摘要：要想在工业制造上取得突破，其核心任务就是一定要在智能机器人领域中取得成果。相较于人工生产，机器人的优势体现在它的精准度上，许多机器人能完成人工所无法完成的高精度操作。同时，机器人生产可以保证生产品质，最大程度地节约劳动力，并提升劳动安全性。文章就机器人焊接技术的研发与应用展开分析和探讨，希望可以提高机器人焊接技术的进步。
关键词：机器人；焊接技术；研发；应用
引言
目前在中国，机器人制造核心技术还在萌芽期，大部分工业机器人基本还是靠进口。工业智能化设备，比如工业机器人，在中国有巨大的市场。2013年，中国向欧美等国家购买了近40万台工业机器人，成为全球最大的工业机器人购买国。2016年，中国科技部宣布最新国家重点研发计划，决定鼓励并扶持本土优秀的人工智能研发项目。文章重点分析焊接机器人在焊接生产线中的应用，并对其发展展开论述。
1焊接机器人在焊接生产线中的重要性
汽车生产时一个由多个步骤组成的程序，汽车在换代的过程中，通常不需要更换涂装和生产线，因为涂装和生产线的通用性较强。在汽车更新换代的过程中，最重要的是进行焊接生产线的更新换代，因为不同的车型，使用到的焊接生产线也不一样，就算是生产相同的一辆汽车，所使用到的焊接设备也是不一样的。正因为这样的原因，若在生产过程中要修改产品的结构或者产品的外观，都要使焊接生产线受到改变。如果焊接生产线具有一定的柔性，那么汽车在更新换代的过程中就只需要对焊接生产线进行局部的改造，就可以在原有的生产线上生产新的产品。如果焊接生产线不具有柔性，那么要生产新的车型就要建立新的生产线，从而导致原来使用的生产线被闲置或者淘汰，造成巨大的资源浪费。正是基于这样的原因，进行焊接生产线的柔性建设有着重要的战略地位，柔性焊接生产线决定产品进行多样化生产的难易程度，也决定产品的投资规模和企业的经济效益。
2焊接机器人的应用
2.1焊接生产线柔性的实现依靠焊接机器人
汽车在焊接生产过程中的主要步骤由多个部分共同组成，焊接生产线是否具有柔性关键在于焊接设备是否具有柔性。汽车生产的焊接生产线中使用到的主要设备有焊接机器人、自动焊接工具、手动焊接工具等。手工焊接工具主要有电焊机等，这些设备属于人工直接操作的设备，具有很强的独立性，方便进行安装和调试，这些工具的造价较低，使用方便；自动焊接设备分为台式自动焊、焊接机械手等设备，使用这些自动焊接设备的成本较高，维护成本和使用费用都相对较大，专用的自动焊接设备的结构相对复杂，操作程序较为固定，适合进行单一汽车生产的生产线；焊接机器人是近些年来才推广起来的，机器人的机体较为独立，能够完成较多的动作，操作起来相对灵活自由，是一种科技含量较高的生产设备，其自动化程度很高。焊接生产线中使用焊接机器人能够实现较多的操作，用途广泛、定位精确、焊接质量高。焊接机器人在近些年来受到广泛重视，评价一个焊接生产线是否具有柔性往往依据其焊接机器人的使用情况。
2.2焊接机器人类型的区别
焊接生产线中使用到的机器人有两种，分别是直角坐标式和自由度机器人。这两种机器人的功能区别很大，直角坐标式机器人有三种类型，分别是RH、RL、RS，三种不同类型的组合起来能实现不同的功能，完成不同的工作，并能和车身焊接自动进行匹配，使焊接生产线的设计能够达到最佳效果，满足不同生产的需求。RH型是侧面焊接机器人，操作过程中是将其固定在底板上，用其对车身的侧面焊接；RL型是底层的机器人，通常通过传送来完成车底的焊接；RS型是顶部机器人，在生产线中悬挂在生产线的顶端，负责车身顶部的焊接工作和内部焊接。使用这三种焊接机器人能够完成车身百分之八十的焊点焊接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆焊接机器人的另一种是自由度较高的机器人，这种机器人的操作空间很大，能够实现全方位转向操作，通过大范围工作，还可以通过伺服电机驱动控制各轴，实现点焊或弧焊的精确控制，是柔性最佳的焊接设备。另外，它还具有定位精度可达0.01mm以内的高精度定位，这样的机器人精准度很高，操作效率高、灵活度高，具有较多的优点，我们称之为六自由度机器人。
