焊接机器人应用现状与发展趋势的研究

焊接机器人现状及发展趋势探究

摘要：在现阶段的工业生产实践过程中，焊接机器人已经得到了普遍的推广运用。焊接机器人由于具备自动化与智能化的焊接操作特征，因此能够有效取代人工焊接操作的传统工艺方法。近些年以来，焊接机器人的系统组成结构正在趋向于日益获得完善，焊接机器人在工业领域的实践运用范围也得到了明显的扩大。因此，本文探讨了焊接机器人在当前时期阶段的技术发展总体状况，探究焊接机器人的工艺技术未来发展趋势。

关键词：焊接机器人；实践运用现状；技术发展趋势

焊接工序构成了工业生产必不可少的工序组成部分，焊接工序的操作实施过程表现为人身伤害风险较高的特征。并且，人工进行零部件的焊接操作处理还会导致产生较多的人力资源成本以及生产时间成本，不利于促进工业企业获得最大化的经济效益。由此能够判断得出，焊接机器人在目前的企业焊接生产操作过程中需要得到更大范围的普及运用，切实控制焊接操作的人工实施成本，促进企业达到更高层次的经济效益利润目标。

一、焊接机器人的基本组成结构

对于焊接机器人而言，目前机器人的基本系统组成结构应当包含机器人的控制柜、本体结构、焊接系统、示教器、传感监测系统、辅助焊接设备、自动化的综合控制处理系统等。焊接机器人的核心设备部件主要集中在机器人的本体结构中，重点包含示教器与控制柜等，焊接系统可以划分为焊枪焊钳、焊接电源、供气机构与送丝机构，辅助焊接设备主要为焊接工装夹具以及自动化的移动控制系统。

此外，系统外部的自动传感监测装置能够重点针对于电弧焊的焊缝缺陷、空间环境数据等进行实时性的采集反馈，有效确保了焊接操作全面实施中的系统电压变化波动状况能得到完整的监测[1]。自动化的视觉传感器可以接收实时性的外部环境传输数据，然后将现有的焊接监测数据反馈给综合性的自动控制处理系统。在此前提下，具有综合控制处理功能的机器人系统就会协调控制现有的机器人运行状况，确保经过传感器采集获得的各项数据信息都能得到完整的反馈。

焊接机器人的关键技术及研究现状

摘要：对智能机器人焊缝跟踪的国内外技术进行了总结，着重介绍了其发展状况和应用，阐述了视觉传感器跟踪、焊缝提取与识别、机器人跟踪控制技术等关键技术，展望了焊接机器人的发展前景。

关键词：焊接机器人；研究现状；焊缝识别跟踪；未来趋势

Keytechnologiesandresearchstatusofweldingrobots

Abstract: The domestic and foreign technologies of intelligent robot welding

seam tracking are summarized, and its development and application are

emphatically introduced. The key technologies such as visual sensor tracking,

welding seam extraction and recognition, and robot tracking control technology

are expounded. The development prospect of welding robot is prospected.

Key words: welding robot; Research status; Weld identification and tracking;

The future trend

随着国家的2025智能制造发布实施，越来越多的制造业开始向智能化转型，根据不完全的数据，几乎有一半的[1]工业机器人都是用来生产焊接机器人的，而焊接机器人的历史更悠久，现在已经发展成了各种各样的机器人。近十年来，计算机、机器视觉和网络技术的飞速发展，使现代科学研究取得了长足的进步。随着对焊接机器人的深入研究和智能的不断完善，焊接机器人已逐渐能够更好地适应各种复杂的作业环境，并解决了许多实际生产过程中遇到的问题。从而改善了生产操作环境、提高了生产效率、降低了生产成本。本文仅对焊接机器人的关键技术进行了阐述。

