焊接机器人培训计划（通用11篇）
机器人焊接年中总结如下：
1.人员方面：目前机器人焊接操作工3人比去年多1人，人员全部是今年新招聘的新工人，针对新员工，车间对他们实现边生产边培训的方式进行培训，现在3个新员工都能自己解决简单的问题，保证焊接机器人能正常运行，其中2人学会简单的焊接程序调整，焊接位置出现偏差后能自己调整焊点位置，保证焊接质量,3人中有1人原本是焊工，2人不会气保焊，现在这2人都学会基本的补焊作业,并且传授焊接工艺方面的基础知识。
2.设备方面：目前焊接机器人一共3台，2台松下FGⅢ电源融合型焊接机器人，1台OTC FD V6焊接机器人，并且全部在焊接运行,针对焊接机器人工作量大，焊接持续性强的特点，车间将原有的焊丝盘结构全部改成焊丝桶结构，将频繁更换焊丝的时间节省下来，增加机器人的工作效率。同时车间里的管道保护气都已经接通使用，使原来需要工人每天一换的瓶装气变为开通阀门就能生产，提高生成效率。
3.气动焊接夹具方面：护栏气动焊接工装 2台
830床板气动焊接工装 4台
830/900通用床板气动焊接工装 4台
餐桌架气动焊接工装 1台
床脚气动焊接工装 1台
丝杆固定座气动焊接工装 1台 以上气动焊接工装都在正常使用中。
031左大梁气动焊接工装 1台
031右大梁气缸焊接工装 1台
031总成气动焊接工装
1台
鞋架气动焊接工装
1台
诊查床床脚气动焊接工装 1台 以上焊接工装都需要施焊接，计划下半年开始试焊接。
诊查床总成气动焊接工装 1台 需要装配。
4.生产方法方面：改进机器人工装定位机构，设计制作工装快换装置，目前设计部分已经完成，还差外发攻丝和锁紧螺母的车加工,外加工完成后开始安装。快换装置制作完成后，更换工装的时间估计能比以前的节省1-2小时左右。
5.现场；严格执行公司的6S管理，机器人焊接规划生成区域，指定来料区、半成品区、补焊区，产品焊接完成后按规定数量放到指定的物流器具上，备件打包上货架，非备件流入下一生产环节。
16年下半年计划：
1.SK031床框焊接先进行手工焊接测试，调整，调整完成后计划用焊接变位器上焊接机器人焊接，诊察床床框同时开始安装。
2.车间现有焊接工装的管理，计划申购油漆，对不在使用的焊接工装进行油漆作业，并增加工装铭牌。
3.机器人快速更换装置外加工完成后计划进行安装，提高机器人焊接更换焊接工装的效率。
关键词：工业机器人,自动焊接技术,PLC,质量控制
随着工业经济领域的战略转型和技术升级, 工业机器人应用技术越来越广泛的应用于各行各业, 其中工业机器人焊接技术就是典型应用之一, 随着现代制造业的发展, 焊接自动化、工业机器人、自动化控制系统的发展已经成为必要趋势, 焊接技术正在经历从传统的手工技术作业发展成为现代科学制造, 越来越多的加工制造业用焊接机器人来实现焊接工艺, 焊接机器人的应用极大的保护了人们的安全[1]。
1 机器人焊接系统的硬件连接
一个完整的工业机器人弧焊系统由工业机器人、焊枪、焊机、送丝机、焊丝、焊丝盘、气瓶、烟雾净化系统或者烟雾净化过滤机等组成。机器人焊接系统单元间的连接包括焊机和送丝机、焊机和焊接工作台、焊机和加热器、送丝机和机器人工控柜、焊枪和送丝机、气瓶和送丝机气管等的连接。设备连接如图1所示[2]。
2 机器人焊接系统参数调节与设置
2.1 送丝轮压力调节
系统安装连接完成后应根据工艺要求调整送丝轮、气瓶压力以及焊丝盘的盘制动力。送丝机构为四轮双驱, 送丝压力刻度位于压力手柄上, 对于不同材质及直径的焊丝应设置不同的压力刻度, 不同材质、焊丝直径与压力的关系如表1及图2所示。焊接过程中实际的压力调节规范必须根据焊枪电缆长度、焊枪类型、送丝条件和焊丝类型作相应的调整。图2中类型1适合硬质焊丝, 如实芯碳钢、不锈钢焊丝。类型2适合软质焊丝, 如铝及其合金。类型3适合药芯焊丝[2]。
2.2 气瓶流量调节
气瓶流量和焊接方式、板厚、焊丝直径等有关, 应合理确定气压流量。在流量调节前打开气瓶手动开关阀按一下送丝机的气检按钮, , 在送气期间, 旋转流量调节旋钮使浮球处于预设定流量的刻度位置, 流量调节完成后, 可再次按下气检按钮停止送气。
2.3 焊机面板参数设置
焊机的功能选择和参数设定通过焊机的控制面板完成, 焊接面板参数设置的操作流程首先依次选择焊接方法、工作模式、焊丝直径、焊丝材料, 然后利用调节旋钮和参数选择键进行其他参数的调整, 例如焊脚、板厚、焊接速度、焊接电流、焊接电压、电弧力/电弧挺度和弧长修正等。为了达到理想的焊接效果, 必须合理的设置焊接各项隐含参数, 如回烧时间、提前送气时间、滞后关气时间等。如果焊机电压和电流由机器人给定则无需设置焊接电流和焊接电压 (此时隐含参数P09 (近控有无) 必须设置为OFF) 。
3 机器人焊接系统示教及编程
焊接工作既可以利用机器人示教器本地操作来完成, 又可以由PLC远程控制完成。为了保证焊接的正常进行及焊接机器人与PLC之间的通讯, 除了完成机器人通用示教工作和编制PLC控制程序外, 还必需完成机器人焊接系统焊接参数设置及机器人、PLC、焊机系统的关联设置, 如表2、表3所示。
机器人焊接示例程序如下:
PROC MAIN ()
Move Abs J jpos10No EOffs, v200, z50, tool1;
Move L p10, v100, z50, tool1;
Move J p20, v100, z50, tool1;
Arc Lstart p30, v5, seam1, weld1, fine, tool1;Arc L p40, v5, seam1, weld1, fine, tool1;
Arc L p40, v5, seam1, weld1, fine, tool1;
Arc LEnd p50, v5, seam1, weld1, fine, tool1;Move J p60, v100, z50, tool1;
Pulse DOPLength:=1, DO10_4;
ENDPROC
4 机器人自动焊接系统PLC控制
机器人自动焊接系统在远程控制模式下, 机器人选择自动模式, 系统就绪情况下, 通过PLC系统能够实现自动焊接控制。启动按钮, 系统运行, 机器人程序启动, 在运行过程中若按下暂停按钮机器人应暂停运行, 再次按下启动按钮, 机器人继续运行, 若急停按钮动作, 系统应立即停止运行, 须按复位按钮, 清除机器人急停信号。机器人回到工作原点后, 系统才可以再次启动。本系统采用三菱FX-3U实训PLC控制, PLC具体I/O分配见表4, PLC控制程序如图3所示。
5 焊接质量控制
使用压力手柄调节送丝轮压力, 应使焊丝均匀的送进导管, 并要允许焊丝从导电嘴出来时有一点摩擦力, 不致引起在送丝轮上打滑, 注意过大的压力会造成焊丝被压扁, 镀层被破坏, 并会造成送丝轮磨损过快和送丝阻力增大。完成焊机面板参数设置后要根据实际焊接弧长微调电压旋钮, 使电弧处在脉冲声音中稍微夹杂短路的声音, 达到良好的焊接效果。在焊接过程中应保持焊枪向焊接行进相反方向倾斜0°~10°的“前进法”焊接方法, 使气体保护效果较好。
在焊接过程中如果发现有焊接气孔等出现, 要检查焊接参数设置是否合适, 焊接工件是否清洁, 送丝机送丝是否稳定等, 并应及时清理焊枪。如果出现焊接咬边现象要及时调整焊接参数和焊枪角度;如果经常性出现焊偏现象则要对机器人零位置进行校正[3]。
6 结束语
机器人焊接系统既能够通过示教器进行示教编程焊接, 也能进行远程控制焊接。将PLC技术、工业机器人技术和自动焊接技术合理运用于焊接领域, 使焊接技术从传统的手工作业发展成为现代科学制造, 不仅提高了生产效率, 更大大改善了劳动者的工作环境, 是焊接自动化技术必然的发展趋势。
参考文献
[1]陈善本, 吕娜.焊接智能化与智能焊接机器人技术研究进展[J].电焊机, 2013 (5) :28-36.
