在工程機(jī)械行業(yè)，焊接機(jī)器人已經(jīng)較廣泛的應(yīng)用于各種工程機(jī)械工件的制造。專門的機(jī)器人焊接系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，本體及控制系統(tǒng)通過電弧跟蹤功能、接觸傳感功能、焊接專家數(shù)據(jù)庫等智能化功能，對(duì)中厚板焊接領(lǐng)域存在的工件尺寸、焊腳尺寸較大，焊接坡口加工、工件組對(duì)精度較差等問題進(jìn)行了解決，焊縫成形效果和焊接穩(wěn)定性均較好。
焊接機(jī)器人在得到越來越廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也正向更高程度的自動(dòng)化與智能化方向發(fā)展。近年來不斷涌現(xiàn)具有代表性的機(jī)器人焊接新技術(shù)，這些技術(shù)從生產(chǎn)效率、精度要求、操作性、適應(yīng)性等方面顯示了焊接機(jī)器人技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，從研發(fā)完善逐漸走向推廣應(yīng)用。
(1)機(jī)器人示教再現(xiàn)與離線編程技術(shù)
現(xiàn)階段在工業(yè)生產(chǎn)中大量應(yīng)用的焊接機(jī)器人多為基于示教再現(xiàn)或離線編程的工作方式實(shí)現(xiàn)焊接作業(yè)，在輔助以一定傳感技術(shù)的情況下能夠滿足自動(dòng)化生產(chǎn)的基本需求，但其智能化程度仍然有較大的發(fā)展空間，包括以下幾個(gè)方面：易實(shí)現(xiàn)的示教、焊接路徑自主規(guī)劃、自動(dòng)生成焊接任務(wù)工藝參數(shù)、直觀易用的人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)、借助虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)焊接工作站的離線編程等。
(2)焊接過程傳感與適應(yīng)性控制技術(shù)
集成了一種或多種傳感器的焊接機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的感知、信息提取及處理，通過視覺、觸覺等感知的反饋形成一定的閉環(huán)控制，對(duì)外部環(huán)境的變化具有一定的適應(yīng)力，如焊接起始位置自動(dòng)尋位、焊縫自動(dòng)跟蹤等。更高智能程度的機(jī)器人需要能根據(jù)所獲取的信息進(jìn)行判斷、融合、決策。對(duì)于復(fù)雜環(huán)境具有更高的適應(yīng)性，以完成更復(fù)雜的任務(wù)，這是焊接智能化的未來發(fā)展方向。
(3)用于焊接工作站/生產(chǎn)線的多機(jī)器人協(xié)作技術(shù)
以焊接工作站或生產(chǎn)線的形式，采用多機(jī)器人協(xié)作技術(shù)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)焊接作業(yè)或焊接作業(yè)與定位、安裝、檢測等其他工序的同時(shí)進(jìn)行，可極大地提高生產(chǎn)效率并能保證質(zhì)量，進(jìn)一步減少人工介入，生產(chǎn)空間更緊湊。同時(shí)，協(xié)同控制參與作業(yè)的多臺(tái)機(jī)器人或運(yùn)動(dòng)軸，可從工序上避免其發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉或相互碰撞的問題，提高生產(chǎn)的安全性，減小生產(chǎn)線發(fā)生故障的概率。
(4)適用于高能束焊接、攪拌摩擦焊接等工藝方法的機(jī)器人技術(shù)
激光、電子束這類高能束焊接在運(yùn)動(dòng)軌跡高精度控制、輔助設(shè)備集成等方面對(duì)焊接機(jī)器人提出了特殊要求。
(5)用于極限環(huán)境的焊接機(jī)器人遙控技術(shù)
在核環(huán)境、太空、深海等特殊工況下，需要采用遙控機(jī)器人替代人完成焊接任務(wù)，極限環(huán)境在輻射、氣壓、水壓、重力、溫度等方面的特殊性，要求焊接機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)計(jì)、傳感方式、控制技術(shù)、工藝方法等方面均具有應(yīng)對(duì)措施。
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