樊菁华
爱智机器人(上海)有限公司，安徽 马鞍山 243000
摘要：随着社会的发展，我国的工业化建设的发展也有了提高。现阶段，焊接已成为使用最为普遍的连接方案，在航空航天行业、电子产品制造行业、机械加工制造行业及船舶制造行业获得了广泛的应用。
关键词：工业机器人；焊接技术；应用分析
引言
由于焊接作业的工作情况通常比较恶劣，焊接过程中焊枪发出的有毒有害气体及随之带来的非常刺眼的弧光，极易使现场焊接工作人员的健康及安全受到严重的影响。所以，相关企业需要降低在焊接过程中对现场人员的健康和安全带来的危险及改善工作现场的劳动环境。
1 焊接机器人技术的简介
焊接机器人是一种用于焊接工作（包含切割工序和喷涂工序）的工业用机器人设备。依照ISO（国际标准化组织）对于工业用机器人归类于标准化的焊接机器人的相关定义，工业机器人指的是一类用途非常广泛、可以反复编写程序的自动操控操作机械设备，通常情况下具备3个或者更多数量可编程的轴结构，可以广泛使用到工业自动化相关领域之中。为满足各行各业的不同用途，机器人设备的一个轴的接口处通常是一个法兰结构，可用于连接各种工具或者是末端的执行机构。焊接机器人指的是位于工业机器人末轴法兰连接上焊钳部件或者焊（割）枪部件，让其具备焊接功能，切割功能或者热喷涂的功能。
2 工业机器人技术控制系统的独特性及应用的必要性分析
2.1 工业机器人技术控制系统的独特性分析
所谓工业机器人，具体是指在工业生产领域中应用的多关节机械手或多自由度的机器装置，这些设备拥有一定的自动性，在自身动力能源及控制系统的支持和命令下能够完成各种工业加工制造活动。工业机器人的控制系统与普通控制系统相比有着较大的差异性，首先，工业机器人技术必须与机构运动学紧密结合在一起，因为工业机器人要不断进行重复性的工作，其运动大部分都需要以坐标为标准展开，为了保证其运动的统一性及标准性，就需要根据实际的需求对其运动坐标进行合理设置；其次，工业机器人需要一定的自由度，也就是要给予机器人更多操作选择的可能性，只有如此才能让其在完成操作任务时具有更多的灵活度；再次，工业机器人需要利用计算机来完成对其控制，机器人不能自主完成工作，需要利用计算机代码命令其动作；最后，利用工业机器人来进行工业操作可以灵活选择各种各样的方法，能够保证动作完成的最佳效果。
2.2 工业机器人技术应用于自动化控制领域的必要性分析
在当今社会，随着现代化程度的不断加深，工业智能化时代已经来临，传统工业行业发展中的难题以及局限等都将不再成为制约。尤其是工业机器人技术在工业自动化控制领域的应用，不仅能够极大地提高企业的生产效率，提高生产质量，提高资源利用率，更好地控制生产及人力成本，提高企业的经济效益，也能推动产业结构的优化升级及转型发展，对于行业的可持续发展以及进步有着重要意义。将工业机器人技术应用于自动化控制工作中，既可以通过现场的人工指挥其作业，也能利用编程的方式让其实施自行作业操作，而且随着科技的不断发展，现在的工业机器人还具有了自动识别、定位以及传感等诸多功能，使其拥有了更快的相应速度和更强的过载能力，在自动化及稳定性方面都有了较大地提升，能够更好地完成参禅操作，提高生产效益。因此，在工业自动化控制领域中应用机器人技术是推动其发展进步的重要手段。
3 焊接机器人现阶段的实际应用情况
现阶段，焊接机器人在各个领域的焊接工作中取得了非常普遍的实际应用，带来了焊接工作品质及效率上的大幅度提高。然而焊接机器人在实际的焊接工作应用中依旧有某些问题需要解决，通常包含如下几个层面的问题。