[2]亚龙YL-399A型工业机器人实训考核装备基础培训资料[Z].浙江亚龙教育装备股份有限公司, 2014.
【关键词】高职院校 焊接教学 焊缝跟踪 机器人
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2015）07C-0185-03
在焊接机器人的自动控制中，要求机器人能认别焊缝位置并沿着焊缝自动规划焊接轨迹。目前，大部分的焊接机器人的位置识别都是通过示教的方式完成，并人为提前精确地规划好焊接的轨迹。然而，大型焊接件在人为规划焊接轨迹时，由于焊件的特点，单纯的示教轨迹识别无法完成大范围和高精度的焊接。为此，在焊接实验教学中提供一种具有大范围和高精度的可自动跟踪焊接机器人具有重要意义。
一、宏微双驱动实验系统
宏微双驱动焊件机器人系统由机器人本体、视觉采集模块、控制系统和上位计算机组成，如图1a）所示。机器人本体由宏机器人和微机器人组成，宏机器人由行程为600mm的两个自由度组成，微机器人由行程为200mm的两个自由度组成，四个关节均采用伺服电机驱动。宏机器人用于大范围移动，微机器人实现高精度调节。微机器人安装于宏机器人末端，微机器人装有焊枪和视觉传感器模块。视觉模块由激光器、摄像头、图像采集卡等组成，如图1 b）所示。
宏微双驱动实验系统的控制策略如图2所示。主控制器根据期望的焊接轨迹与反馈的误差大小判断是启动宏动单元还是微动单元。宏动单元在运行前，通过多点示教完成焊缝的大体轨迹规划，微动单元与视觉传感系统组成闭环，实现焊缝的自动跟踪。
a） 实验平台示意图 b） 视觉传感器
图1 宏微双驱动机器人系统
图2 宏微双驱动机器人系统控制结构图
二、焊缝跟踪
（一）宏机器人粗跟踪规划
由于机器人在控制的过程中，对于同一个目标有多种姿态可以实现，不同的姿态形式影响机器人的整体性能。因此宏机器人在接到焊接任务后，首先通过视觉传感器确认焊枪和焊缝的位置，依据机器人焊枪运动连续和冲击小的原则初步选择一组合适到达的姿势。接着采用基于笛卡尔坐标关节空间的对轨迹规划模式，对宏机器人的末端位姿进行规划。将焊缝的示教采样点作为宏机器人轨迹规划的参考点，对于简单的焊缝，示教点的间隔可以稍微大些，相应的对于复杂的焊接任务，为了提高精度将示教点划分得尽可能细，特别是在大转角处，大突变的焊缝处。宏机器人粗跟踪是精跟踪的基础，合理的粗跟踪将大大减少后续精跟踪的跟踪速率和精度等级。
（二）微机器人精跟踪闭环
微机器人串联于宏机器人的末端，且处于其中间位置，随着宏机器人一起运动，宏机器人在焊缝粗跟踪的过程中结合轨迹规划的效果，确保微机器人将处在焊缝中心附近。结合微机器人惯量小，响应速度快的特点，采用PID算法完成焊缝图像采集和焊枪位置闭环控制。其控制原理如图3所示。
图3 微机器人闭环控制结构图
由图3可知，微机器人的动作和目标为使焊缝的实际轨迹点和焊枪的实际轨迹点的误差在许可范围内，由图形处理软件给定当前焊缝的理论位置和焊枪当前的位置，通过PID控制器对微动单元的速度和位置进行调节，驱动微机器人进行焊接工作，接着由视觉传感器采集到焊枪的实际位置，反馈到下一次循环中。由于微机器人的运动是在宏机器人的运动前提下，运动范围小，所需调节小，因此通过PID调节可以很好满足任务要求。
（三）宏微机器人协调运动
一般情况下，宏机器人和微机器人在焊缝自动跟踪时是单独完成的。宏机器人通过三次多项式或高次多项式轨迹规划，可以提高机器人运行的稳定性，同时将微机器人置于焊缝中间位置附近。但当宏运动的轨迹规划受到机构约束与焊缝的位置相差较大时，微机器人的视觉传感器将失效，无法找到焊缝的位置。此时，应将宏微双驱动协调运动，运动遵循宏机器人运动为主，尽可能的多次小范围调节，微机器人运动为辅，主要起着位置采集指导宏机器人运动的作用。使微机器人回到焊缝中间位置附近。宏微机器人协调运动在焊接作业空间受限的场合使用的次数较多，所需焊接时间较长，这时需要合理分配焊接精度和焊接效率。
三、实验与结果
宏微双驱动焊接机器人实验平台如图4 a）所示，焊缝位置图像获取系统如图4 b）所示。给出了折线焊缝和S形曲线焊缝示教建模和自动跟踪实验结果。
a）宏微双驱动机器人实验样机 b） 焊缝图像采集点
图4 宏微双驱动机器人实验系统
焊缝的示教和建模如图5所示，其中，“*”为焊缝曲线示教采集点，图5 a）为折线焊缝曲线拟合图形，图5 b）为S形焊缝曲线拟合图形。折线焊缝曲线拟合采用一阶多项式拟合实现，S形焊缝曲线拟合采用三次多项式拟合实现，拟合结果与焊缝位置相近。
a） 折线焊缝建模
b） S形焊缝建模
图5 焊缝建模
图6为折线焊缝跟踪实验结果，宏微双驱动机器人的各关节采用直线插补，完成焊缝的自动跟踪；图7为S形焊缝跟踪实验结果，宏微双驱动机器人的各关节采用三次多项式插补，完成焊缝的自动跟踪；图6 a）和图7 a）为宏机器人期望轨迹、微机器人精调曲线和焊枪实际轨迹。图6 b）和图7b）为误差曲线。由实验误差结果可知，采用具有宏微双驱动焊接机器人的误差在±0.5mm范围内，可实现大范围、高精度的焊缝自动跟踪。
a） 折线焊缝跟踪实验图
b） 折线焊缝跟踪误差曲线
图6 折线焊缝实验结果
（下转第192页）
（上接第186页）
a） S形焊缝跟踪实验图
b） S形焊缝跟踪误差曲线
图7 S形焊缝实验结果
以高职院校焊接实验教学为背景，提出了一种基于运动规划的宏微双驱动焊接机器人焊缝自动跟踪方法。给出了焊缝建模的过程，实现宏机器人在示教下进行焊缝轨迹粗跟踪，可实现大范围焊缝跟踪。通过激光视觉传感器，实现微机器人与焊缝位置闭环控制，实现快速响应、高精度焊缝自动跟踪。最后同时进行折线和S形曲线焊缝实验，验证基于宏微双驱动焊缝自动跟踪方法的有效性。
【参考文献】
[1]陈海永，方灶军，徐德，孙鹤旭. 基于视觉的薄钢板焊接机器人起始点识别与定位控制[J]. 机器人，2013（01）
