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        智能化機(jī)器人焊接技術(shù)研究

        2022-02-25 21:42:59孔岳良
        科技信息·學(xué)術(shù)版 2022年8期
        關(guān)鍵詞:焊接技術(shù)研究

        孔岳良

        摘要:文章主要從簡(jiǎn)述智能機(jī)器人焊接關(guān)鍵技術(shù)入手,論述了智能機(jī)器人焊接關(guān)鍵技術(shù)的部分結(jié)構(gòu)特征,同時(shí)也分別詳盡論述了智能機(jī)器人焊接關(guān)鍵技術(shù)的自主規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)、智能機(jī)器人焊接關(guān)鍵技術(shù)中柔性加工等關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用、以及智能機(jī)器人焊接關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)用中的焊接追蹤和導(dǎo)引等關(guān)鍵技術(shù),對(duì)上述關(guān)鍵技術(shù)做出了詳盡的解析,并希望為有關(guān)的基礎(chǔ)理論研究和實(shí)際工作提供必要的技術(shù)參考。

        關(guān)鍵詞:智能化機(jī)器人;焊接技術(shù);研究

        一、智能化機(jī)器人焊接技術(shù)概述

        隨著現(xiàn)代科技和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,中國(guó)傳統(tǒng)的焊接技術(shù)也取得了跨越式進(jìn)展。傳統(tǒng)的手工式焊接技術(shù)已經(jīng)逐漸向智能化焊接技術(shù)轉(zhuǎn)變,提升了焊接技術(shù)的自動(dòng)化和智能化。與此同時(shí),焊接精度以及焊接技術(shù)的操作效率也得到了大幅度的提升。所以,在未來(lái),發(fā)展智能機(jī)器人連接技術(shù)將是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然選擇,是社會(huì)發(fā)展、民心所向。在受現(xiàn)代電腦控制技術(shù)的促進(jìn)和智能微處理技術(shù)的發(fā)展背景下,智能機(jī)器人連接技術(shù)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量均獲得了相應(yīng)的提高。在未來(lái)的智能機(jī)器人連接技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中,智能機(jī)器人不但能夠按照預(yù)先制定好的連接工藝流程來(lái)完成實(shí)際的運(yùn)行任務(wù)與作業(yè),還能夠增強(qiáng)機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)變能力與靈敏度,使之能夠在智慧型和柔性型的發(fā)展軌道上跑的更遠(yuǎn)。

        二、智能化焊接機(jī)器人組成結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

        智能焊接機(jī)器人科技,是在沿用中國(guó)優(yōu)良傳統(tǒng)的機(jī)械連接技藝的基石上融入了現(xiàn)代智能科技,并利用最領(lǐng)先的高新技術(shù)和多媒體視頻技術(shù)手段,在機(jī)器人系統(tǒng)中植入智能焊接操作程式,使連接機(jī)器人系統(tǒng)根據(jù)既定的指令完成作業(yè)。實(shí)現(xiàn)了焊縫工作的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性,由電腦現(xiàn)場(chǎng)完成監(jiān)控,從而在較大程度上規(guī)范了焊縫技能的運(yùn)用,大大提高了焊縫技能的作業(yè)效果。智能焊接機(jī)器人技術(shù)中融入了眾多專業(yè)的研究成果,更便于對(duì)焊接車間工作人員進(jìn)行科學(xué)管理,有效減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)員工人才閑置浪費(fèi)現(xiàn)狀,也大大提高了智能焊縫機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的準(zhǔn)確性。智能的焊接機(jī)器人通常制作精巧,工作安全穩(wěn)定性能較好,而且可以在作業(yè)空隙里移動(dòng)靈巧。智能加工焊接機(jī)器人技術(shù)零部件都是通用性的,除專業(yè)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化機(jī)器人焊接技術(shù)零部件,其余零件也大都是通用性的。對(duì)于部分機(jī)械零件也是能夠隨意調(diào)整的,從而使得智能焊接機(jī)器人很好地完成了焊接作業(yè)。由于焊接機(jī)器人是高度智能的、作業(yè)完全智能的,它能夠按照作業(yè)的周圍環(huán)境,按照被植入的計(jì)算機(jī)程序完成改變,從而順時(shí)提升了焊接作業(yè)效果,也有效節(jié)約了作業(yè)時(shí)間。因?yàn)橹悄芎缚p機(jī)器人系統(tǒng)都是經(jīng)過(guò)高度仿真的,其內(nèi)部擁有近似人體的"傳感器",因此能夠有效應(yīng)對(duì)外部作業(yè)突然情況,從而有效提升了智能焊縫機(jī)器人系統(tǒng)的自身適應(yīng)性,也節(jié)約了大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)費(fèi)用。

