自動(dòng)焊接技術(shù)在機(jī)器人技術(shù)加工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

劉炎昭

摘要：隨著智能化時(shí)代的到來(lái)，機(jī)器人加工業(yè)也越來(lái)越引起社會(huì)各界高度重視。目前機(jī)器人加工技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)大到內(nèi)燃機(jī)制造新型場(chǎng)域，并得到快速發(fā)展。本文首先介紹自動(dòng)化焊接技術(shù)內(nèi)涵，再分析自動(dòng)化焊接新技術(shù)在機(jī)器人加工技術(shù)中應(yīng)用的現(xiàn)狀，最后提出推進(jìn)自動(dòng)化焊接新技術(shù)在機(jī)器人技術(shù)加工中應(yīng)用策略，以此推動(dòng)國(guó)家機(jī)器人加工業(yè)更加穩(wěn)步發(fā)展。

Abstract： With the arrival of the intelligent era， the robot processing industry has attracted more and more attention from all walks of life. At present， robot processing technology has been expanded from the traditional industrial field to the new field of internal combustion engine manufacturing， and has been rapidly developed. This paper first introduces the connotation of automatic welding technology， and then analyzes the status quo of the application of new automatic welding technology in robot processing technology. Finally， it puts forward the application strategy of new automatic welding technology in robot processing technology， so as to promote the steady development of national robot processing industry.

關(guān)鍵詞：自動(dòng)焊接技術(shù);機(jī)器人技術(shù)加工;內(nèi)燃機(jī)制造;應(yīng)用策略

Key words： automatic welding technology;robot technology processing;internal combustion engine manufacturing;the application strategy

中圖分類(lèi)號(hào)：TG457? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）05-0194-02

0? 引言

自從進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外都日益重視機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。機(jī)器人加工技術(shù)作為未來(lái)高新產(chǎn)業(yè)與技術(shù)，對(duì)于發(fā)展經(jīng)濟(jì)技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在第七框架計(jì)劃中，歐盟國(guó)家計(jì)劃了“認(rèn)知系統(tǒng)與機(jī)器人技術(shù)”研究、美國(guó)開(kāi)啟了“機(jī)器人計(jì)劃”、日韓也提出了服務(wù)型機(jī)器人研究計(jì)劃。在國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃與重大專(zhuān)項(xiàng)等計(jì)劃中，中國(guó)彰顯出更加重視機(jī)器人技術(shù)的研究。國(guó)內(nèi)外機(jī)器人研究領(lǐng)域均較重視機(jī)器人加工技術(shù)，并注重引入最新技術(shù)輔助內(nèi)燃機(jī)機(jī)器人加工業(yè)提升。自動(dòng)化焊接技術(shù)作為內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)的主要組成部分，必須引起高度重視，提升機(jī)器人加工質(zhì)量。自動(dòng)化焊接技術(shù)的充分運(yùn)用可以不僅推進(jìn)機(jī)器人焊接智能化，還可以極大提高自動(dòng)化焊接技術(shù)的廣泛運(yùn)用。然而，自動(dòng)化焊接技術(shù)具體運(yùn)用于機(jī)器人加工技術(shù)時(shí)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，亟需完善。針對(duì)于此，企業(yè)采用一系列措施，推進(jìn)自動(dòng)化焊接技術(shù)的有效運(yùn)用至機(jī)器人加工技術(shù)變得尤為重要。