[2]吕喜明，李明远. 最小二乘曲线拟合的MATLAB实现[J]. 内蒙古民族大学学报（自然科学版），2009（02）
[3]刘定强，黄玉美，谢礼，杨勇. 压电型宏微双驱动精密定位系统点位协调控制[J]. 农业机械学报，2011（04）
[4]肖献强，张志宇，张文，李欣欣. 基于机器视觉的宏/微双驱动与控制系统的研究[J]. 微特电机，2008（06）
[5]陈华斌，黄红雨，林涛，张华军，陈善本. 机器人焊接智能化技术与研究现状[J]. 电焊机，2013（04）
张雷振
技术部
2010-10-10 在公司研发部林彦峰同事的培训资料里，有关ABB机器人基本的和高级的焊接指令及相关设置已有介绍。其中基本焊接指令例如： ArcLStart、ArcCStart；ArcL、ArcC；ArcLEnd、ArcCEnd
使用ABB机器人焊接工程机械的中厚板，只使用这些基本指令或程序是远远不够的。在中厚板的焊接实践中，高级焊接指令和程序的应用必不可少，这些程序编写起来相对比较复杂。我公司技术部蒋炳翔、洪开垦等老员工在中厚板调试焊接方面经验丰富，笔者在他们的细心指导下，总结了非常实用的高级焊接程序和焊接规范并列了出来和大家分享。① 智能寻位：
SmarTac 智能寻位系统，寻位速度20mm/s时，最高精度可达±0.25mm 在中厚板焊接中，首先对工件焊道焊缝进行寻位，通过PrePDisp指令把偏差值叠加后，再将结果计入pose中。开始焊接前，首先使用PdispSet指令修正焊接所有目标点，当焊接结束后使用PdispOff关闭修正偏移值。应用示例如下：
Search_1D pose1, p1, p2, v200, tool1;Search_1D pose1, p3, p4, v200, tool1PrePDisp:=pose1;PDispSet pose1;ArcLStart p5, v100, seam1, weld1, tool1;…
ArcLEnd p10, v100, seam1, weld1, tool1;PDispOff;这里需要指出的是，如果是同一道焊道多层焊接，PdispOff可以不用使用。② 沟槽寻位：
在智能寻位的基础上，焊枪针对沟槽进行一系列运动，计算出沟槽实际位置及宽度与编程时的偏移值，以得到真实沟槽位置及尺寸。应用示例如下：
Search_Groove pose1, GWS, p10, p20, 15, v1000, tool1;Search_Groove pose2, GWE, p30, p40, 15, v1000, tool1;…
PDispSet pose1;ArcCalcLStart p50, v200, GWS, ad1, seam1, weld1, weave1,z50, tool1, track1;PDispSet pose2;ArcCalcLEnd p60, v200, GWE, ad1, z50, tool1;PDispOff;以中厚板焊接圆形沟槽为例，往往先把圆分为几段或几个位置点进行寻位，并且把各个位置的修正值加以区分记录下来。焊接前用PDispSet分别对各个位置进行焊接目标点修正。其中均匀变摆幅指令ArcCalcLStart 多配合Search_Groove指令使用，Track（跟踪功能）的参数使用中心线跟踪。③ 电弧跟踪：
AWC电弧跟踪系统只适合于焊接过程，并且在焊枪摆动过程中。需要使用脉冲焊机及混合气体，获得稳定可靠的焊接电弧，用于钢板焊接。选择可选变量中的Track即开启跟踪功能。焊接时要在弧焊控制RobotWare Arc中选择跟踪启动。焊接摆幅不能太小，最小1.5倍焊丝直径。焊接起始点固定，焊缝不超过1米的前提下，终点的最大偏离距离为焊缝长度的十分之一。跟踪参考电流current影响到焊枪喷嘴距离工件高度，参考电流小喷嘴高度高。④ 多层焊接：
该程序广泛应用于中厚板焊接中，技术部蒋炳翔同事调试的SRT0911斗杆机器人焊接系统应用比较典型。应用示例如下：
ArcLStart p1,v100,sm1,wd1Weave:=wv1,fine,tool1Track:=tr1SeamName:=“ws1”;ArcLEnd p2,v100,sm1,wd1Weave:=wv1,fine,tool1Track:=tr1;WaitTime 0.5;MpReadInPathSeamName:=“ws1”MinPointInc:=2MaxPointInc:=4SavePathFileName:=“path1”;…
MpLoadPath “path1 ”;ArcRepLStartEnd,revp1,v100,sm2,wd2,wv2,z5,tool1SeamName:=“ws1”;保存焊接路径程序是
MpReadInPathSeamName:=“ws1A”MinPointInc:=2MaxPointInc:=4;
MpSavePath “path1A”SeamName:=“ws1A”;编写该程序，前后应插入等待时间WaitTime 0.5 加载焊接路径程序是 MpLoadPath “path1A”;并且配合ArcRepLStartEnd或者ArcAdaptRepLStartEnd重焊路径。重焊时可以通过revpath数据（程序中的revp1）对路径进行修正，该数据常常影响到焊接工艺。⑤ 摆动焊接：
摆动焊接是填充中厚板宽缝焊道最重要的手段。选择可选变量Weave即可开启焊枪摆动功能，焊接时要在弧焊控制RobotWare Arc中选择摆动启动。一般摆动方式为水平摆动。这里需要提到的是，Offs也可以实现摆动效果，而且是原点摆动。该程序在技术部洪开垦同事调试的SRT1061滚筒纵、环缝机器人焊接系统中应用到原点摆动焊接。部分程序如下：