        三、智能機(jī)器人焊接技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用

        (一)利用智能機(jī)器人焊接技術(shù)的焊縫辨識(shí)、引導(dǎo)、追蹤等技術(shù)。智能機(jī)器人對(duì)焊接技術(shù)的應(yīng)用,一個(gè)重點(diǎn)就是智能機(jī)器人對(duì)焊接的辨識(shí)、引導(dǎo)、監(jiān)控。智能焊接機(jī)器人通過(guò)使用傳感器感受周邊的焊接環(huán)境,并主動(dòng)辨識(shí)焊接工具和連接零部件,從而識(shí)別焊接縫的形狀。反饋給已植入焊縫機(jī)器人的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),并引導(dǎo)智能焊縫機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的焊縫判別,通過(guò)設(shè)定合理的焊縫接頭位置,從而正確判定和算出焊縫的軌跡,以防止焊縫失敗,造成作業(yè)傷亡。智能機(jī)器人焊接技術(shù)中的焊縫跟蹤技術(shù),即受焊接工藝影響,焊縫發(fā)生了不可預(yù)測(cè)的定位偏移現(xiàn)象,這樣若還在既定的焊縫部位完成了焊縫,則將會(huì)直接導(dǎo)致焊縫品質(zhì)的降低。此時(shí),在智能機(jī)器人中植入焊縫跟蹤技術(shù)及相關(guān)編碼是至關(guān)重要的。這才能在較大程度上保證焊縫品質(zhì),給當(dāng)前智能機(jī)器人對(duì)焊縫技術(shù)的研發(fā)帶來(lái)了新的奠基石。由于智能焊縫機(jī)器人對(duì)焊接的精確性和焊縫產(chǎn)品裝配要求普遍性偏高,在這時(shí)引進(jìn)焊接質(zhì)量追蹤系統(tǒng)也是至關(guān)重要的。智能焊接機(jī)器人的焊縫追蹤技術(shù)大致包括了電弧追蹤和激光跟蹤二類,電弧追蹤技術(shù)主要是擺焊,多使用于厚板,并且電弧追蹤技術(shù)通常都是結(jié)合了智能焊接機(jī)器人的多重功能后才能應(yīng)用。我們可以首先去檢查每一個(gè)的焊接情況,然后再讓智能化焊接的機(jī)器人完成焊接,當(dāng)然也可以一邊檢測(cè)情況一邊完成焊接。焊接電弧追蹤的主要優(yōu)點(diǎn)是它能夠監(jiān)測(cè)到生產(chǎn)的任意部位,而智能焊縫機(jī)器人系統(tǒng)則通過(guò)測(cè)量得到的焊縫數(shù),可以確定焊縫軌跡并進(jìn)行焊縫連續(xù)作業(yè)。而激光跟蹤則多應(yīng)用于薄板,智能焊接機(jī)器人可以利用自身的視覺(jué)控制系統(tǒng)和”感應(yīng)器”對(duì)商品焊縫的情況做出評(píng)估,并制定焊接作業(yè)方案,從而進(jìn)行焊縫工作。

        (二)研究智能機(jī)器人焊接技術(shù)的重要傳感器與關(guān)鍵技術(shù)。隨著對(duì)智能機(jī)器人焊接技術(shù)的進(jìn)一步研究與發(fā)展,將發(fā)現(xiàn)傳感器及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的新需求。利用感應(yīng)器的特性了解外界作業(yè)環(huán)境,并反映給作業(yè)機(jī)器人以便其能夠更準(zhǔn)確進(jìn)行應(yīng)對(duì)。智能化焊接機(jī)器人的視覺(jué)感應(yīng)器部分,能夠直接從外部獲得大量的作業(yè)信號(hào),從而有效提升了作業(yè)機(jī)器人的作業(yè)靈敏度和焊縫準(zhǔn)確度,也能夠直接保證了焊縫品質(zhì)。

        (三)多個(gè)智能化焊接機(jī)器人的協(xié)同作業(yè)技術(shù)。多臺(tái)智能焊接機(jī)器人的聯(lián)合配合作業(yè),能夠在極大程度上減少焊縫故障,提升焊縫作業(yè)的效率和品質(zhì)。通過(guò)專業(yè)技術(shù)人員在智能焊接機(jī)器人中植入相關(guān)編碼,合理分配工人在多臺(tái)智能焊接機(jī)器人作業(yè)時(shí)的工作軌跡,以保證焊縫工作驗(yàn)證進(jìn)行,多臺(tái)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)作業(yè)配合,從而實(shí)現(xiàn)最高效的焊縫合作。

        四、結(jié)語(yǔ)

        隨著我國(guó)制造業(yè)智能化的不斷發(fā)展,對(duì)焊接機(jī)器人的智能化要求越來(lái)越高,這突破了傳統(tǒng)的焊接技術(shù),促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。未來(lái),智能機(jī)器人焊接技術(shù)必將成為社會(huì)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),機(jī)器人焊接技術(shù)人員應(yīng)不斷探索相關(guān)技術(shù),為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而不懈努力。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 許燕玲,張本順,侯震. 海工裝備機(jī)器人智能化焊接關(guān)鍵問(wèn)題及技術(shù)研究[J]. 金屬加工(熱加工),2021(6):1-10. DOI:10.3969/j.issn.1674-165X.2021.06.001.

        [2] 莫明朝. 焊接智能化與智能化焊接機(jī)器人技術(shù)研究[J]. 中國(guó)科技縱橫,2017(9):81-82. DOI:10.3969/j.issn.1671-2064.2017.09.060.

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