1.身份证号码:36012119880504XXXX 2.身份证号码:13010319880701XXXX 3.身份证号码:34222519891010XXXX 4.身份证号码:23118119890622XXXX
摘要:随着中国市场需求的进一步提升,越来越多的国际知名工程机械企业也到中国寻找商机,或独资、或合资,或通过直接收购中国企业进入中国市场,这也使国内工程机械企业的国际化程度进一步提高。而随着国际、国内市场竞争的进一步加剧,国内工程机械企业市场增长将面临从数量型向质量型转变。竞争加剧也让国内企业面临人力成本增加、人才难求等诸多不利因素,因此各企业对改善工人的劳动条件也越来越重视。这些因素均为焊接机器人的导入创造了良好条件,加上焊接机器人技术的进一步成熟和成本的越来越低,最终使焊接机器人在工程机械行业得到了广泛的应用。
关键词:焊接机器人;机械;应用;发展
引言
焊接机器人在工程机械领域的扩展及广泛应用,大大提高了整体生产效率,改善了焊接工人的工作条件,提高了焊接生产柔性化水平及焊接质量,同时也推动了焊接相关领域的自动化升级,“一人一工位”焊接逐步转变为“一人一条线”焊接生产。
1采用焊接机器人的意义
稳定和提高焊接质量,保证均一性。焊接参数如焊接电流、电弧电压、焊接速度及焊接干伸长度等对焊接结果起决定作用。采用机器人焊接时对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的,焊缝质量受人为因素的影响很小,降低了对工人操作技术的要求,因此焊接质量是稳定的。而人工焊接时,焊接速度、干伸长度等都是变化的,因此很难做到质量的均一性。改善了工人的劳动条件。采用机器人焊接时,工人只装卸工件,远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等,得以从大强度的体力劳动中解脱出来。提高劳动生产率。机器人没有疲劳,一天可24h连续生产。另外,随着高速高效焊接技术的应用,机器人的焊接效率提高得更加明显。产品周期明确,容易控制产品质量。机器人的生产节拍是固定的,因此生产计划的安排非常明确。可缩短产品改型换代的周期,减小相应的设备投资,可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的最大区别就是可以通过修改程序,以适应不同工件的生产。
2焊接机器人在工程机械行业的应用现状
2.1工程机械行业发展现状
工程机械行业是中国装备制造业中最具国际竞争力的行业之一,创造了许多工程机械的世界纪录。我国幅员辽阔,基建施工市场对工程机械的需求量巨大,目前大量设备进入更新换代高峰期。据相关研究分析,2019年中国工程机械销售收入达6600亿元人民币,中国工程机械企业有9家跻身全球工程机械制造商50强。新技术不断革新,伴随科技赋能VR、大数据、云计算、5G等技术的普及,加快了工程机械的升级换代,ERP、OA、EAP等系统,优化了信息化管理施工环节,提高了行业效率。同时,国家提倡的发展绿色循环经济,这也将成为工程机械行业未来发展的重要方向。
2.2焊接机器人应用现状
焊接机器人以在工程机械行业领域表现高效性、高可靠性、高灵活性的特点为世人瞩目,正逐步将焊接工人从高疲劳、高危险的劳动环境中解放出来,减少焊接烟尘带来的职业危害。据相关部门统计,2019年焊接机器人销量达到21.1万台,目前,焊接机器人的编程方法还是以在线示教为主,但编程器的界面比过去有了不少改进,新的焊接机器人编程界面更趋友好、操作更加容易。示教编程时首先获取焊缝轨迹上的几个关键点,输入直线或圆弧命令,通过焊接机器人电弧传感器或激光视觉传感器自动跟踪实际的焊缝轨迹。
编程时除了需要选择合理的焊接顺序,短而平滑的移动轨迹、合理的变位机位置及焊枪姿态,及时插入清枪程序保证焊枪的清洁外,最重要的是编制程序一般不能一步到位,而要在机器人焊接过程中不断检验和修改,经大量实践积累后才能形成高效实用的焊接程序。
