孫 靜

（天津城市建設(shè)管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院 天津 300134）

焊接是工業(yè)建設(shè)中經(jīng)常會用到的一種技術(shù)，其焊接水平及工藝直接會對產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生影響。隨著我國社會建設(shè)工作的大力開展，焊接技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域變得越來越廣，同時對于焊接技術(shù)也提出了更高的要求。焊接機(jī)器人出現(xiàn)，不僅提升了焊接的精度及效能，也使焊接中對人體產(chǎn)生危害的電弧、煙塵得到了更好的控制。通過分析焊接機(jī)器人應(yīng)用的主要優(yōu)勢，了解焊接機(jī)器人技術(shù)的主要應(yīng)用，為未來焊接機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用與拓展，打下堅實的基礎(chǔ)，正好的服務(wù)于我國的社會建設(shè)事業(yè)。

一、焊接機(jī)器人應(yīng)用的主要優(yōu)勢

（一）更好地保證了勞動者的健康

在傳統(tǒng)焊接作業(yè)的環(huán)境之下，人們通過要適應(yīng)各種復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，不僅會對作業(yè)者的身體造成一定的損害，同時也會降低整個工程的安全系數(shù)。焊接機(jī)器人的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)焊接方式帶來的弊端，不但可以適應(yīng)各種條件惡劣的環(huán)境，同時也能提升整個焊接過程的安全系數(shù)，降低了整體作業(yè)的勞動強度，提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效能，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，對于整個工業(yè)產(chǎn)品的升級換代，具有重要的指導(dǎo)意義。

（二）提升了焊接的品質(zhì)

焊接機(jī)器人作業(yè)之前，技術(shù)人員可以根據(jù)企業(yè)的品質(zhì)要求，通過對電流、電壓及速度的控制，使焊接的品質(zhì)得到更好的控制。同時，焊接機(jī)器人還能避免傳統(tǒng)焊接技術(shù)中人為主觀因素對焊接品質(zhì)產(chǎn)生的消極作用。

（三）能夠更好的保證生產(chǎn)的效能

焊接機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，能夠根據(jù)生產(chǎn)的要求進(jìn)行流速、電流、電壓等相關(guān)參數(shù)的控制，從而更好的保證了生產(chǎn)的效能。與此同時，焊接機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)24h不間斷作業(yè)，技術(shù)人員可以根據(jù)生產(chǎn)計劃及定單的需求，對焊接機(jī)器人的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而使企業(yè)能夠按照原定的計劃開展相關(guān)的工作，提升了整體工作的效能。

二、焊接機(jī)器人技術(shù)的主要應(yīng)用

（一）當(dāng)前機(jī)器人焊接工藝主要使用的方法

氣體保護(hù)焊是當(dāng)前世界應(yīng)用較為廣泛的一種焊接方式，通過融化極氬弧焊、富氬混合氣體保護(hù)焊、鎢極氬氣保護(hù)焊等方式，一些焊接技術(shù)較為先進(jìn)的國家則采用TIME、熱絲等離子、TIG焊等形式進(jìn)行焊接，通過這些方法不僅能夠提升整體焊接的品質(zhì)，同時也能更好地提升焊接的熔敷效能及焊接的效率。

（二）焊接跟蹤技術(shù)的應(yīng)用

焊接跟蹤技術(shù)主要是機(jī)器人對實際焊接環(huán)境進(jìn)行跟蹤檢查，按照焊縫的要求對設(shè)計要求，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，使焊接的品質(zhì)得到更好的控制。焊接跟蹤技術(shù)主要應(yīng)用傳感器作為設(shè)備的通信的介質(zhì)，傳感器又分為光傳感器及電弧傳感器兩種智能傳感的形式，光傳感器主要利用計算機(jī)及視覺傳感技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，實現(xiàn)對焊縫數(shù)據(jù)誤差值的分析，從而使焊接機(jī)器人能夠更好的適應(yīng)焊接環(huán)境的改變；電弧傳感器則是通過電弧進(jìn)行偏差數(shù)據(jù)的獲取，焊縫跟蹤技術(shù)主要以控制理論作為依據(jù)，使焊接的安全性能得以更好的展現(xiàn)。

