焊接机器人在焊接技术应用中的关键技术分析

张晓辉

摘  要： 在全球市场中，焊接技术在其中具有重要的作用，在一定程度上促进了制造业的发展，也对于其他领域的发展起到了积极作用。通过利用 焊接机器人能够有效减少相关工作人员的工作量，促使机器人能够以既定流程制作更多高质量元件，相较于人工焊接具有非常大的优势，研究人员应当 在此方面上加强研究，提升焊接机器人的功能与作用。笔者针对焊接机器人的相关内容进行详细阐述。

关键词： 焊接机器人;焊接技术;创新科技

引言

焊接是一种应用较为广泛的连接方式。在焊接加工过程中，如何在确 保其精度和质量的基础上加快作业效率，是相关人员首要解决的问题。焊 接机器人的出现，使得焊接技术水平得到了进一步提升。利用焊接机器人 可以在较短的时间内完成一些人工无法完成的作业，降低了焊接作业安全 事故的发生概率。为促进焊接机器人的持续发展，应当不断加大相关技术 的研究力度。因此，本文就焊接机器人在焊接技术应用中的关键技术展开 分析探讨。

1 焊接机器人的应用现状

我国在上个世纪八十年代的时候就已经开始积极研究焊接领域的先进 技术，随着科学技术使用频率的增大和应用范围的增多，我国的焊接技术得 到了根本性的提升，这也为后续焊接机器人的诞生工作打下了坚实的基础。 不仅提供了大量的理论知识支撑，还研究和记录了很多实践工作经验。在 二十一世纪初期的时候我国便已经能够依靠自身的力量制作出千余台焊接机 器人，我国也借此机会掌握了更多的科技成果。目前为止，我国机械制造业 使用的机器人数量呈现出逐年增长的良好势头，中国也有能力凭借自身的技 术创造出更多先进机器人。同时， 随着生产技术应用頻率的提升以及技术手 段的显著提升，制造机器人所需要的成本资金额度也更为经济低廉，让机器 人的生产规模进一步扩大，这种新型技术也有更多机会应用到各行各业中。 现阶段，我国所应用的焊接机器人主要服务于汽车及或火车领域的制造业 中，新型焊接技术的使用直接促进了这两种行业的发展进步。同时，随着高 铁这种交通工具的频繁使用，高铁设备所使用的各种零件也需要具备更高的 质量。这就需要使用先进的焊接技术提升各个工作环节的实际质量，焊接机 器人的实际价值能够在此过程中充分体现出来[1]。

2 焊接机器人的构成及类型

（ 1 ）构成。焊接机器人属于工业机器人，具有焊接、切割以及喷涂 等多种用途，其突出的特点是焊接质量稳定性高，可以大幅度提升作业 效率，能够重复编程。常规的焊接机器人一般是由机器人和焊接设备两个 部分构成，前者包括机器人本体和控制柜;后者包括电源、焊枪、编程 器等。目前，应用较为广泛的焊接机器人主要为带有关节的6轴机器人。 （ 2 ）主要类型。按照焊接方式的不同，可以将焊接机器人分为激光焊 型、弧焊型和点焊型等类型。其中，激光焊接机器人由激光器、控制系 统、运动系统、冷却系统以及上下料装置等部分组成。激光焊型机器人的 焊接速度非常快，约为20 m ·min-1 。弧焊型机器人的作业方式有熔化极和 非熔化极两种。随着相关技术的快速发展，该类焊接机器人的智能化程度 不断提高，目前已基本可以满足各种作业需要。点焊型机器人只能完成点 焊作业，具有编程简单的特点。该类机器人接收到上位机的控制命令后， 便可自行完成焊接任务。

3 焊接机器人在应用过程中涉及的技术

3.1  传感技术

在焊接机器人中，传感技术的应用是非常重要的，除了能够在焊接点 上能够做好更加精细地处理以外，也会使得整个生产线不会发生偏差，有 效提升自动化技术的整体质量，保障焊接工作的质量，如果想要完成焊接 工作的优化，那么就应当合理应用各种传感器[2]。研究人员通过该环境对 传感器本身的特性和应用的流程，促使传感器在分析以及对信息技术进行 归纳时应当拥有更高质量，这对我国制造行业而言，可以通过利用这一点 在技术上取得进一步的突破。