3.1 焊接机器人的替换零部件的成本非常高昂
因为国内对于机器人相关的零部件大批量制造的能力限制，焊接机器人的替换零部件绝大多数均为国外原装进口，这种情况下造成了焊接机器人替换零部件的成本非常高昂。
假如焊接机器人在使用过程中出现故障，仅仅购买替换零部件的花费就有可能高达几十万，并且相关零部件的供货周期非常长，维修期间严重制约了相关企业正常生产计划的顺利开展。例如，故障率非常高的枪缆设备及焊枪等零部件的价格不菲，造成相关企业后期使用成本负担过重，这种情况严重影响了我国智能制造领域的快速发展。
3.2 复杂焊接零件焊接过程的编程问题
针对结构复杂零件的焊接过程，焊缝数量比较多。对于此类状况，相关焊接机器人数控编程技术人员就必须在编程工作上耗费较长的时间。然而绝大多数情况的焊接过程需要调试及编写很多相关数据参数，此过程将会耗费很多的人力资源及财力经济成本。编写程序及调成过程浪费过多的焊接作业时间，进而削弱了相关企业的市场竞争力。焊接机器人与待焊接零件的定位位置产生相对位移以后将会对焊缝质量造成不利影响（出现砂眼及气孔等焊接缺陷）。焊接机器人的焊接过程中，编程工作一般借助自动控制单元对焊枪行进路线进行操控，当焊枪处于规定的焊接位置时，针对焊枪的定位时间、焊丝传送、焊接保护气体传送、焊丝中断、焊接保护气体停止、引弧及息弧等，假如待焊接零件和焊接机器人相对位置产生改变，相关编程程序就会进行重新校准，这种情况就会大幅延长焊接作业过程。
4 工业机器人发展中的问题
目前，工业机器人的发展已经进入了较为平缓的阶段，要想获得更深层面的发展还需解决当前所面临的发展窘境。
4.1 突破核心的技术瓶颈
首先是核心技术的进一步研发。随着计算机技术、人工智能技术等的革新，工业机器人如何与行业发展进行新的融会贯通，是当前要解决的首要问题。本文认为，从目前工业领域发展现状来看，工业机器人在行业的应用研究应当依据自身发展现状，并结合新的支持技术，如人工智能等高新技术的发展，突破当前工业机器人的技术发展瓶颈，实现技术与行业的双重提升。
4.2 专业技术人才的培养
其次是专业技术人才的培养和发展。无论是按照设定程序运行的工业机器人，还是需要人为控制运行的工业机器人，都离不开人的参与。任何一台工业机器人，它的产生、保养和维护、修理等各方面都少不了人的参与，但目前国内能够完全胜任的专业人才屈指可数。因此，不管是工业机器人的研发过程亦或是实际使用过程，我们在提高工业机器人使用度的同时，更要做好专业技术人才的培养与发展，这样才能进一步确保工业机器人在行业内的稳步发展。
4.3 专业性能与精度的提升
改革开放以来，国内市场经济的崛起与复兴促进了工业领域的发展，也加快了当前的工业化进程。在传统的自动化生产线、焊接作业等领域，对工业机器人有了更高的准入标准和门槛，工业机器人的精细化程度标准也正在提高；而在一些新兴的包装、运输、装配等领域，对工业机器人也有了更深远的展望和期待。因此，相关部门应大力支持工业机器人技术的研究和发展，抓住工业机器人在工业领域的新机遇，迎接专业技术革命带来的新挑战。
5 结语
综上所述，焊接机器人在将来智能制造技术领域中的作用相当重要，焊接机器人在相关企业生产制造过程中起到了至关重要的作用，相关焊接机器人数控编程技术人员在零件的焊接过程中可以大幅提升相关产品的质量及总体焊接制造效率。相关研发队伍对于焊接机器人相关技术的开发研究最大限度地促进了工业制造业领域的发展。
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