焊接機器人在焊接自動化技術中的應用現狀探討

朱慶太，李偉

（九江職業技術學院，江西九江332007）

焊接機器人在焊接自動化技術中的應用現狀探討

朱慶太，李偉

（九江職業技術學院，江西九江332007）

本文主要探索焊接機器人在焊接自動化技術中的應用現狀，主要分析比較焊接機器人的應用領域和數量及優勢與劣勢。焊接機器人必將更加廣泛地應用于更多高端領域，并且促進焊接自動化技術的發展。

焊接機器人；焊接自動化技術；優越性

隨著工業技術的不斷發展，人類所探知的世界越來越廣闊，上到茫茫太空，下到無邊海洋，人類的探索永無止境，但是人類的軀體卻是脆弱的。焊接機器人被應用到人類所不能到達的環境，比如說，礦井下所用的瓦斯抽采鉆桿焊接，大型儲罐中的碳鋼和合金鋼的焊接，還有高溫、高壓、高濕、有毒環境下的焊接作業。在這些人類無法進入的環境中，焊接機器人都發揮了無可替代的作用：

（1）克服了人類的技能極限。人的視力范圍是有限的，聽力范圍和感覺范圍都是有限的，因此人所能達到的焊接精度也是有限的。而焊接機器人則可以突破這些人類極限。隨著科技的進步，焊接機器人工作的精度已經十分之一毫米來計算了，這是普通人類所達不到的精度。

（2）克服了人類工作壽命的極限。培養一個優秀的電焊工人需要長時間的學習和實踐。但同時，這個優秀的電焊工人的工作年限是有限的。即使在有限的工作年限內，電焊工人每天的工作時間也是受限的，相比較人的工作而言，焊接機器的工作要高效和廉價得多。

綜上所述，焊接機器人在焊接自動化技術的應用中發揮了許多人類所不能發揮的作用，因此具有重大的意義。

1焊接機器人應用的現狀

1.1 焊接機器人的應用領域

汽車制造工藝復雜，包含大量的工序。焊接機器人高效，便捷，一臺焊接機器人經過調試后可以完成多項工作，而這是電焊工人做不到的。一臺焊接機器人所能完成的工作涉及方方面面，同時一個計算機系統可以同時控制多臺焊接機器人完成相同的工作，這就使焊接機器人的工作效率成倍增長，焊接機器的應用因此更加廣泛。

焊接機器人技術融合了機器人制造技術、焊接技術、計算機技術和網絡技術[1]。隨著上述技術在各自領域的發展，焊接機器人在制造技術、工作速度、精度等也得到了迅猛發展，另一方面，由于工藝的改進和科技的進步，焊接機器人的制造成本不升反降，于此形成對比的是，中國沿海省份多次發生所謂的“用工荒”，勞動力成本大幅上升，機器人的使用無疑有利于解決這一社會問題。

1.2 焊接機器人的應用總量

據不完全統計，目前世界范圍內工作的工業機器人數量逐年上升，焊接機器人的數量占到了其中的四到五成。作為發展中國家的中國，焊接機器人的普及率還比較低，焊接自動化程度也比較低。這樣的現狀不會一直繼續下去，政府已經充分地意識到這樣的狀況，隨著中國工業化進程的延續，企業主經營觀念的轉變和經營水平的提高，預計今后幾年內，國內對各種焊接機器人的需求量會逐年上升，這也對焊接機器人的制造廠家提出了新的機遇和挑戰。

1.3 焊接機器人的優勢和劣勢

焊接機器人作為一種工業機械，有其優于人類操作的性能，也必然有其發展的不足之處。

（1）焊接機器人的優勢

首先，價格的優勢。如前所述，工業機器人雖然前期投入較大，但是其維護成本遠遠低于勞動力價格的上漲，而且從長遠考慮，焊接機器人的穩定性和單位生產率遠遠高于有經驗的焊工，因此其價格優勢明顯。

其次，生產效率優勢。焊接機器人在流水線上的速度往往快于人類，而且由于其完全按照既定程序工作，普通的精密度要高于人工，單位時間內的速度和質量優勢就是生產效率的優勢，同時，將單位時間拉長，考察一個月，一個季度甚至一年的生產效率這種優勢將更加明顯。