3焊接机器人在工程机械行业的发展趋势
3.1工程机械行业发展趋势
随着科技的进步,工程机械行业在谋求产业的转型升级,尤其在人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术推动下,信息化、自动化、智能化已经成为了企业发展的主要路径。通过机器人、软件信息化、柔性化生产等方式,企业可实现上下游信息透明、协作设计与生产,大大提升了生产服务的质量与效率。5G技术提升了信息的传输效率,未来工程机械渗透率有望持续提升,电动化、物联网、智能化、共享化将是工程机械行业发展的重点。远程遥控无人驾驶,多品种机械一体化施工,未来科技将让施工更简单。模块化产品创新是企业发展的关键要素,工程机械产品应用模块化设计以多品种、多选装、新特异的发展战略应对市场需求,可降低设计风险,缩短设计周期,提高产品可靠性,加强标准化,提高企业管理水平,促进企业产品的升级换代。舒适性工程机械舒适性不仅表现在良好的焊接、涂装、装配工艺的外在美,更在于驾驶员操作的舒适性。舒适性基于人体工程学,合理布置驾驶室内饰,操作控制方式,必要的减振降噪等。工程机械工作环境通常都比较恶劣,驾驶人员的工作强度也比较大,舒适的设计理念可以缓解其疲劳,提高作业效率。
3.2焊接机器人发展趋势
为满足客户对产品的多种需求,工程机械逐步向“新特异”小批量发展,这也加快了焊接机器人的智能化及自动化发展。近年来,焊接机器人技术的研究与应用在焊缝跟踪、信息传感、离线编程与路径规划、智能控制、电源技术、仿真技术、焊接工艺方法及遥控焊接技术等方面取得了许多突出的成果。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人和其他工业机器人一样,不断向智能化和多样化方向发展。具体而言,表现在如下几个方面:智能化将激光、视觉、传感、检测、图像处理及计算机等智能控制技术应用于焊接自动化装备中,使其能在各种环境复杂、变化的焊接工况下根据焊接的实际情况,自动调整、优化焊接轨迹和工艺参数,实现高质量、高效率的焊接智能控制与焊缝自动跟踪,大大提高了机器人的作业性能和对环境的适应性。高效由于微电子技术的快速发展和大规模集成电路的应用,使焊接机器人系统的可靠性有了很大提高。焊接机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。过去机器人系统的可靠性一般为几千小时,而现在已达到50 000h,可以满足任何场合的需求。同时,多台焊接机器人和搬运机器人集成布线可实现全自动生产,人为因素减少到最低,产品的质量均一性和生产效率都明显改善。
4未来焊接机器人展望
随着计算机技术、网络技术、智能控制技术、人工智能理论以及工业生产系统的不断发展,焊接机器人技术领域还有很多亟待我们去认真研究的问题,特别是焊接机器人的视觉控制技术、模糊控制技术、智能化控制技术、嵌入式控制技术、虚拟现实技术及网络控制技术等将是未来研究的主要方向。预计未来焊接机器人将会朝着虚拟现实技术、多传感器信息融合技术、多智能焊接机器人系统、移动机器人系统的方向发展。5G技术的超大网络容量、高数据传输速率、低网络延时,提升了焊接机器人系统协同化和智能化水平。
结束语
各种新型技术的应用以及焊接机器人的改良创新需要我们继续去探索、研究及实践,不断推动在工程机械行业的应用。
参考文献
[1]陈城洋.工程机械典型接头的弧焊机器人焊接技术研究[J].企业导报,2014(19):109,114.
[2]刘丹,郑博方,王帅,等.机器人焊接关键技术及应用[J].金属加工(热加工),2020(2):41-44.
[3]霍厚志,张号,杜启恒,等.我国焊接机器人应用现状与技术发展趋势[J].焊管,2017,40(2):36-45;