2.3焊接机器人在车身装焊的应用
焊接机器人一直以来都在被各大机械种类的厂家重点采用与研究，另外值得一说的是在焊接生产线中，柔性程度的提升，不仅使制造的产品变得具有多样化，同时还增加了更新换型的可能性，这也同样是焊接机器人的优点所在。除此之外，在汽车车声装焊中，机器人不但可以完成需要众多人力来完成的工件搬运，以及工件的输送和组装夹紧定位等各种体力工作，也可以独自或者帮助他人完成点焊、弧焊、涂胶等技术性工件作业。更有甚者，直接把搬运工件、生产夹具、以及需要的大量使用到的工具都以焊接机器人为中心摆放在四周，以便焊接机器人能够更快更好的完成多个工序，这样不仅节约了时间，也加大了生产工作力度，促进生产线的发展。在当下我国市场经济快速发展中，各大汽车生产厂家已经认识到在焊接生产线中，柔性化的提升所带来的好处，并都考虑使用。除此之外，使装焊线具有高度的灵活性为了达到焊装生产线自动化并加以实现，首先是进行总体的全面布置，为了提高装焊线的整体灵活性，必须简单化整个零件的生产流程，以求达到适应各种要求的特殊生产条件为目标。除此之外，在设计汽车及其部件的焊装生产线时，都要考虑到选用的机器人的种类各不相同，所带来的效果也将不同。但必要的基本选择要求则需考虑以下原则：(1+)首要条件就是选择与本身总体生产线、结构相符合的机器人；(2)选择末端轴受重力不同的焊接机器人，这样就可以保证生产能力和做到更加完美的焊接工艺；(3)按要求选择能够满足一切要求与条件并且拥有足够空间来操作的机器人；(4)在满足基本公司所有条件的情况下，就可以同时在相关工位上设置一个或者多个的机器人数量，以求更加先进、合理的完成目标值；(5)同时，可以经比较后选用性能价格比更高的各种运动机器人，这样不但可以更好的完成工作，也可以节约资源。
3机器人焊接的技术趋向
3.1焊接路径的自主化编程
为了克服机器人焊接过程中各种不确定性因素对焊接质量的影响，要求机器人不仅能实现空间焊缝的自动实时跟踪，而且还能实现焊接参数的在线调整。未来机器人焊接应该像人一样，能够自动识别任意非结构化环境下的焊缝，并自主进行路径规划和编程。机载仿人视觉传感技术将是机器人自主编程的关键。机器人焊接路径将由示教编程、离线编程走向在线自主编程。
3.2焊接工艺的精细化控制
加强适用于机器人焊接的新工艺开发，充分利用机器人动作稳定、姿态可控的优势，创新焊接工艺过程，进一步提高焊接效率和焊接质量。
研究方向：新型的精密电流波形控制，如从直流CMT到交流CMT更适宜机器人焊接；新型复合热源：激光--等离子同轴复合、旁弧热丝Arc-wire等离子弧焊。
结语
逆风正是启航时，顺风更要登高瞻，机器人焊接的机遇与挑战并存，面对新的形势，站在新的起点，一要切忌急功近利，力图规划长远；二要特别重视人才，加强自主创新，着力推动政、产、学、研、用的紧密结合,用行动去实现机器人焊接制造的中国梦。
参考文献
[1]陈华斌，黄红雨，林涛，张华军，陈善本.机器人焊接智能化技术与研究现状[J].电焊机，2013，04：8-15.
[2]王恩浩.焊接机器人技术现状与发展趋势[J].中国高新技术企业，2014，17：3-4.
作者简介
王新新,性别,男,于2011年毕业于长春工程学院材料成型及控制工程专业。
陈俊林,性别,男,于2011年毕业于华北水利水电大学材料成型及控制工程专业。
论文作者:陈俊林,王新新
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/16
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