（三）路徑規(guī)劃及離線編程技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)器人離線編程主要利用計算機(jī)虛擬技術(shù)及圖形技術(shù)，通過機(jī)器人能夠識別的程序語言，構(gòu)建一個虛擬作業(yè)的工作環(huán)境，在未使用機(jī)器人狀態(tài)之下，進(jìn)行空間及運動路徑的模擬，從而使機(jī)器人的程序變得更加完善?？茖W(xué)水平的不斷提升，焊接機(jī)器人智能化已經(jīng)成為社會建設(shè)工作開展的必然選擇。

（四）多機(jī)器人協(xié)作控制技術(shù)的應(yīng)用

多機(jī)器人協(xié)作主要通過控制功能，對多個機(jī)器人能夠合理地進(jìn)行工作的協(xié)調(diào)，共同努力完成一項工作目標(biāo)。多機(jī)器人協(xié)作功能的實現(xiàn)，不但可以指派一個機(jī)器人進(jìn)行焊接任務(wù)的完成，同時也可以通過多個機(jī)器人進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，共同完成一個統(tǒng)一的目標(biāo)，這便對于多機(jī)器人控制程序提出了更高的要求，不僅需要系統(tǒng)具備多智能控制的功能，同時還要確保每個機(jī)器人作業(yè)的獨立性，使協(xié)調(diào)控制技術(shù)得到更好的完善。

（五）專用弧焊電源技術(shù)的應(yīng)用

焊接機(jī)器人除了在系統(tǒng)設(shè)計及控制技術(shù)功能逐步完善之外，同時還要對弧焊電源技術(shù)給予足夠的重視，當(dāng)前電源焊接技術(shù)已經(jīng)從單片機(jī)晶體管時代擴(kuò)展到（MIG/MAG）時代，時代的進(jìn)步，也使弧焊電源得到了更好的更新。當(dāng)前弧焊電源已經(jīng)向著數(shù)字化的方向邁進(jìn)，焊接作業(yè)的參數(shù)以數(shù)字化的形式進(jìn)行展示，不僅能夠提升焊接的安全性能，也能更好地避免外界因素對于焊接品質(zhì)產(chǎn)生的影響，從而能夠使弧焊電源技術(shù)得到更好的應(yīng)用，提升了整體焊接的品質(zhì)。[1-4]

三、未來焊接機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的主要方向

焊接機(jī)器人技術(shù)是社會建設(shè)工作開展的必然產(chǎn)物，隨著AI技術(shù)、傳感技術(shù)、虛擬技術(shù)的結(jié)合使用，焊接機(jī)器人系統(tǒng)的容錯能力會得到更好的提升，數(shù)據(jù)處理的效能及準(zhǔn)確性都會得到更好的改善。與此同時，利用虛擬場景模擬技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)D形技術(shù)與3D場景進(jìn)行有機(jī)融合，從而實現(xiàn)虛擬遙控的功能。此外，多智能焊接系統(tǒng)的出現(xiàn)，也使多臺機(jī)器人協(xié)調(diào)配合功能得以更好的完善，能夠共同完成相對復(fù)雜的焊接作業(yè)，利用多智能及傳感技術(shù)的有機(jī)融合，能夠使焊接機(jī)器人系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能得到更好的優(yōu)化，數(shù)據(jù)處理的效率得到更好的保障，提升整體工作的效率。模糊技術(shù)與神經(jīng)控制是未來智能化系統(tǒng)建設(shè)的主旨目標(biāo)，實現(xiàn)二者功能的有效結(jié)合，提升機(jī)器人作業(yè)的范圍及執(zhí)行的精度，是未來焊接機(jī)器人智能控制功能完善的主要努力方向。