焊接机器人的发展现状与趋势

焊接机器人是工业机器人应用中的一种，主要用于工业焊接生产线上的操作。随着技术的不断进步，焊接机器人的应用范围越来越广泛，技术水平也在不断提高。

目前，全球焊接机器人市场规模已经达到了250亿美元，并且在不断扩张。其中，以中国为代表的亚洲市场增长速度尤为迅速。据预测，未来几年内，全球焊接机器人市场规模将继续稳步增长。

发展趋势上，焊接机器人将会呈现以下几个方向：

1. 自主化水平持续提升：

焊接机器人在自主化方面的水平越来越高，主要得益于技术的不断推广和应用，包括3D视觉、人工智能、机器学习等。未来，焊接机器人的运动控制和轨迹规划能力将会更加精准和智能。

2. 精度和速度大幅提升：

随着对生产成本和效率要求的不断提高，焊接机器人的生产速度和精度也需随之提高。为了实现精度高、速度快的能力，部分厂商已经在机器人控制系统和传感器方面进行了升级。

3. 更加灵活的应用场景：

传统的焊接机器人主要应用于生产线上的固定作业。但随着企业在生产过程中要求更加灵活，机器人同样也需要适应多样化的生产环境。众多厂商已经在研究如何将焊接机器人应用于更多场景中，包括可移动式焊接机器人等。

4. 多项技术的融合：

总体而言，焊接机器人的发展将会更加多元化、智能化和自主化。未来，焊接机器人的性能、精度、速度和应用场景等方面都将得到进一步提升和完善，为生产制造带来更多便利和优势。

焊接机器人技术现状与发展趋势

摘要：近几十年来，随着自动控制理论、计算机技术、电子技术和通讯技术等的飞速发展，自动化焊接方法尤其是机器人焊接技术得到了迅速发展。用自动化焊接方法代替人工焊接已经成为全球工业制造必然的发展趋势，在一些行业中将逐步替代传统的人工焊接。自二十世纪以来，焊接自动化技术的应用在我国越来越普遍，当前在汽车工业、大型管道等产品的制造过程中，已用焊接机器人实现了大量焊接接头的连接，并且在某些具体的工业生产中尤其是汽车制造中已形成了一套高生产效率、高焊接质量的焊接自动生产线，大力推动了焊接在工业生产中的规模化、机械化和自动化。机器人焊接技术在显著提高焊接生产效率的同时，还提升了产品焊接质量，改变了工人的操作环境，很大程度上降低了工人的劳动强度。

关键词：焊接机器人；控制技术；焊接技术；智能化

截至目前，焊接智能机器人领域在经验方面已先后完成至少三次大规模技术更新升级，从一个仅能在原始教学和回放模式下独立操作的智能焊接机器人，到一个能够通过多传感器模式实时接收焊接信息数据的自动离线智能焊接机器人。然后逐步发展和进化为能够超越我们通常所说的多传感器模式的智能机器人，双方已经能够通过自学习编程和其他方式快速实现焊接机器人的自适应焊接，该机器人能够自动适应复杂工作环境的功能要求。

1焊接机器人介绍

早些年间，最开始出现的是火烙铁钎焊、锻接等简单的金属连接方法。从上世纪三十年代以后才逐步形成电弧焊、电阻焊，到后来的埋弧焊，二氧化碳保护焊。从上世纪八十年代开始，在焊接领域逐步使用机器人焊接技术，使得自动化焊接技术的步伐向前迈出了关键一步。

改革开放以后，焊接机器人的应用也较为普遍，各种用途的工业机器人在各自领域得到广泛的应用。现已广泛应用于汽车零部件制造业中、重型机械结构部件、锅炉压力容器件、铁路车辆、国防兵器等方面。当前，国外焊接机器人已经逐渐形成了欧美和日本这两大体系。

焊接机器人主要是指具有三个或者三个以上可自由编程的运动轴，依靠编写程序实现对机器人的控制，使机器人能够按照预先规定的作业路径及速度，把焊接工具送到指定位置的机器。焊接机器人主要包含两个部分，即机器人、软硬件及焊接相关设备。