郭石榮

摘 要：新常態(tài)的背景下，隨著按揭機(jī)器人在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，給傳統(tǒng)的機(jī)械制造企業(yè)工藝升級帶來了福音。焊接機(jī)器人不僅需要應(yīng)用到汽車制造業(yè)，也會覆蓋其它的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)。一般的情況下，焊接機(jī)器人是在通用工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)上，安裝上某種焊接工具之后，構(gòu)建而成。在多種任務(wù)的前提下，一個機(jī)器人可以實現(xiàn)焊接在內(nèi)的抓物、搬運、安裝、卸料、焊接等多元化任務(wù)。機(jī)器人完全可以結(jié)合實際情況，按照特定的程序，自動更換機(jī)器人手腕上的工具，完成所需要的特定任務(wù)。因此，探究焊接機(jī)器人在機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，占據(jù)了不可磨滅的重要地位。

關(guān)鍵詞：焊接機(jī)器人 機(jī)械制造 發(fā)展趨勢

一、焊接機(jī)器人在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用

從一定程度上看，焊接機(jī)器人不僅應(yīng)用于汽車制造業(yè)，也呈現(xiàn)到了造船業(yè)、軌道交通行業(yè)、壓力容器行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)、航空航天行業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)等。從焊接的角度進(jìn)行思考，在焊接加工的過程中，一般情況下，要求焊工具備熟練的操作技能，豐富的實踐經(jīng)驗，穩(wěn)定的焊接水平。從另外一個層次上看，焊接是一個勞動條件差，灰塵較多，熱輻射較大，危險性較強(qiáng)的職業(yè)。這個時候，就需要使用焊接機(jī)器人，來代替這些手工焊接的方式。使用此種方式，不僅可以降低焊工的勞動強(qiáng)度，還可以在標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程中，保證焊接的質(zhì)量與效率。但是，焊接與其它的工業(yè)加工不盡相同，例如：電弧焊的過程中，焊工局部加熱融化或者冷卻的時候，會出現(xiàn)變形的情況，變形以后，焊接軌跡也會出現(xiàn)變化[1]。對于有經(jīng)驗的焊工，就會根據(jù)變化，進(jìn)行適度的調(diào)整。但是，焊接機(jī)器人想要適應(yīng)此種變化，就需要看到這種變化之后，對焊槍的位置進(jìn)行適度的調(diào)節(jié)，完成實時性的焊接跟蹤調(diào)查。另外，電弧焊在焊接的過程中，很容易發(fā)出強(qiáng)烈的光，出現(xiàn)較大的噪音，這樣很可能就會引起焊絲短路。以上的情況，焊接機(jī)器人就可以適應(yīng)此種惡劣的環(huán)境。

從機(jī)器人呈現(xiàn)到大家的視野當(dāng)中開始，就經(jīng)歷了多種發(fā)展歷程。焊接機(jī)器人的技術(shù)水平，控制速度，控制精度，可靠度，也會隨著時間的推移，不斷的提升。然而，焊接機(jī)器人的控制成本與價格也會不斷的降低。因此，相關(guān)的企業(yè)，就可以減少焊接員工，增加焊接機(jī)器人的數(shù)量，在兩者費用達(dá)到一個平衡點的時候，使用機(jī)器人進(jìn)行焊接的方式，就會比人工焊接的方式能夠為企業(yè)帶來更大的利潤。不僅可以提升生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平，還可以提升勞動效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升企業(yè)的核心競爭力。雖然焊接機(jī)器人在起初的時候，需要投資的金額較大，但是在以后生產(chǎn)的過程中，就會產(chǎn)生較小的份額。從長遠(yuǎn)的角度看，焊接機(jī)器人的使用更具備持久性[2]。