Lable5:
ArcL Offs(p30_01H,7,0,12), v20, seam30,weld30_5, fine, Torch1;
ArcL Offs(p30_01H,-7,0,12), v20, seam30,weld30_5, fine, Torch1;
IF giTask_POS=6 GOTO Lable6;
IF giTask_POS <> 5 GOTO Lable5;
该程序同一焊道环缝共焊接6层，这是第5层。Offs(p30_01H,7,0,12)是距离p30_01H点X方向7mm,Y方向0，Z方向12mm的点，Offs配合IF程序，就实现距离中间位置p30_01H点前后7mm的位置往复移动。从而达到摆动焊接效果。⑥ 编程规范
编写规范的焊接程序有利于程序的检查和修改。在HOME文件夹中编写各部分程序。程序以MOD文件格式存储，包括清枪程序、主程序和每一面的程序，依次编写保存。主程序，以焊接工件的面为单位，焊接顺序可以参考客户要求；每一面的焊接程序建立一个MOD文件，每个面焊接文件中包括多道焊缝程序；如有需要，焊接文件可以插入寻位程序，寻位可以在焊接开始之前对所有焊缝总的寻位，也可以对每条焊缝焊接之前进行寻位，为了方便选择前者。⑦ 机器人姿势
调整漂亮的机器人运动姿势，不但可以防止机器人运动中发生碰撞或者进入动作死点，还可以保证焊接工艺的合格与美观。在机器人行走每一条焊缝之前就应当把机器人调整到合理的位置和姿态。调整焊枪，尽量使焊枪在焊接中姿态变化不大。机器人行走机构，在焊接中尽量保持静止或者匀速运动。调整外部轴动作，保证机器人可以轻松地到达焊接工件位置。⑧ 焊接工艺
外部因素---排除影响焊接工艺的外部因素，焊接前要清理铁锈、油污，防止吹风。船型焊接---对于角焊，焊枪尽量垂直向下对准焊角，保证焊接成形质量。另外焊枪推焊，焊枪和垂直方向成20o以内的角度前进焊接。
V型焊接---V型对接坡口焊缝底部托板不应过薄且与母材间隙不应过大，以免打底焊接时焊漏。如果存在间隙，焊接前可以用机器人点焊打底。焊接参数---设置合适的焊接参数可以焊出漂亮的成形。不但每个焊接面的参数值不一样，就是同一道焊缝每层焊接的参数值也不一样。这些参数直接影响到焊接的工艺，而且几乎没有固定的值，要靠我们调试人员经验摸索获得。设置这些参数最好在专业人士的指导下进行，笔者与我司技术部吴两全同事试焊斗杆，在陈成芳总经理的指导下，效果明显。⑨ 注意事项
安全保护---焊接前戴上防弧眼镜、焊帽、袖筒和口罩，穿上劳保鞋，保护好自己。焊接准备---检查焊机，冷却水、保护气、焊丝/导电嘴/送丝轮规格，面板设置（保护气、焊丝、收弧、参数分别控制等），工件接地良好；检查信号，手动送丝、手动送气、焊枪开关及电流监测等信号，水压开关、保护气检测等传感信号，调节气体流量，电流、电压控制的模拟信号是否匹配。
焊接完成---关闭电源、保护气，机器人回原点，清理现场
焊接，一半是用加热的方式使两件金属物体结合起来，电子产品按键工艺中的所谓“焊接”主要是用锡、铅等低熔点合金做焊料，因此俗称“锡焊”。焊接工具
电烙铁，烙铁架，吸烟仪
1电烙铁的握法：反握法，正握法，握笔法
2电烙铁的工作原理：简单的说就是一个电热器在电能的作用下，发热、传热和散热的过程：接通电源后，在额定的电压下，由烙铁心以电热丝阻值所决定的功率发热。热量优先传给烙铁头，使其温度上升，再由烙铁头的表面向周围环境中散热。
3电烙铁的发热方式：外热式，内热式，可调式，恒温式烙铁的拿法：
拿烙铁时手指要离开烙铁的金属部位，预热的电烙铁不能对着人挥舞，以免烫伤自己和周围的人电烙铁的使用：
使用前插上电源，让它先预热，大约3至5分钟就可以达到预热的效果。
如果烙铁头上沾有锡，那么用该在松香中把锡洗掉，尽量不要甩沾有锡的烙铁，以免锡沾到皮肤上，烫伤皮肤。如果烙铁头被氧化，应用砂纸砂烙铁头，使其光亮
不使用时应将烙铁放在烙铁架上，同时注意不要接触到烙铁前的金属区，避免烫伤焊料
焊料又名钎料，在锡焊工艺中所用的焊料，它通常是锡（Sn）与另一种低熔点金属——铅（PN）所组成的合金，为了提高焊锡的理化性能，有时还有意的掺少量的锑（Sb）铋（bi）银（As）等金属，铅与锡熔形成合金（即铅锡焊料）后，具有一系列铅锡不具备的优点：熔点低，各种不同成分的铅锡合金熔点均低于铅和锡的熔点，利于焊接
机械强度高，抗氧化。
表面张力小，增大了液态流动性，有利于焊接时形成可靠接头
焊锡丝的拿法：
焊锡丝不要缠在手指上使用，原因 紧勒在手指上对皮肤有伤害及不易活动焊锡丝。焊锡丝应握在拇指、食指及中指的一侧，握锡丝的长度应为4CM至8CM，如握太长易摇晃焊接不到位
6月11日下午2点整点上课，我和同事忙完活，提前走进了公司国家级技术中心二楼展示厅的课堂。公司副总工程师杨九成、早已在主讲台等候。为了有利于一小时的学习，我选择了最前面的第二排坐下。这次培训由人力资源部牵头组织，听课的有技术部门、制造一公司车间一线焊工、工艺部门、品管部检验人员等，是我进公司以来的第一次上课。杨总工程师从实际情况出发，以充盈的焊接专业知识和丰富的工作经验，从焊接节点的设计、生产现场的操作到检验、验收的标准面面俱到，得到同事们的一致好评。不时有员工拿手机拍下PPT板书，学习求进的风气空前浓厚。原计划一小时的培训延长到两小时才结束。
现在想想回味无穷。通过学习，使我对焊接知识有了更充分的认识。做到老学到老,只有不断的充电，才能跟上现代企业的发展步伐。目前市场竞争愈来愈激烈、用户对产品质量的要求越来越高，特别是焊接这一项尤为重要。不仅要看到焊缝的外表美观，而且还要产品、设备经久内用。焊缝的牢固程度在动态载荷达三万次以上不断裂，可想而知焊缝在钢结构产品制造中，是个不容忽视的重要组成部分。只有不断的学习、才会不断的提高；只有各部门形成共识，才会让产品的设计、制造、检验、安装焊接的质量得到整体的提高。