最后，適應性強。由于具有柔性焊接的特性，在改變工作流程時只需重新設定程序就可以繼續工作了。

（2）焊接機器人的劣勢

當然，焊接機器人不是萬能的。焊接機器人的劣勢恰恰由于它嚴格按照程序操作。由于焊接機器人不具有人的邏輯思維能力，遇到特殊的焊接情況，焊接機器人不可能像有經驗的電焊工人那樣具體問題具體分析，通過靈活多樣的方式去解決工作中的諸多問題，在遇到特殊情況時，焊接機器人的工作就會表現出刻板的一面。要克服這一情況，就要求利用焊接機器人的程序預先設定解決方案。

2焊接機器人在焊接自動化技術中的應用前景

中國正逐步成為全世界的制造工業基地，工業的發展必然促進工業機器人領域的前進，未來的焊接機器人和焊接自動化技術也會面臨新的機遇和挑戰。

2.1 焊接機器人將應用到更多的高端領域

經過幾十年的發展，中國的工業體系已經逐步完善起來，中國制造出許多具有世界領先水平的超級工程、重型工程機械、軍工產品和航天產品，這其中少不了焊接自動化技術的應用，更少不了焊接機器人的身影。但是，中國在機床、載重卡車、商船等大型工業產品制造上的劣勢也相當明顯。眾所周知，在大型船舶建造中的焊接成本約占全部用工成本的四成到五成，大型船舶自身重力大，焊接要求高，焊接難度大，這也一直是我國焊接機器人領域中的難點，隨著未來綜合國力的增強，國產焊接機器人必將應用于上述大型船舶的制造，實現科技強國將不是紙上談兵。

2.2 焊接機器人的應用將與更多的高科技接軌

當今世界，各學科的交流日益廣泛和深入，焊接機器人作為多學科相結合的研究的產物，它的研發制造應用水平的提高必將依賴相鄰學科的發展，同時，相鄰學科的發展也必然促進焊接機器人各項水平的提高。例如，焊機機器人與虛擬現實技術相結合，即可將焊接機器人運用在多智能傳感技術中。新科技新技術的應用可以提高焊接機器人工作的精度和強度，進一步降低焊接機器人的生產成本和維護成本，使焊接機器人的普及率提升[2]。

2.3 焊接機器人的應用必將推動焊接自動化技術的發展

目前，中國的焊接裝備水平、工序銜接水平以及系統集成水平不高，因此我國焊接自動化水平不高。中國要想實現成為“世界工廠”的理想，就必須實現工業自動化的步伐。近年來，弧焊逆變器的技術已趨于成熟，這就使得焊接機器人的焊接系統具有優良的動特性，更適合機器人自動化和智能化焊接。所謂“工欲善其事，必先利其器”，焊接機器人作為人類有利的助手和工具，其智能化發展和制造技術的精湛必將推動焊接自動化技術的發展。

3結束語

能夠制造和使用工具是人類與動物的本質區別。人類從能夠使用經過打磨的石頭和樹枝到制造出鐵質工具經過了上百萬年的過程，但是從第一臺機器人的誕生到機器人的高速發展的今天只用了區區六七十年，科技的進程讓人嘆為觀止。歷史的車輪仍在前進，焊接機器人的應用必將以日新月異的成果推動焊接自動化的發展。

[1]孔萌，林濤，陳善本.機器人焊接智能化技術的現狀與最新發展[J].航空制造技術，2008（08）：2

[2]張華，陳強，金建敏，等.基于焊縫CCD圖象模式特征的焊縫軌跡識別[J].機械工程學報，1996（06）：3

The App lication Status ofWelding Robot in Welding Automation Technology to Explore

ZHU Qing-tai，LIWei
（Vocational and Technical College，Jiujiang Jiangxi 332007，China）

This papermainly explores the application field ofwelding application in welding automation technology in robot welding robot and mainly analyzes and compares the advantages and disadvantages of the welding robot and the number will be more widely applied in more high-end areas，and promote the development of welding automation technology.

the welding robot；welding automation technology；superiority

TP249

B

1672-545X（2016）12-0183-02

2016-09-09

朱慶太（1965-），男，江蘇興化人，本科，副教授，研究方向：機械制造技術，數控加工技術，焊接加工工藝；李偉（1981-），男，江西九江人，碩士，講師，研究方向：焊接技術。