán)境的影響，機(jī)器人在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上不能夠有效的檢測(cè)出焊縫的誤差，這樣就需要調(diào)整焊接的路徑與參數(shù)，以此來(lái)提高焊接的質(zhì)量；焊縫跟蹤技術(shù)主要以傳感器技術(shù)與控制理論的有效結(jié)合，傳感技術(shù)又是以電弧傳感器與光學(xué)傳感器為主，而電弧傳感器是直接從焊接電弧檢測(cè)焊縫位置，實(shí)效性好，低成本，符合焊接技術(shù)自動(dòng)化的原則，且能夠廣泛使用與各種場(chǎng)合；電弧傳感的基本原理是利用焊炬與零件的距離的變化引起的焊接參數(shù)變化，從而來(lái)檢測(cè)出的參數(shù)誤差，電弧傳感器由并列雙絲電弧傳感器、擺動(dòng)電弧傳感器、旋轉(zhuǎn)式掃描電弧傳感器組成，其中旋轉(zhuǎn)式掃描電弧傳感器的檢測(cè)靈敏度最高，控制能力較強(qiáng)，光學(xué)傳感器又以視覺(jué)傳感器為主，而且獲得的信息量比較多，很大程度上提高了機(jī)器人的適應(yīng)能力，焊縫跟蹤技術(shù)將會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展被廣泛應(yīng)用[5]。

結(jié)語(yǔ)：

智能化機(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供了很大的幫助，智能化焊接技術(shù)中的柔性制造技術(shù)、焊縫技術(shù)與導(dǎo)引技術(shù)、自主規(guī)劃技術(shù)。通過(guò)實(shí)踐研究，都能夠有效的運(yùn)用在實(shí)際的工作中，在提高了企業(yè)的工作效率，節(jié)約了成本，保證了工作的質(zhì)量等發(fā)揮了重要的作用，智能機(jī)器人焊接技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中需要不斷的完善調(diào)整，對(duì)各個(gè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，有效的運(yùn)用在實(shí)際的工作當(dāng)中，才能夠更好的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。

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