自1959年世界上第一台机器人诞生以来, 工业机器人的数量在世界范围内不断增长。而焊接领域是工业机器人应用最重要的领域之一, 有接近半数的机器人应用于其中。焊接机器人的优点在于:焊接参数稳定, 大幅提高了焊接产品的质量;使操作工人远离焊接弧光、烟雾和焊渣飞溅的侵害, 极大地改善了工作条件;可以24 h连续工作, 大幅提高了劳动生产率。
我国的工业机器人自上世纪七五科技攻关开始起步, 经过30多年的发展, 在机器人的设计、制造、控制系统、传感器技术和智能应用方面都取得了长足的发展, 弧焊机器人已广泛应用在汽车及装备制造等领域的焊装线上[1,2]。科学技术的不断发展, 使工业生产系统不断向大型复杂开放的方向发展, 反过来又对焊接机器人等工业技术提出了更高的要求, 虚拟仿真技术、人工智能控制和多智能体协同工作系统等高新技术正成为焊接机器人技术研究的热点, 不断推进焊接机器人向着更先进的数字化、信息化、智能化方向发展。
1 虚拟仿真技术
虚拟仿真技术是在信息处理技术和网络技术发展的基础上, 将先进的仿真技术手段与网络技术相结合, 对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术[2]。这一技术包括了三维计算机图形学技术、人机交互技术、多功能传感技术、人工智能、高清晰度的显示技术以及网络并行处理等技术的最新发展成果, 是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。
在机器人研发设计阶段, 由于机器人的机械手是多自由度的空间连杆机构, 如果采用传统的力学和运动学理论来进行计算分析, 那么难度非常大。如果利用计算机虚拟仿真技术, 将机械手的几何参数及各组成零件的结构和力学特征与机器人学理论结合, 运用三维设计软件将其模拟出来, 再对其进行模拟运动和受力分析, 就可以得到直观且可靠的结果[3]。在机器人试验过程中, 由真实设备和计算机仿真系统综合组成虚拟现实环境, 让机器人在仿真环境中模拟正常工作状态, 这样不仅加快了机器人系统的实际应用能力检测的进度, 也缩短了其在工作环境中的安装和调整周期, 更避免了许多在常规计算中难以测算的动态障碍、干涉等问题。
2 多智能体协调控制技术
多智能体协调控制系统是指多个智能体通过系统控制互相协调、配合, 协同工作, 能够共同完成一项工作任务的组合系统[4], 是近年来刚刚兴起的一项开放性智能新技术。多智能体协调控制系统是在单体智能机器人的基础上, 为了适应复杂工作而将多个机器人的工作组合协调, 相互关联。在搭建该控制系统时, 重点考虑多个智能体的协调运作, 即每个智能体按控制要求, 在规定时间和空间内完成既定任务, 且与相关联的智能体在时间和动作上协调一致, 相互间有信息交互, 具备一定的调节反馈能力。
多智能控制体系利用一个控制系统, 组成一个庞大的复杂的体系, 完成复杂的工作目标, 解决了一个全局性问题。其特点在于, 将本应非常复杂的硬件和软件控制系统, 分解成了相对简单的、独立的、相互间有信息反馈、彼此协调的多个单智能体单元。整个系统实现了资源共享、信息互通、互相协调、互相控制, 通过易于管理、可灵活调整的多个单体, 完成各种复杂的工作任务。
3 智能传感器技术
近年来, 随着微电子技术的不断发展, 传感器技术也得到了长足进步, 在传统传感器的基础上, 发展起了多种新型智能传感器。在焊接机器人领域应用的有电弧传感器、超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤陀螺惯性测量的三维运动传感器, 以及包括光谱、光纤、红外等在内的光传感器等[1,2]。
智能传感器技术对机器人技术向高精方向发展起到了重要的推动作用。电弧传感器的工作原理是直接从焊接电弧本身获取焊缝偏差信息, 不需要任何附加装置, 具有成本低、实时性强等优点[5]。采用了视觉传感器的机器人, 通过视觉控制不需要预先对工业机器人的运动轨迹进行示教或离线编程, 可节约大量的编程时间, 提高生产效率和加工质量。同时, 为了使智能机器人系统获取更加全面、准确的环境信息, 以满足其综合决策的需要, 一种以多传感器联合为基础的信息采集处理系统, 即多传感器智能信息融合技术也应运而生[2], 与传统只能测量一种信息的智能传感器相第4卷比, 其性能大为提高。
4 结语
机器人系统的研究是复杂的跨学科领域研究, 其最完美的蓝图就是希望机器人能像人类一样思考、判断和决策, 并富有各种感觉系统, 目前根据人类感官原理设计的机器人视觉控制系统、皮肤触觉控制系统、神经网络控制系统等, 对动态、非连续的焊接系统已经有很好的适应能力[6]。另外, 焊接机器人的遥控及监控技术、机器人半自主和自主技术、多机器人和操作者之间的协调控制, 通过网络建立大范围内的机器人遥控系统等技术也正成为研究的热点方向。
摘要：介绍了我国在焊接机器人方面的发展状况, 并以虚拟仿真技术、多智能体协调控制技术、智能传感器技术为代表, 探讨了目前焊接机器人领域的高新技术。
关键词：焊接机器人,虚拟仿真技术,多智能体协调控制技术,智能传感器
参考文献
[1]陈善本, 吕娜.焊接智能化与智能化焊接机器人研究进展[J].电焊机, 2013, 43 (5) :28-36.
[2]王恩浩.焊接机器人技术现状与发展趋势[J].中国高新技术企业, 2014 (17) :3-4.
[3]朱万辉.七自由度焊接机器人控制系统设计[D].安徽工业大学, 2012, 6.
[4]宋金虎.焊接机器人现状和发展趋势[J].现代焊接, 2011 (3) :J-1-J-4.
[5]张英华.焊接机器人工作站的设计[J].电焊机, 2014, 44 (8) :104-106.