（一）智能化技術(shù)的應(yīng)用

科技進(jìn)步不僅改變了人們的生活，更推動了智能化技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)程，AI、自動化技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，推動了社會建設(shè)各領(lǐng)域的智能化進(jìn)程，智能化技術(shù)在焊接機(jī)器人行業(yè)中的應(yīng)用，使焊接行業(yè)的控制水平得到了較大的提升。雖然當(dāng)前智能化技術(shù)單體應(yīng)用在訓(xùn)練樣本及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，還存有一定的缺陷。但伴隨神經(jīng)學(xué)與模糊控制學(xué)先進(jìn)計算技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)實現(xiàn)了理論與控制實施的完美對接，利用二者技術(shù)的互補性，能夠提升整體控制的精度，提升焊接機(jī)器人整體的智能化控制能力。[5]

（二）多智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

多智能焊接機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)主要以單體機(jī)器人智能技術(shù)衍生出技術(shù)，利用此項系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)將多個單體機(jī)器人利用合理的程序控制系統(tǒng)，組合成為一個完整的多智能化系統(tǒng)，將相關(guān)的工作與任務(wù)進(jìn)行有序的銜接，在程序的控制之下，完成各自的任務(wù)，從而實現(xiàn)總體建設(shè)的目標(biāo)。多智能系統(tǒng)設(shè)計工作開展時，要依據(jù)整體的目標(biāo)、控制要求、時間、功能等多種元素進(jìn)行合理的分析，利用單體決策、執(zhí)行能力的實現(xiàn)，使各個單體智能焊接能夠?qū)崿F(xiàn)通訊功能，進(jìn)而開展緊密的合作活動，完成相對繁瑣的設(shè)計目標(biāo)。

（三）虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

虛擬技術(shù)是信息背景之下各行業(yè)經(jīng)常會用到的一種先進(jìn)技術(shù)，利用傳感、遠(yuǎn)程控制、遙感等技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，將客觀存在的數(shù)據(jù)，錄入到系統(tǒng)之中，系統(tǒng)利用可視化成像及虛擬技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，將現(xiàn)實與空間重組技術(shù)進(jìn)行完美的融合，從而利用虛擬的場景對焊接期間存在的各種問題進(jìn)行仔細(xì)的分析，達(dá)到虛擬控制的功能。利用虛擬技術(shù)，不僅能夠?qū)附幼鳂I(yè)的方案進(jìn)行必要的優(yōu)化，還能依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)的實際，進(jìn)行相關(guān)材料的計算，為焊接工作的開展節(jié)省大量的能源及材料支出，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。[6]

（四）多傳感信息智能融合技術(shù)的應(yīng)用

科學(xué)水平提升，使得傳感技術(shù)的產(chǎn)品功能及類別實現(xiàn)了整體性的完善，傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人只能利用單一的傳感系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的決策，不但功能實現(xiàn)具有一定的局限性，同時也影響了整體的生產(chǎn)效能。多傳感信息智能融合技術(shù)的使用，不僅有效地改善了單一生產(chǎn)的效能，也使焊接機(jī)器人的生產(chǎn)、處理、整合能力得以更好地提升，進(jìn)而使焊接機(jī)器人系統(tǒng)的運算能力得到了極大地提升，不僅保證了焊接的整體品質(zhì)，更推動了焊接系統(tǒng)的智能化進(jìn)程，對于社會各個領(lǐng)域的建設(shè)，具有重要的推廣意義。

四、結(jié)束語

綜上所述，通過焊接機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究分析，認(rèn)識到焊接機(jī)器人應(yīng)用的主要優(yōu)勢：更好地保證了勞動者的健康、提升了焊接的品質(zhì)、能夠更好地保證生產(chǎn)的效能，分析焊接機(jī)器人技術(shù)的主要應(yīng)用：當(dāng)前機(jī)器人焊接工藝主要使用的方法、焊接跟蹤技術(shù)的應(yīng)用、路徑規(guī)劃及離線編程技術(shù)的應(yīng)用、多機(jī)器人協(xié)作控制技術(shù)的應(yīng)用、專用弧焊電源技術(shù)的應(yīng)用，未來焊接機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的主要方向，相信科技水平的不斷完善及專業(yè)技術(shù)人員的共同努力之下，焊接機(jī)器人技術(shù)會得到更好的進(jìn)步，為社會建設(shè)工作的有序開展及人們生活水平的提升，提供更加強大的助力。