從焊接機(jī)器人控制速度與精度上看，電弧傳感器與激光跟蹤器的開發(fā)，讓焊接機(jī)器人在工業(yè)機(jī)械當(dāng)中得到了良好的應(yīng)用。電焊機(jī)器人就可以根據(jù)預(yù)設(shè)的軌跡進(jìn)行實施。焊接機(jī)器人在汽車制造當(dāng)中，對汽車的零部件進(jìn)行電弧焊，展現(xiàn)了較強(qiáng)的柔性?？梢允褂镁幊痰姆绞?，構(gòu)建出焊接短，形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。這些內(nèi)容不僅適合汽車制造的主要特征，也可以結(jié)合實際情況，適應(yīng)當(dāng)今需求的變化。另外，焊接機(jī)器人還適用于其它的多種行業(yè)當(dāng)中。從焊接的場合上看，如果形狀太過于復(fù)雜，焊接機(jī)器人的焊槍就不能按照指定的方式進(jìn)行構(gòu)建。這個時候，就需要使用兩種方式進(jìn)行解決。一種是把焊接機(jī)器人本身的作業(yè)空間進(jìn)行有效的擴(kuò)展;另外一種是把工件移動或者轉(zhuǎn)動位置，讓工件上的焊接部位可以進(jìn)入機(jī)器人的空間作業(yè)當(dāng)中[3]。

二、焊接機(jī)器人在機(jī)械制造領(lǐng)域中的發(fā)展趨勢

第一，機(jī)器人的操作機(jī)結(jié)構(gòu)。這樣就可以結(jié)合實際情況，使用有限元分析，模態(tài)分析，仿真設(shè)計分析的方式，探究材質(zhì)的變化。例如：德國KUKA公司，就把機(jī)器人并聯(lián)成為平信號四邊形結(jié)構(gòu)，然后延伸機(jī)器人的工作范圍。這樣的聯(lián)機(jī)機(jī)構(gòu)，就可以實現(xiàn)高精度的測量與加工，為數(shù)控技術(shù)一體化的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。第二，機(jī)器人控制系統(tǒng)。需要在開放式或者是模塊化的進(jìn)程當(dāng)中，提升系統(tǒng)的可靠性與可維修性。編程技術(shù)除了進(jìn)一步提升在線編程的可操作性以外，還需要在離線編程的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)實用性。第三，機(jī)器人傳感技術(shù)的發(fā)展。需要在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提高裝配與焊接機(jī)器人的激光傳感或者視覺傳感，力度傳感的重要性。在視覺、聲覺、觸覺的基礎(chǔ)上，提高機(jī)器人的智能性與適應(yīng)性，從而提高了焊接機(jī)器人的自動跟蹤能力與自動化生產(chǎn)能力。第四，網(wǎng)絡(luò)通信和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。機(jī)器人控制器已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的連接。例如：核輻射、深水、有毒等環(huán)境下，也可以實現(xiàn)有效的焊接[4]。并且多機(jī)器人與操作者之間正在協(xié)調(diào)控制，在網(wǎng)絡(luò)的氛圍內(nèi)，建立預(yù)先顯示的重要作用。第五，焊接機(jī)器人性能價格比的構(gòu)建上，正在向著高速度、高精度、高可靠性、高操作性、高維修性等方向進(jìn)行延伸。

總 結(jié)

隨著科技的不斷發(fā)展，我國是一個科技大國，并已經(jīng)啟動了中國智造2025戰(zhàn)略計劃。在相當(dāng)長的時間內(nèi)，將在制造業(yè)上占據(jù)較強(qiáng)的地位，焊接機(jī)器人的構(gòu)建，也將會在機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中，迎來一個美好的春天。并且，焊接機(jī)器人可以代替人工實現(xiàn)很多惡劣環(huán)境下需要完成的任務(wù)。在自動化的基礎(chǔ)上，像人一樣可以看到變化，根據(jù)變化不斷的調(diào)整自身的工作狀態(tài)。實現(xiàn)科技的又一次飛躍，實現(xiàn)大家共同的“中國夢”。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 萬軍，楊代強(qiáng). ?適應(yīng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019（15）：23-24

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