关键词：智能化；机器人焊接技术；发展趋势；制造业
引言
现代科学技术的发展，传统焊接技术也已经发生了天翻地覆的变化，已经从过去单纯的手工式的焊接转变而智能化的操作，并且随着先进制造技术的发展，焊接技术的自动化、智能化得到了显著提升，无论是焊接精度、效率都得到了快速发展与提高，可以说未来智能化机器人焊接技术的发展是大势所趋，必然会在大部分的制造业中取代传统的手工焊接。从上世纪六十年代至今，焊接机器人控制与发展主要经历了三个阶段，包括示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段。而现代计算机控制技术以及智能化微处理技术的发展，也进一步提升了智能化机器人焊接技术的发展速率，未来的智能化机器人不仅仅是能够按照预先的编程进行运行和焊接，同时也能够实现多项命令下的同时操作以及良好的应变能力，由此更加智能化、柔性化的进行加工和生产。
1.人焊接智能化技术的主要构成
现代焊接技术具有典型多学科交叉融合的特点，将现代智能技术引入到传统焊接应用中国，通过微处理技术和计算机技术，将预先程序事先植入到焊接机器人中，从而实现了其行为的自主性，由此使得其能够执行一系列复杂的动作，并且由于计算机的操控可以对其行为以及环境进行实时监控，从而保证了行为的有效性以及故障的可追溯性。可以说智能化机器人焊接技术是多种技术的集成，实现了远程监控管理、统一调度规划等多项功能，让现代焊接效率更高，流程更清晰，分工更明确，同时也更加便于管理与协调，仅仅需要通过改变一定的程序就能够实现整体的焊接模式和机器人行为，无疑与传统单一的机器人焊接而言有了长足的进步。
2.基于直接视觉信息的机器人焊接任务自主规划技术
传统的机器人焊接其往往非常单一，只能够做一些比较单调的动作。而智能机器人的出现，特别是基于视觉信息的机器人的诞生，无疑让智能化焊接技术得到了飞跃发展，其不仅仅是能够对单一动作以及命令的执行，更为重要的是其能够实现现代运动力学的多种负责行为，特别是弧焊技术，基于多关节设置，让整个焊接变得更加柔性化。其关键技术通常包括视觉传感器的设计以及焊缝信息的获取问题、规划控制器的设计问题。利用微处理芯片技术，应用设置的关节动感接收装置和复杂的程序编程以及中央处理装置，弧焊机器人能够依据CAD图纸以及模拟仿真人类行为，从而依据相应的红外线触控与触感技术，精确实现焊接任务。
从现有的技术发展现状而言，应用中的焊接机器人离线编程与规划系统依赖于CAD图纸输入焊缝及工艺信息，其已经能够实现具有一定精度需求的任务，但是由于本身的运动更多是一种表面的，受制于自身庞大的机械关节，使得其在实际的转向以及变形过程中依然受到了限制，而这也是未来弧焊技术发展的主要方向。弧焊智能化机器人不仅仅要依赖于CAD图纸输入等等，还要学会模仿人类的行为，模仿有经验的焊接技术人员了解其焊接手法和不同的动态运动轨迹，结合不同的装备参数进行自主的焊接行为的选择，根据周围环境的变化以及变量的选择，更好的提升焊接要求和有效性，由此就要在智能化机器人焊接技术的设置过程中注重与提高关节灵活程度，将其外部设计更加的小巧玲珑，同时增加内部环境辨识技术，充分对不同的环境以及设备进行观察和了解。
3.智能化机器人焊接柔性制造单元/系统及其应用
针对焊接柔性制造单元/系统在宏观上具有离散性，在微观上具有连续性。焊接柔性制造系统其应用多多个Agent间的相互协调来提升整体设备的协调性，从而使得智能化机器人更加的灵活，嫩巩固更好的适应多种工种、特别是复杂公众的要求，例如造船、航天制造业、电子精密仪器等等的焊接，以此提升其本身的应用范围，同时从现有的部分行业例如汽车领域的应用来看，取得了良好的效果，这也说明未来其应用的潜力，可以更好地在远程监控条件下，实现复杂项目的焊接，更加有效的降低了企业本身的人力资本以及额外的成本的支出。
4.机器人焊接的焊缝跟踪与导引技术
这是又一项未来智能化机器人焊接技术的发展趋势，其能够对现有的焊缝进行跟踪，依据实现设定的初始焊位导引进行特定的项目操作，其相对于传统的机器人焊接而言，可以更好地根据不同环境下目标的实际体积、焊缝大小以及环境变化所带来的具体的焊缝状态的改变，而进行针对性的焊接，依据传感器收到的信息进行实施控制与修正机器人的操作，无疑大大提高了焊接精度，提高了整体智能化机器人的应用范围，将传统的焊接技术应用到各个环境下，避免了传统环境变化下的焊接方式与精度的缺失，以此为未来高空作业、高温作业或是极寒天气下作业奠定了基础，更好的依据物体实际形态而进行针对性的焊接作业，进而保证了工人能够避免恶劣条件下的作业，而仅仅需要通过远程操控就能够实现上述环境下的焊接，减少了工作的危险性，提高了整个制造、生产行业的工作环境的安全性。
5.结束语
现代科学技术的发展，传统焊接技术也已经发生了天翻地覆的变化。可以说，智能化机器人焊接技术的发展必然会在大部分的制造业对于传统人工焊接的取代，其无论是精度、使用效率还是企业成本支出都将得到优化。上述技术虽然部分已经在实践中得到应用，但是其中的应用依然存在一定的限制，同时现有技术还存在一定的不成熟之处，需要未来的企业与研究人员结合现代企业实际需求和不同的外部环境进行针对性的改善，从而更好地服务于现代制造业、建筑业的生产与发展需求。
参考文献：
[1] 黄政艳.焊接机器人的应用现状与技术展望[J].装备制造技术. 2007（03）
[2] 邓喜培.智能化焊接技术[J].中国高新技术企业. 2007（07）
[3] 吴志亚.机器人焊接智能化技术浅析[J].廊坊师范学院学报（自然科学版）. 2008（05）
一、指导思想
以走群众路线教育实践活动为指导思想，配合学校科研工作部署，提高我专业教师的科研水平，创新我专业教育科研工作。
二、工作重点
1、围绕学院课题《焊接技术及自动化专业实训教学整体改革》研究目标，加强我专业科研课题的管理工作，不断提升我专业科研课题的研究质量。
2、发挥专业培训的功能，.加强科研培训工作，以点带面、创设科研气氛，继续系统的进行科研理论知识的学习，提高教师科研能力。造就一支品德高尚，观念新颖，业务精湛的师资队伍。
3、狠抓科研制度的落实，规范科研管理工作。
4、围绕省级课题《焊接技术及自动化专业课程整体改革研究》，加强我专业科研课题管理工作，注重过程材料的积累，健全科研管理资料。
三、工作措施
加强科研培训，促进专业发展。
(1)教师自学教育科研理论知识，同时专业定期向教师推荐有关教育科研方面的文章，促进教师自我提高。