1? 自動(dòng)焊接技術(shù)內(nèi)涵

自動(dòng)化焊接新技術(shù)是指把機(jī)械化技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)有效融合，并將其充分運(yùn)用于焊接操作過(guò)程中，促使焊接操作的實(shí)際效益提升。與傳統(tǒng)人工焊接操作相比，自動(dòng)化焊接技術(shù)擁有相對(duì)非常突出的應(yīng)用價(jià)值。在具體實(shí)施人工焊接操作時(shí)，焊接效果易受人員因素影響，要求焊接工作者必須精確實(shí)施。一旦焊接員在操作失誤，將對(duì)焊接效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，極有可能還造成焊接質(zhì)量未達(dá)成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)設(shè)備后期的運(yùn)營(yíng)困難。這些將嚴(yán)重制約內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)的發(fā)展。在內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)中合理應(yīng)用自動(dòng)化焊接技術(shù)，靈活設(shè)置導(dǎo)軌床機(jī)、傳轉(zhuǎn)臺(tái)、氣動(dòng)尾頂滑臺(tái)與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以保證有順序移動(dòng)。自動(dòng)焊接技術(shù)的充分利用可以輔助焊接效果有效發(fā)揮。此外，自動(dòng)化焊接技術(shù)對(duì)控制指令方面要求更高，控制指令必須達(dá)到能夠滿(mǎn)足有關(guān)焊接的需要，且可循序漸進(jìn)調(diào)節(jié)與控制焊接，防范焊接過(guò)程中產(chǎn)生失誤。

2? 自動(dòng)化焊接新技術(shù)在機(jī)器人加工技術(shù)中應(yīng)用的現(xiàn)狀

伴隨著模擬人類(lèi)智能行為相關(guān)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯與專(zhuān)家系統(tǒng)理論誕生，促使很多參與研究人員利用最新思維設(shè)計(jì)模仿焊接行為的智能化控制器，以期處理焊接質(zhì)量可以時(shí)刻操控的痛點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)擁有諸多學(xué)者研究關(guān)于自動(dòng)化焊接技術(shù)，并研究出非常巨大的研究成果，但是具體難題的處理仍然需要付出巨大努力。從國(guó)家機(jī)器人技術(shù)加工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r而言，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、現(xiàn)代化建設(shè)程度與產(chǎn)量等方面，各企業(yè)之間存在巨大差異。這種情況同樣造成自動(dòng)化焊接技術(shù)運(yùn)用面臨諸多困境。與發(fā)達(dá)國(guó)家相較而言，在我國(guó)機(jī)器人技術(shù)加工中自動(dòng)化焊接技術(shù)運(yùn)用相對(duì)較低。但是，隨著內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)不斷發(fā)展，自動(dòng)焊接技術(shù)運(yùn)用也不斷增多，尤其是在規(guī)模較大企業(yè)中得以大量應(yīng)用。而中小型企業(yè)，自動(dòng)化焊接新技術(shù)的應(yīng)用率有待提高。最為嚴(yán)重的是，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡控制方面存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：第一，技術(shù)人員為了追求便捷，實(shí)施電焊槍末部分和變位機(jī)器轉(zhuǎn)盤(pán)的空間活動(dòng)，導(dǎo)致控制系統(tǒng)自動(dòng)形成復(fù)雜化行動(dòng)。第二，由于缺乏專(zhuān)業(yè)化焊接操作人員，企業(yè)時(shí)常發(fā)生未按照軌跡參數(shù)確定情況，造成無(wú)法很好描述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)軌跡。第三，內(nèi)燃機(jī)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡只對(duì)內(nèi)部確定運(yùn)動(dòng)，實(shí)施動(dòng)態(tài)化計(jì)算，沒(méi)有按照所處位置、形態(tài)與速率形成相對(duì)系統(tǒng)的焊接運(yùn)動(dòng)軌跡。

3? 推進(jìn)自動(dòng)化焊接新技術(shù)在機(jī)器人技術(shù)加工中應(yīng)用策略

3.1 提升機(jī)器人技術(shù)加工效率

機(jī)器人加工技術(shù)領(lǐng)域充分利用自動(dòng)化焊接技術(shù)可完成焊接速度的顯著提升，進(jìn)而提升機(jī)器人技術(shù)加工效率與精確度。一些自動(dòng)化焊機(jī)新技術(shù)運(yùn)行規(guī)律即借助數(shù)字化電子系統(tǒng)實(shí)施，這種做法能夠極大提升焊接操作的暢通度，還可以提升最新機(jī)器人技術(shù)執(zhí)行效果的合理化。另外，在具體使用自動(dòng)化焊接技術(shù)時(shí)候，內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)需要按時(shí)優(yōu)化焊接設(shè)施，提升機(jī)器人設(shè)備的強(qiáng)度與穿透力，確保自動(dòng)化焊接技術(shù)功能充分發(fā)揮，并加快完成機(jī)器人焊接工作。

