机器人与焊接技术

焊接是一项工作环境恶劣、 工作强度大、 对工作熟练程度要求高且对操作人员会产生潜在危害的工作。焊接机器人的出现有效解决了这种供需矛盾，并且可以使更多人把工作时间投入到更具创造力的工作上。

焊接机器人技术发展几乎和典型关节机器人技术发展同步。各种机器人技术的开发、研究及应用推动着我国工业的快速发展。 尤其是焊接机器人在各类机器人中占据非常重要的地位， 约占工业机器人的 1/3， 对我国经济发展转型发挥了至关重要的作用。

1.   焊接机器人的分类

焊接机器人的分类形式多样，可根据实际应用需求从技术层次、工艺方法、结构形式、受控方式、驱动方式等多个角度对焊接机器人进行分类。

1.1从技术层次角度

焊接机器人可分为以下3代：

第一代 “示教再现”型焊接机器人；

第二代基于传感技术的离线编程焊接机器人；

第三代智能焊接机器人。

1.2从工艺方法角度

焊接机器人可分为：点焊机器人、 弧焊机器人、 搅拌摩擦焊机器人、激光焊机器人、 等离子焊机器人等。

1.3从结构形式角度

可将焊接机器人分为：直角坐标型、 圆柱坐标型、 球坐标型、 全关节型。

1.4从受控运动方式角度

焊接机器人可分为：点位控制型、 连续轨迹控制型。

1.5从驱动方式角度

焊接机器人可分为：气压驱动、 液压驱动、 电气驱动。

2.   我国焊接机器人现状

截止2015年底，我国焊接机器人保有量约83 081台，比2014年增加了18%，占工业机器人保有量的 32.4%。2014 年我国焊接机器人的行业密度约为352台，远远高于同期我国工业机器人的密度 36 台。而同期全球工业机器人密度最大的国家韩国，其工业机器人密度为478台。据不完全统计， 服务于焊接加工领域的焊机机器人占全球在役工业机器人的一半左右。可以预测焊接机器人在我国还有很大的发展空间。目前，我国工业领域应用最多的焊接机器人是弧焊机器人，其次是点焊机器人，国内市场上的焊接机器人主要分为日系、欧系和国产3种。

3.   焊接机器人应用过程中存在的问题

焊接机器人零部件价格昂贵；

复杂焊件的焊接编程问题；

机器人与焊件的相对位置发生变化后重新示教问题；

寻位和清枪辅助时间过长问题。

4.   焊机机器人未来技术趋势

4.1高效、 高性能和数字化的弧焊电源技术

4.2焊接自动化与智能化技术

4.3焊缝自动识别与跟踪技术

4.4焊缝成形质量控制技术

4.5遥控焊接技术

4.6多台焊接机器人及外围设备的协调控制技术

4.7离线编程与仿真技术随着国内经济发展方式的转换，人口红利消失，之前依赖劳动密集型的低端产业难以为继，在制造业转型升级的大背景下，实现焊接生产的自动化、柔性化与智能化已是大势所趋。未来我国焊接领域要想真正实现优质、高效、成本低廉的自动化、柔性化及智能化焊接，在焊接机器人政策扶持体系的完善方面、焊接机器人相关技术研发领域还有很多工作要做。