(2)组织教师进行科研培训、科研讲座，同时组织教师针对课题研究过程中遇到的问题学习相关理论知识。
——读并反思《丑陋的中国人》
焊接系
教育目标：
1、让学生知道《丑陋的中国人》一书，并让他们思考作者为何称“中国人”是“丑陋”的；
2、在讨论中让学生反思自己的行为，再进一步让学生郑重宣言。教育用具：PPT 教育时数：一课时
班会课过程设计：
一、由作家柏杨的《丑陋的中国人》导入，引出班会的主题——丑陋的中国人！
二、看图片3幅
三、分析3幅图片
问：谁抹黑了中国人的国际形象？ 补充文章《中国人7宗罪》 总结：丑陋的中国人。
四、深入拓展
问：在国外有丑陋的中国人，在国内，在温州，在我们校园有没有丑陋的中国人？ 学生展开讨论。即兴表演：《此等公民》 再补充两幅图片
五、反省自我
问：我是否当过一回丑陋的中国人？ 学生讨论。
六、郑重宣言 告老外言：
我不屑做一名丑陋的中国人！我不能做一名丑陋的中国人！我决不做一名丑陋的中国人！
补充资料：
为什么中国人总是随地吐痰？
为什么中国人总是不打扫卫生间？
为什么中国人总是在吃饭的同时“交流”口水？
为什么中国人总是有着永远油腻腻黑乎乎的厨房？
为什么中国人总是这么脏！这么乱！
生气吗？生完气想一想，这些指责也许并非夸大，而的的确确就存在于我们的生活习惯中。久入鲍鱼之肆而不闻其臭，但熟视无睹也不能成为存在即合理的借口。
为什么我们就一直无法培养出良好的卫生习惯，哪怕是最基本的饭前洗个手呢？非典来了，满天都是消毒水的味道；非典走了，一切如故。连瘟疫都不能改变中国人的卫生习惯吗？ 中国痰
中国人多，痰也多，痰的浓度和粘度大概也大。难怪当年世界局势紧张的时候，咱中国人底气十足：“没有什么了不起，10亿中国人每人吐一口痰，就可以把美帝国主义淹死！” [全文] 亲密的混餐
吃饭者在盘子里夹来夹去，极不卫生。不光是飞沫，连口中的“哈拉兹”也通过筷子顺便流进了盘子中，在品尝美味的同时，也同时品尝着他人的分泌物，细想脏得不行。如果桌上有个传染病什么的，谁也跑不了。[全文] 被遗忘的卫生间
中国再高级的餐馆里面的洗手间都很脏。这一点我不得不承认，比如我头一次进入这里中国城的由霍英东资助的天坛式中国建筑的时候，就被洗手间吓了一跳。并不是这里的洗手间的设施不好，一样的瓷砖一样的大镜子，然而里面手纸扔的到处都是，便池也没有冲，洗手池到处是水和也有总是有些没有关。又去了几处地方，终于不得不承认中国人多的地方，就会很脏很乱。
中国人？不租！
几个中国留学生从报上得知有一处房子可以出租，便联系前去看房。结果房主一见是中国学生便开始出语含糊，说不愿出租。中国学生问，不出租为何登出广告，不是有意戏弄人吧？房主无奈，才说明只是不愿意租给中国学生。原来，此房在两年前曾租给过5名中国学生。不料，他那原本粉饰一新的厨房，不到一年就变了模样：雪白的墙壁被熏染上斑斑屎黄；光洁的碗橱炉台都蒙上了厚厚油垢；厨房里的地毯几乎能将人的拖鞋粘住。几名中国学生听后惭愧得无地自容
中国游客的“七宗罪”
随着中国国力的增加，出国旅游对于富裕起来的中国人已经不是遥不可及的奢侈活动，但有些人把不卫生、不文明、不礼貌的陋习也带出国门，使中国礼仪之邦的形象受到严重损害。请看——
香港《亚洲周刊》5月19日一期报道题：中国游客的“七宗罪”
今年“五一黄金假期”，大批中国大陆游客出境旅游，既显示了富起来的中国人的“阔气”，也暴露了一些“富”者的“不仁”。5月6日，一批中国大陆旅游客搭乘中华航空公司的班机，由马来西亚吉隆坡飞抵香港，据香港机场管理局发言人称，当航机准备降落时，机上一名中国大陆乘客使用手提电话，会影响飞机上电子仪器运作，该乘客的十多名同行者反指机组人员态度恶劣。他们占据机舱拒绝下机，扰攘约一小时，最后惊动警察上机调解，原定飞往台北的航班也延误逾半小时。难怪有人慨叹，这些人“真是把脸丢到家门外去了”。
中国大陆游客出境旅游将自己国家的繁荣景象遍洒世界的同时，也有人把生活陋习带往世界各地，令中国的文明形象受损。衣冠不整、随地吐痰、乘车不排队等坏习惯，一些在国内属“生活小节”的动作，大大影响了中国在国际社会上的形象。曾有大陆留学生撰文《国人缺德在海外》，希望中国的出境人士自律，将中国礼仪之邦的名声在国际上发扬光大，在国内外都引起共鸣。遗憾的是，一些中国人改变不良生活习性的进度，还远远跟不上国家经济的飞跃发展。一方面，国内加强社会公德的教育，主流媒体也不断作文明的引导；但另一方面，不少出国游客如同脱缰的马匹，在海外的旅游场中无拘无束。大致规纳，一些中国游客在海外显露出来的脏、吵、抢、粗、俗、窘、泼等“七宗罪”，令很多国家或地区的居民面对大际游客带起的中国假日经济既爱又恨。具体说来，这“七宗罪”是：
第一宗：脏
有人这样形容中国民众的居住环境：家中如天堂，出门似地狱。意思是中国人缺乏公德心，不注意公共卫生。这一评语如今在出游者身上也有反映，中国游客所到之处必定满地垃圾。在英国海德公园有大陆游客当众脱鞋搔痒，引来英国老太太耻笑：在香港的崇光百货，有人一边选购高级西服，一边却在挖鼻孔。香港摄影记者协会2000年比赛，一张“乘凉”的作品获奖，拍的是一名购物走累了的中国游客脱鞋单腿跨在马路栏杆上，让路人侧目（见右图）
第二宗：吵
出外旅游都是亲朋好友，三五成群，可能因为难得在海外相聚，都有讲不完的话题，在飞面上、车船上、餐厅，甚至在酒店大开着房门，一些旅客毫无顾忌地大声喧哗。有香港导游抱怨，有游客只顾自己讲话，导游有时喊哑了嗓子，结果还是被怪罪没听明白。
第三宗：抢
不守规则，不讲秩序，干什么都要抢先。在国内航班上时常看到旅客争抢行李厢空位，堵塞通道。在国际航机上，大陆旅游团队对空中小姐劝导充耳不闻、任意摆放行李而影响后来者的现象也增加了。香港居民乘坐地铁，无论在哪个站都会自觉排队，而来自中国大陆哪怕是现代化程度很高的上海、广州等地的游客，乘地铁也争先恐后。在香港上环地铁总站，有列车徐徐驶入，只见几个后到的中国游客插队，等开门后第一个上车占位。
第四宗：粗
在一些大陆游客身上，看不到对他人起码的公司的张嘉骅的朋友请他在美国接待一批中国客人，在一豪华酒楼宴请席间，张嘉骅的笔掉在地下，在弯腰拾笔时无意中扫了一眼桌底，只见地上摆着五双鞋，却不见脚。原来这些客人不仅早早地赤了脚，而且把脚搁在椅子上，或盘腿而坐。有人称，在海外的旅游景点，如果见到有人蹲着等车或休息，不用问，十有八九是中国客。
第六宗：窘
