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摘要：焊接作为工程机械制造中关键的连接技术，各种先进的焊接装备和技术不断地得到应用和发展。通过对焊接机器人在工程机械行业的应用及发展趋势介绍，阐述了未来焊接机器人在工程机械行业智能化、自动化和一体化的发展对生产效率、劳动强度、焊接作业环境等方面的提升作用，进而阐明焊接机器人在智能制造方面对工程机械制造的影响。
关键词：焊接；机器人；工程机械；应用
引言
机器人技术是一门高技术的综合性学科，使机器人完成焊接操作需要与机械控制技术，电子信息技术以及仿生技术进行全面的融合。目前焊接机器人已经经过多年的发展，从固定机械操作模式到具备传感器进行感知交互式，再到今天的智能自动化机器人阶段，实现了一次又一次的突破，使机器人与操作人员之间的交互更为简单，同时机器人具有多线程处理焊接工作的能力，因此能够使我国的工程机械行业更加快速智能的发展。焊接技术，在现代赋有当代“裁缝”的美称，能够使各种板材金属进行快速高强度连接，机器人在焊接中的应用能够使焊接的工作环境得到好转，同时，根据焊接机器人的智能程度已经成为工程机械发展的标志。
1焊接机器人在工程机械中应用的优势和意义
1.1促进焊接统一高质量标准
通常人工焊接具有不稳定性，焊接操作人员的专业能力以及对焊丝焊机的了解情况直接影响金属之间焊接的质量，同时在焊接过程中，其工作电流电压焊接速度均有一定的波动性，因此在工业机械生产以及应用当中，人工焊接不能保证焊接质量的稳定。但采用机器人对于焊缝之间的参数可以进行统一设置，能够使输出的各项性能保持恒定，确保焊接速度以及焊接热量等各种因素可控，从而使焊接区域的组织得到统一均匀的变化，能够极大提高焊接质量的稳定性。
1.2改善焊接劳动环境
焊接虽然能高效的对金属部件进行连接，但在焊接过程中，由于产生焊接弧光火花以及粉尘，同时焊接处的局域高温也会对人们产生热辐射，这使得操作员的工作条件较为恶劣。但焊接机器人的应用能够使这种现象得以好转，替代部分劳动力完成环境较差的焊接工作，从而大大解放了高强度的劳作情况。
2焊接机器人在工程机械行业的应用现状
2.1在汽车工业领域中的应用
我国人口基数大，在城市化不断的发展过程中，对于私家车的需求量在不断攀升，目前汽车行业均采取了焊接机器人对车身各部件进行连接。针对车身部位不同，采用不同类型的焊接机器人来完成工作，比如在车门窗附近处，应采用连续的弧焊焊接机器人；在接触面较少的连接处采用点焊机器人。汽车制造，现在已逐渐演变为各部件之间分开制造，随后通过焊接机器人的高效工作进行焊接装配，这有利于汽车模块化生产，促进了汽车行业的高速发展。
2.2在船舶重工中的应用
在上个世纪70年代，日本的造船业已经采用全自动焊接机器人进行焊接工作，随后西方国家均纷纷采用这一技术来迅速扩张海上领域的船舶实力。由于船上的甲板较厚，甚至可达几十厘米，这种厚度的钢板，如果采用人工焊接需要相当长的周期，并且人工焊接时如果采用普通的氩弧焊、气氛保护焊等工艺则焊接能量较低，难以实现后钢板大线能量的需求，因此采用焊接机器人，不仅能够高效快速的实现船板之间的焊接工作，而且还能确保提供大能量焊接工艺，解决船舶工业焊接的难题，推动整个工程行业快速的发展。
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。节能环保在大家的共同努力下，我国环境空气质量有了一定改善。2016年4月起非道路移动机械柴油机污染物排放标准已经执行到了第三阶段，同时在国家新旧动能转换的推动下，工程机械行业逐步向国家第四阶段排放标准迈进，实现经济和环境的协调发展。个性化需求同质化产品适应大批量生产要求，但无法满足用户的特定需求，个性化工程机械深受客户的宠爱。相较于标准化产品，个性化产品的研制成本会更高，是对企业能力与实力的最大考验，促进企业引进先进技术、提高创新能力，适应市场需求。
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。
结束语
我国是一个制造业大国，并已启动“中国制造2025”战略的实施推进，焊接机器人将在机械制造业中迎来一个非常好的发展前景。我国科技水平的迅速发展，极大地带动了工程机械行业的发展，焊接机器人作为工程机械行业转型升级的重要标志已经得到了国家的高度重视，政府加大政策和资金支持将促使焊接机器人得到飞速发展。随着计算机技术、传感器技术、人工智能技术等的发展，引进及吸收先进技术和经验，焊接机器人技术会快速走向成熟，加快我国从制造大国向制造强国迈进的步伐。
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