周南
徐州徐工重型车辆有限公司 221100
摘要：科技进步在改变了人们生活方式的同时，促进了工业现代化的建设进程，也焊接机器人在目前多个行业中得到了广泛的应用，并且也取得了非常好的效果。本文首先对焊接机器人技术进行了简单的介绍，然后分析了工业机器人焊接关键技术，最后研究了工业机器人焊接关键技术的应用措施，以此推动国家机器人加工业更加稳步发展。
关键词：工业机器人；焊接关键技术；应用分析
引言
焊接是工业建设中经常会用到的一种技术，其焊接水平及工艺直接会对产品的品质产生影响。随着我国社会建设工作的大力开展，焊接技术应用的领域变得越来越广，同时对于焊接技术也提出了更高的要求。焊接机器人出现，不仅提升了焊接的精度及效能，也使焊接中对人体产生危害的电弧、烟尘得到了更好的控制。通过分析焊接机器人应用的主要优势，了解焊接机器人技术的主要应用，为未来焊接机器人技术的应用与拓展，打下坚实的基础，正好的服务于我国的社会建设事业。
1焊接机器人技术的简介
进入21世纪以来，我国的宏观经济水平取得了非常迅猛的进步，广大民众的生活品质持续提升，然而随着国内人口结构老龄化的情况日益严重，出现了因为焊接工作现场环境恶劣，造成焊接行业的工人逐年流失的情况，这样的情况与国内的宏观经济高速发展，焊接工作量显著增加的实际状况发生了较大的矛盾。为妥善应对此种情况，满足国内各个领域对于焊接工作日益增加的需求。焊接机器人已经逐渐被各类企业大量采用。焊接机器人与普通的焊接操作的工人对比，该类设备的工作模式相对比较单一，焊接工人具有全方位的工作能力，能借助本身在实际工作中积累的经验，对于待焊接的工件实施特定的加工操作及根据现场情况进行改造，进而取得预期的工作成果。不过和焊接工人相比，焊接机器人也具有比较大的优势，能够大幅度地提升焊接工作的效率，同时还能适应焊接相关工程技术人员所处的环境。各类企业目前已经在焊接操作的过程中普遍采用焊接机器人相关技术。伴随着电子领域的加工技术及计算机技术的迅速发展，机器人焊接技术在加工制造领域内得到了显著的发展。与此同时，对于焊接机器人的材料、结构及高效的焊接加工实际需求得到了相关人员的普遍重视。能够完成安全稳定、高效率的焊接工作是目前焊接工作中机器人的价值所在，同时也是焊接机器人相关技术研究层面中需要面对的问题之一。焊接行业中的机器人相关技术现阶段在国内处于比较重要的位置，对于宏观经济的转型工作发挥着极其关键的作用。
2工业机器人焊接关键技术
2.1传感技术在焊接过程的应用
①以电弧焊接过程的声音作为参照进行传感，此类型传感器传感正是利用了焊接过程中电弧电流电压大小的变化情况，从而感知到熔池瞬时状态的变化情况及焊接质量随之变化情况，此方法可用于监控焊接过程中电弧的波动情况、较准确预测和判断高温熔滴形成的类型。机器人焊接时，通过前沿传感系统，连续采集机器人焊接的过程电流和过程电压，实时监控机器人焊质量及焊缝变化情况，因此该传感系统主要应用于机器人焊接熔透情况的预测、机器人焊接过程中缺陷形成原因分析等，寻找机器人电弧电流电压与焊接弧长的规律，从而进行有效的机器人焊接焊缝跟踪感知。②以温度变化作为参照，传感焊接过程中温度分布情况，可以获得高温金液熔池变化数据，不会轻易受弧光影响，对熔透状态进行预测，使焊接质量有较大的提升。电弧光谱特点是信息比较丰富、与电弧不接触，该方法是对焊缝缺陷进行分析的佳选择。③在几个主要焊接传感系统中，以视觉为物理量的传感系统，在检测焊接状态过程中，始终没有和检测对象接触，采用的非接触传感，检测的信息量大、检测的精度较高、并且能够快速做出响应，常常被用于焊接过程的导入和导出、焊接缝隙的随机跟踪、机器人焊接过程的实时监控。
