
美國人最先設(shè)計制造出世界上第一臺工業(yè)機器人,然后在漫長的發(fā)展過程中,,工業(yè)機器人經(jīng)歷了示教再現(xiàn)型機器人,、可感知機器人和智能型機器人三個階段。而焊接機器人同時也經(jīng)歷了一個發(fā)展階段,,即示教再現(xiàn)階段,、離線編程階段和自主編程階段。當(dāng)前使用的機器人仍以第一代和第二代為主,,但隨著各項技術(shù)的發(fā)展,,焊接機器人加快了自動化、柔性化和智能化的發(fā)展進程,。
當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)中的使用的焊接機器多以從外國引進為主,,特別是 95%以上的弧焊機器人都是 國外制造。這主要是 我國當(dāng)前弧焊機器人在制造過程中,,由于受制于元器件質(zhì)量和配套技術(shù)等因素的制約,,在國內(nèi)焊接機器人市場一直無法占據(jù)主導(dǎo)地位。我國自八十年代后期就開始零星的引進弧焊機器人,,但由于當(dāng)時國家基礎(chǔ)技術(shù)條件不完善,,與機器人配套的周邊設(shè)備和技術(shù)人員缺乏,這就導(dǎo)致在引進初期,,弧焊機器人在實際生產(chǎn)過程中井沒有發(fā)揮出重要作用,。
在九十年代初期在引進機器人時,同時也都購置了與機器人本體相匹配的外圍設(shè)備,,而且對購進后與廠家維持技術(shù)服務(wù),、人員培訓(xùn)及管理等環(huán)節(jié)都較為重視。部分廠家也開展與國內(nèi)科研院所及高校的技術(shù)合作,,開始委托或是 配合進行焊接機器人外圍設(shè)備的開發(fā)及相關(guān)軟件的編程等,,這在一定程度上促進了近年來焊接機器人的有效應(yīng)用,在實際應(yīng)用過程中取得了較好的成效,。
在焊接機器人應(yīng)用過程中,,應(yīng)用單位越來越注意到利用軟件編程開發(fā)焊接機器人功能的重要性,因此加大了對焊接機器人系統(tǒng)的操作性及離線編程功能的開發(fā),。特別是 對于初次引進焊接機器人時,,需要充分的利用制造廠商的售后技術(shù)服務(wù),重視本單位操作技術(shù)人員的培訓(xùn),,確保操作的熟練,。少十與有經(jīng)驗及開發(fā)實力的廠商、研究院所及高校進行合作,,有效的縮短機器人的安裝調(diào)試周期,,使其在最短時間內(nèi)能夠投入正常運行,。
焊接接器人在具體焊接生產(chǎn)過程中,只有少數(shù)焊接機器人是 專為某種焊接方式設(shè)計的,,多數(shù)焊接機器人都是 通用工業(yè)機器人裝上某種焊接工具來完成具體的 自動焊接加工任務(wù),。而且在多任務(wù)環(huán)境中,焊接機器人井不只是 完成焊接作業(yè),,焊接過程中的取物,、搬運及安裝等任務(wù)焊接機器人也能夠完成。這就需要編輯人員要輸入相應(yīng)的程序指令,,機器人能夠根據(jù)程序指令來自動更換機械手上的工具,,從而完成具體的工作任務(wù)。
二,、焊接機器人的主要技術(shù)
1,、焊縫跟蹤技術(shù)
在具體焊接過程中,通過運用焊縫跟蹤技術(shù),,可以針對不同的環(huán)境影響因素來對焊接路徑和焊接參數(shù)進行調(diào)整,,以此來確保焊接的質(zhì)量。焊縫跟蹤技術(shù)主要依托于傳感器技術(shù)和控制理論方法,,同時還應(yīng)用了近代的模糊數(shù)字和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,這標志著焊接跟蹤技術(shù)已進入到智能跟蹤時代。近年來加大了焊縫跟蹤技術(shù)的研究力度,,一些焊縫跟蹤系統(tǒng)已越來越成熟,。
2、離線編程與路徑規(guī)劃技術(shù)
在離線編程和路徑規(guī)劃技術(shù)中,,主要是 利用于規(guī)劃算來對機器人程序進行設(shè)置,,并根據(jù)焊接參數(shù)、焊接路徑及軌跡等完成具體的焊接任務(wù),。這種技術(shù)智能化程度較高,,而且編程質(zhì)量和效率都處于較高的水平,唯一一點是 還沒有完全實現(xiàn)全自動編程,。
3,、多機器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)
部分工作需要多臺焊接機器人共同完成,這種情況下需要利用到多機器人協(xié)調(diào)控制技術(shù),,即由多個機器人合作和協(xié)調(diào)來完成,,該種技術(shù)涉及的面較廣,,要求所有機器人在統(tǒng)一控制下做相應(yīng)的協(xié)調(diào)運動,。特別是 隨著工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的大型化和復(fù)雜化發(fā)展,工業(yè)多機器人協(xié)調(diào)控制技術(shù)的作用將變得越發(fā)重要,。
4,、遙控焊接技術(shù)
在一些危險,、惡劣的環(huán)境下,人不需要進行現(xiàn)場的不安全環(huán)境,,可以利用遠程監(jiān)視和控制來遙控操作焊接機器人,,使其完成具體的 全自動焊接加工任務(wù)。遙控焊接技術(shù)集中了多門學(xué)科的專業(yè)知識,,在一些特殊及危險環(huán)境中具有較好的適用性,。遙控焊接技術(shù)在當(dāng)前最高意義上的焊接自動化和智能化,針對該項技術(shù)的研究成果也較多,。
5,、焊縫識別與導(dǎo)引技術(shù)
目前對焊縫識別和引導(dǎo)主要是 通過基于視覺的方法對焊接區(qū)圖像進行采集,將采集到的信號傳送到圖像處理器進行處理,,通過運算得出具體數(shù)值,,精確引導(dǎo)焊接機器人對焊縫進行焊接。
6,、焊接工藝技術(shù)
目前,,焊接機器人普遍采用氣體保護焊方法,-還有鎢極氫氣保護焊,,等離子弧焊,、切割及機器人激光焊等等。但是 應(yīng)用范圍最廣的還是 高速,、高效氣體保護焊接工藝,。
在工業(yè)生產(chǎn)中,焊接機器人代替焊工進行焊接生產(chǎn)作業(yè),,其不僅解放了人工勞力,,而且有效的保護了人們 的安全。焊接機器人是 科學(xué)技術(shù)進步的重要體現(xiàn),,通過對焊接機器人技術(shù)進一步進行完善和提高,,可以使其在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮越來越重要的作用,并在更多的領(lǐng)域進行廣泛應(yīng)用,,以此來加快推動焊接機器人向智能化和多樣化的方向發(fā)展,。
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