此外，穩(wěn)定機(jī)器人加工過(guò)程中焊接質(zhì)量水準(zhǔn)。在機(jī)器人加工技術(shù)中有效應(yīng)用自動(dòng)化焊接新技術(shù)，保證機(jī)器人設(shè)備焊接質(zhì)量。一方面，技術(shù)部門(mén)通過(guò)數(shù)字控制中心，合理處理與傳達(dá)相關(guān)焊接命令，對(duì)機(jī)器人加工設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化焊接工作，以此確保實(shí)際機(jī)器人設(shè)備焊接效率。例如，在制造內(nèi)燃機(jī)時(shí)若發(fā)現(xiàn)焊接失誤，應(yīng)按時(shí)開(kāi)啟自動(dòng)化焊接調(diào)節(jié)功能，處理機(jī)器人焊接故障。另一方面，企業(yè)充分發(fā)揮焊劑的保護(hù)優(yōu)勢(shì)，提升金屬焊縫的穩(wěn)定性。企業(yè)要讓參與機(jī)器人加工的工作人員明白與傳統(tǒng)人工焊接模式相比較，自動(dòng)化焊接技術(shù)的有效利用無(wú)論是從美觀(guān)方面還是從運(yùn)用方面更具有重要現(xiàn)實(shí)價(jià)值。例如，機(jī)器人加工人員通過(guò)實(shí)地演練模式，向新學(xué)員或者職工演示，如何進(jìn)行自動(dòng)化焊接機(jī)器人工作，以此吸引更多科研人員或工作者積極投身于機(jī)器人智能化建設(shè)工作之中。

3.2 有效運(yùn)用于機(jī)器人加工焊接精密零件

近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，國(guó)家機(jī)器人加工業(yè)也伴之蓬勃發(fā)展。并且，人們對(duì)機(jī)器人技術(shù)的要求也不斷獲得提升，這種情況對(duì)內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)提出更高要求，并增加了企業(yè)的設(shè)備制造難度。針對(duì)于此，國(guó)家應(yīng)合理調(diào)整與優(yōu)化機(jī)器人加工中的焊接技術(shù)。自動(dòng)化焊接技術(shù)的產(chǎn)生，填補(bǔ)了內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)傳統(tǒng)人工焊接中容易產(chǎn)生的變形或者熱度不良等問(wèn)題，進(jìn)而精密機(jī)器人加工焊接水平的提升。由此，內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)應(yīng)不斷提升自動(dòng)化焊接技術(shù)在機(jī)器人精密零部件焊接中的具體運(yùn)用效果，靈活使用激光焊接方法，提升機(jī)器人精密零部件的精確度，進(jìn)而全面發(fā)揮自動(dòng)化焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。另外，杜絕機(jī)器人加工過(guò)程中焊劑原材料的浪費(fèi)。內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)應(yīng)發(fā)揮自動(dòng)化焊接技術(shù)的高度節(jié)能功能，防止整個(gè)機(jī)器人加工過(guò)程中所需原材料的浪費(fèi)現(xiàn)象。一方面，加大自動(dòng)化焊接技術(shù)的投入力度，促使技術(shù)人員增強(qiáng)節(jié)約意識(shí)，減少焊劑原材料的浪費(fèi)。另一方面，采取相應(yīng)懲罰措施，嚴(yán)格控制焊接過(guò)程中金屬飛濺或者焊條消耗大問(wèn)題。針對(duì)于此，相關(guān)監(jiān)管人員應(yīng)針對(duì)焊劑相關(guān)原材料浪費(fèi)情況，以不同金額大小出臺(tái)懲罰制度，嚴(yán)肅處理材料浪費(fèi)現(xiàn)象。并且，內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者實(shí)地宣傳，向員工傳達(dá)自動(dòng)化焊接技術(shù)節(jié)省原材料優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)焊接人員增強(qiáng)自動(dòng)化焊接使用力度。