衣着不整为不雅，但若是衣着虽光鲜却在不适当场合穿戴不恰当的衣饰，同样令人尴尬，这在中国游客中时有所见：有的人西装革履蹲在街头；有些游客身穿睡衣在入住酒店的房间串门，引起了其他国家及地区的住客误解。香港天气炎热，旅游旺季时有穿睡衣、拖鞋的中国大陆游客出现在湾仔街头。以一般的礼仪，睡衣只在睡房穿，有客在场，身穿睡衣走进客厅都属不礼貌，更何况走上街头。
第七宗：泼
一队队、一群群的中国游客，在海外遇有纠纷的时候，显得十分“团结”。过去有舆论认为中国穷，又开放不够和常常受压，所以中国人火气特别大，碰到不顺心的事，不是粗言恶语就是拳脚交加。可是，中国今天富裕起来了，也开放了，但许多中国人并没有因此变得温和及讲理。
据中国《足球》报报道，４月３０日晚，赴韩观看中韩对抗赛并顺道游西归浦的中国球迷，在济州岛机场发生冲突，因对韩方机场服务不满，结果中国人之间意见分歧引起冲突，一位西安球迷被殴伤。更有甚者是在旅游地作奸犯科的，更令大际人士在海外蒙羞。
关键词：焊接机器人技术,应用研究现状,未来发展
科技革命以来, 世界各国科学技术都呈现出日新月异的发展趋势, 在计算机网络技术、微电子技术、近现代工业技术的推动下, 在制造工业中占有重要地位的机器人焊接技术也得到了飞速的发展, 并且被广泛应用于各种现代高科技产品的制造行业中, 逐步取代了传统的手工焊接工艺。如今焊接机器人技术的的研究已经取得了很大的成效, 未来发展形势一片大好。
1 焊接机器人技术的现状分析
1.1 应用现状
根据近年来相关资料数据的统计表明, 世界各地用于工业制造的机器人不断增多, 其中将近一半以上的工业机器人被用于各种行业形式下的焊接加工领域, 普遍进行电焊和电弧焊两种方式的焊接工作, 已经基本替代了传统的手工焊接工艺, 在焊接生产领域中占主导地位。工业机器人进入焊接领域最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的, 由于焊接机器人技术的优势逐渐显露, 汽车装配生产线对点焊机器人的需求量持续增加。
焊接机器人技术之所以能得到如此迅猛的发展和广泛应用, 得益于它对工业技术的进步起到了极大的推动作用。焊接加工工艺的与时俱进, 要求焊工具备更加专业的操作技能、工作水平和实践经验, 再加上焊接工种危险性高、热辐射大、劳动强度大、工作环境差等特点, 许多工业制造行业开始大规模采用焊接机器人技术投入生产加工, 这样一来既可以减低焊工的劳动强度, 还能在保障焊接质量的前提下实现二十四小时生产, 从总体上提高焊接和生产效率, 降低生产成本。
1.2 研究现状
当前, 我国对于焊接机器人技术的研究主要集中在以下几个方面:
1) 焊接机器人专用弧焊电源的研究。电源对于电器的重要性就跟食物对于人类的重要性是一样的, 作为智能电器的一种, 焊接机器人也不例外。要想焊接机器人在生产过程中发挥出最优质、高效的焊接技术, 提供动力支撑的弧焊电源必须要具备良好的电器性能。因此, 在焊接机器人的研究过程中, 研究人员不仅要把注意力放在机器人本体设计和焊接操作系统方面, 还要对弧焊电源的研究予以重视, 将如何提升晶闸管电源与逆变电源这两种应用广泛的焊接机器人专用弧焊电源的使用效率作为焊接电源研究的新方向[1]。
2) 焊缝跟踪技术的研究。在焊接机器人施焊的过程中, 由于焊接环境、焊接条件或其他因素的变化, 往往会导致焊炬偏离焊缝的情况发生, 直接影响到最终焊接的质量。这就要求焊接机器人及时检测出焊缝的偏差并作出相应的调整以保证焊接工作的可靠性。以传感器技术和焊缝跟踪控制理论为基础的焊缝跟踪技术成为了焊接机器人研究的一项重要任务。
3) 多台焊接机器人及外围设备的协调控制技术。焊接机器人并不是一个独立的工作单元, 而是要通过与控制柜、焊机系统、变位机等多种周边设备的协调才能完成程序设定的工作指标, 因此加强焊接机器人与周边设备的柔性化协调控制技术的掌握, 才能达到提高焊接工作效率的目的。
4) 焊接机器人系统仿真技术。焊接机器人作为一种多自由度、多连杆的复杂空间结构体, 在研发过程中必须对机械手的操作臂控制、运动学正反解分析和实际运行中在环境中遇到的抗干扰和避让问题进行仿真模拟, 通过这种方法能很好地解决遇到的问题。
2 焊接机器人技术的未来发展
2.1 多传感器信息智能融和技术
随着机器人发展和应用领域的壮大, 对机器人系统的精确性和稳定性提供信息支持的传感器技术也将面临着全新的攻克难题, 在单一的传感信号已经不能满足智能机器人系统获取环境信息和系统决策能力的要求的情况下, 多传感器智能信息融合技术的研制变得尤为重要。这项技术的掌握能实现机器人在不同情况下对多种信息进行综合处理, 从而保证机器人系统处理信息的准确性高效性。
2.2 虚拟现实技术
虚拟现实技术在实现机器人遥控操作、人机交互和临场通讯等方面已经有了比较成熟的运用基础, 这样一来我们也可以将虚拟现实技术用于焊接过程的模拟。在机器人实际操作之前, 先用计算机设备完成“数字化”焊接过程, 通过对仿真过程的观测预先了解到焊接系统的性能效果。这种由数字化操作指导实际生产的技术能使用户在方案制定阶段先对焊接工艺进行比较, 更有利于对机器人焊接轨迹的选取和优化[2]。
2.3 多智能控制技术
单体智能机器人发展不能满足工业生产的实际需要时, 多智能机器人就成为了焊接机器人领域的热点研究对象。在工业化生产的过程中, 如果可以实现多台机器人相互协调配合, 共同完成全局性的、相关联的作业, 就能从根本上提升机器人的工作效率。要构建这个多智能焊接机器人系统, 需要从功能上、物理逻辑上划分出多个具有一定自主能力的智能体, 通过联机程序实现这些智能体之间相互通讯、相互配合的协调能力, 共同完成复杂系统的控制作业。这些相对独立的运动主体要在全局中精确感知任务, 进行周密的协调配合并不是一件简单的事, 从目前对于智能焊接机器人技术的掌握程度来看, 关于机器人系统控制的研究仍然有待加强。
3 结束语
焊接是工业生产的一大领域, 焊接机器人的发展基本上影响着整个机器人行业的发展。因此, 提高焊接机器人应用技术至关重要。网络技术和智能化进程的发展给焊接机器人提供了更大的研究课题和发展方向, 如何全面掌握焊接机器人多传感器信息智能融和技术、虚拟现实技术、多智能控制技术等等, 都是焊接机器人技术未来研究的主要方向。
参考文献
[1]宋金虎.我国焊接机器人的应用与研究现状[J].电焊机, 2009, (4) :18-20+67.
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