2.2路径规划及离线编程技术
机器人离线编程主要利用计算机虚拟技术及图形技术，通过机器人能够识别的程序语言，构建一个虚拟作业的工作环境，在未使用机器人状态之下，进行空间及运动路径的模拟，从而使机器人的程序变得更加完善。科学水平的不断提升，焊接机器人智能化已经成为社会建设工作开展的必然选择。
2.3熔池监控技术
在机器人焊接时所产生熔池的形态，能够反映出机器人焊接过程中重要信息数据，这些重要参数是机器人焊接质量得以保证的前提。对机器人焊接过程所形成的熔池形态进行监控，从而为机器人焊接提供重要的技术参数。结合之前的分析，我们对焊接缝隙形成情况、金液熔池的熔宽、金液熔池深度等特征，在监控装置监视下，注意到机器人焊接过程中的金液熔池动态波动情况，依次对焊接机器人焊接姿态进行调整，从而大大减少了机器人焊接过程的缺陷，促进了机器人焊接质量的提高。
3工业机器人焊接关键技术的应用措施
3.1提高机器人焊接技术的智能化程度
为了不断提升焊接机器人的技术质量，必须有机结合自动化焊接机器人和信息技术。第一，机器人加工环节充分利用网络技术，为自动化焊接技术的引入创造条件。同时，企业应增强引进科学技术与网络技术，保证自动化类型焊接设备准备齐全。例如，内燃机制造企业应增加高性能计算机、通讯网络与电子器件等技术与设备的运用，提升焊接机器人能力，促使焊接机器人工作向智能化方向发展。第二，发挥多重信息处理原理，增强焊接机器人加工效率。内燃机制造企业应选择合理的信息反馈机制，创新操控技术，并融合和谐集成理论与方法，引入自动化焊接技术。一方面，增加资金投入量，整理国内外多重信息处理原理，并设计一套自动化焊接系统。在此基础上，内燃机制造企业负责人应邀请其他企业高端焊接技术人员以及科研工作者，结合理论深入分析采用何种技术完成机器人焊接工作。第三，配备先进焊接设备，保证机器人加工安全。在实施机器人加工技术的焊接时，内燃机制造应有机结合实际焊接需要，设计具体焊接图，并综合考量机器人加工环节中的外部风险，如受热导致变形问题产生。同时，企业应充分利用自动化焊接技术，配备灵敏度高传感装置的焊接设备，以此减少焊接过程中所发生的机器人变形概率。
3.2改善实际操作环境
在工业制造业生产过程中，焊接期间会出现金属物质飞溅的现象，并伴有弧光、烟尘、噪音、有害气体等，会对人体产生一定的危害，如果在实际焊接操作中防护措施不到位，工作人员将容易患放射性疾病，对工作人员的身体健康产生不良影响。实施自动化焊接技术，通过机器人完成焊接工作，工作人员可在安全距离外进行监督管理，能够改善工作人员的工作环境，避免焊接环境对人体的危害。机器人能够持续24h操作，工作人员可以进行轮班监督管理，降低了工作人员的工作强度，提高了工作人员的安全性。机器人的管理主要采用电脑等机械设备、先进技术完成相应的操作，因此，工作人员在监督管理时可有效掌握信息技术，提升了工作人员的综合能力，有助于改善工作人员的工作环境。
结语
目前智能技术的更新及制造业劳动力成本的提高，迫使机器人焊接走向前台已经成为行业发展的必然。机器人在全球多个国家得到普及。在今后的机器人焊接作业中，有望传感技术、传感跟踪技术、实时性和鲁棒性技术能够充分融入到智能焊接过程，通过技术更新和软件技术开发使得机器人焊接质量更稳定、生产率更高、制作成本降低，成为支撑焊接工业的先行技术。
参考文献
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