3.3 提高機(jī)器人焊接技術(shù)的智能化程度

為了不斷提升焊接機(jī)器人的技術(shù)質(zhì)量，必須有機(jī)結(jié)合自動(dòng)化焊接機(jī)器人和信息技術(shù)。第一，機(jī)器人加工環(huán)節(jié)充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為自動(dòng)化焊接技術(shù)的引入創(chuàng)造條件。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)增強(qiáng)引進(jìn)科學(xué)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證自動(dòng)化類(lèi)型焊接設(shè)備準(zhǔn)備齊全。例如，內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)應(yīng)增加高性能計(jì)算機(jī)、通訊網(wǎng)絡(luò)與電子器件等技術(shù)與設(shè)備的運(yùn)用，提升焊接機(jī)器人能力，促使焊接機(jī)器人工作向智能化方向發(fā)展。

第二，發(fā)揮多重信息處理原理，增強(qiáng)焊接機(jī)器人加工效率。內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)應(yīng)選擇合理的信息反饋機(jī)制，創(chuàng)新操控技術(shù)，并融合和諧集成理論與方法，引入自動(dòng)化焊接技術(shù)。一方面，增加資金投入量，整理國(guó)內(nèi)外多重信息處理原理，并設(shè)計(jì)一套自動(dòng)化焊接系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)邀請(qǐng)其他企業(yè)高端焊接技術(shù)人員以及科研工作者，結(jié)合理論深入分析采用何種技術(shù)完成機(jī)器人焊接工作。

第三，配備先進(jìn)焊接設(shè)備，保證機(jī)器人加工安全。在實(shí)施機(jī)器人加工技術(shù)的焊接時(shí)，內(nèi)燃機(jī)制造應(yīng)有機(jī)結(jié)合實(shí)際焊接需要，設(shè)計(jì)具體焊接圖，并綜合考量機(jī)器人加工環(huán)節(jié)中的外部風(fēng)險(xiǎn)，如受熱導(dǎo)致變形問(wèn)題產(chǎn)生。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)充分利用自動(dòng)化焊接技術(shù)，配備靈敏度高傳感裝置的焊接設(shè)備，以此減少焊接過(guò)程中所發(fā)生的機(jī)器人變形概率。

3.4 改善機(jī)器人加工的焊接環(huán)境

傳統(tǒng)的機(jī)器人加工使用人工焊接方法，導(dǎo)致經(jīng)常產(chǎn)生顯著的焊光同時(shí)，也存在諸多失誤，嚴(yán)重影響焊接操作人員工作效率。鑒于此，一方面，企業(yè)積極借助自動(dòng)化焊接技術(shù)，彌補(bǔ)人工焊接技術(shù)不足，防止焊光與煙霧大等問(wèn)題產(chǎn)生，完善機(jī)器人加工的焊接環(huán)境。另一方面，企業(yè)要防范焊接操作工作者的勞動(dòng)力流失。內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)必須留住高端技術(shù)型人才，保證自動(dòng)化焊接技術(shù)的順利運(yùn)行，為機(jī)器人加工提供良好焊接環(huán)境。

4? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，機(jī)器人加工業(yè)飛速發(fā)展。與此同時(shí)，最新發(fā)展的信息技術(shù)對(duì)機(jī)器人加工質(zhì)量提升提出更高要求。自動(dòng)化焊接技術(shù)充分融合于機(jī)器人加工技術(shù)，與傳統(tǒng)人工焊接技術(shù)相比較，具有非常強(qiáng)大的運(yùn)用價(jià)值。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)化焊接技術(shù)運(yùn)用于機(jī)器人加工技術(shù)可提升焊接效率。具體而言，內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)必須通過(guò)提升機(jī)器人技術(shù)加工效率，改善機(jī)器人加工的焊接環(huán)境，提高機(jī)器人焊接技術(shù)的智能化程度。通過(guò)這種策略的采用，為后期內(nèi)燃機(jī)制造企業(yè)智能化發(fā)展提供一些參考與借鑒。

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