3.2  焊缝识别技术

焊接机器人在执行工作任务之前，所需要做的就是对焊接目标的形态 构造加以分析，精确找寻和识别焊缝位置。只有这样才能够从根本上提升焊接技术质量。为了能够让机器人拥有更高的工作质量，技术人员需要让 其在运作的时候可以在寻找到每个焊接点后精确计算出所有后续工作的实 施路径。现阶段，我国使用的很多焊接机器人实际上是无法实现焊缝的精 准定位的，依旧需要工作人员利用自己的肉眼观察焊缝，这样就会导致很 多焊缝并不能够在工作中完全焊接完整，继而导致整个焊接工作并不具有 较高的质量，焊缝寻找的精确度不能够借此机会得到提升。

3.3  仿真模拟技术

利用焊接机器人进行相关焊接工作时，还需要使用焊枪轨迹模拟方 法寻找到更为准确的焊接初始点。利用这一技术，机器人在实际工作过 程中拥有非常高的智能化特点，能够准确将障碍物与焊缝识别出来，如 此在焊接工作上会拥有非常高的质量。根据焊接工作的具体情况来看， 最为重要的便是所使用的技术需要突破原本的核心要点，使得所有相关 工作在不断展开过程中能够拥有更高的效率，促使看起来十分复杂的工 作能够得以顺利展开，从而高质量、高效率地完成焊接工作，有利于焊 接行业未来发展[3]。所以，仿真模拟技术在焊接机器人中是非常重要的， 充分利用此项技术，发挥其本身的作用是焊接机器人技术应用的关键。

3.4  图像处理技术

焊接机器人是依靠焊枪完成焊接作业的设备。焊枪的末端接触到待焊 接的工件时，除了会产生高温之外，还会形成弧光，从而影响焊接机器人 上的工业摄像机成像质量。为解决这一问题，需要借助图像处理技术分析 处理焊接过程中采集到的焊缝图像，去除其中存在的噪声干扰，使图像和 焊缝边缘的信息变得更加清晰，以确保焊枪能够自动跟踪焊缝，从而高质 量完成焊接作业，使焊缝达到要求的精度。在焊接机器人中，应用的图像 处理技术有直方图均衡化、图像滤波以及边缘检测等[3]。

3.5  遥控焊接技术

遥控焊接技术的使用对于焊接机器人的发展也是极为重要的，其工作 的核心内涵就是运用先进的远程操作技术，指使机器人完成各项工作。我 国在发展的历程中虽然意识到了此项技术所具有的重要价值，但是由于技 术层面的限制，机器人不仅可以完成一些较为简单的指令，因此，在遥控 技术领域，我国依旧具有很大的发展空间。同时，很多的实验室和车间在 执行实际工作的时候都可以将控制工作和生产线中的各项工作分开进行。 所以，相关科研人员需要进行工作层面的提升，这样才能够保证更高技术 的研发和使用，让机器人在当今社会中能够具有更高的使用价值，在执行 焊接工作的时候可以具有更高的效率[4]。

4 结束语

综上所述，焊接机器人以其自身所具备的诸多特点，在各个领域中 得到了广泛应用。在焊接机器人的设计制造过程中，需要应用先进的技 术提高机器人的整体性能，以满足各种焊接作业需要，从而保证焊接精 度和质量。

参考文献：

[1]刘小英， 田召，崔慧娟.基于PLC控制的焊接机器人机电系统故障诊断模型 研究[J].自动化与仪器仪表，2021（6）：161-164.

[2]赵国宏，黄静，唐兴贵，等.基于起重机主梁自动组焊的焊接机器人编程方法 与技巧[J].焊接技术，2021（5）：99-106.

[3]唐翠微.基于视觉模型成像的六轴焊接机器人关节运动姿态规划研究[J]. 自动化技术与应用，2021（5）：95-99.

[4]孙灵硕.基于改进RRT-Connect算法的焊接机器人避障路径规划[J].自动化 与仪表，2021（5）：47-52.

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