焊接机器人在焊接自动化技术中的应用现状探讨

朱庆太，李伟

（九江职业技术学院，江西九江332007）

焊接机器人在焊接自动化技术中的应用现状探讨

朱庆太，李伟

（九江职业技术学院，江西九江332007）

本文主要探索焊接机器人在焊接自动化技术中的应用现状，主要分析比较焊接机器人的应用领域和数量及优势与劣势。焊接机器人必将更加广泛地应用于更多高端领域，并且促进焊接自动化技术的发展。

焊接机器人；焊接自动化技术；优越性

随着工业技术的不断发展，人类所探知的世界越来越广阔，上到茫茫太空，下到无边海洋，人类的探索永无止境，但是人类的躯体却是脆弱的。焊接机器人被应用到人类所不能到达的环境，比如说，矿井下所用的瓦斯抽采钻杆焊接，大型储罐中的碳钢和合金钢的焊接，还有高温、高压、高湿、有毒环境下的焊接作业。在这些人类无法进入的环境中，焊接机器人都发挥了无可替代的作用：

（1）克服了人类的技能极限。人的视力范围是有限的，听力范围和感觉范围都是有限的，因此人所能达到的焊接精度也是有限的。而焊接机器人则可以突破这些人类极限。随着科技的进步，焊接机器人工作的精度已经十分之一毫米来计算了，这是普通人类所达不到的精度。

（2）克服了人类工作寿命的极限。培养一个优秀的电焊工人需要长时间的学习和实践。但同时，这个优秀的电焊工人的工作年限是有限的。即使在有限的工作年限内，电焊工人每天的工作时间也是受限的，相比较人的工作而言，焊接机器的工作要高效和廉价得多。

综上所述，焊接机器人在焊接自动化技术的应用中发挥了许多人类所不能发挥的作用，因此具有重大的意义。

1焊接机器人应用的现状

1.1 焊接机器人的应用领域

汽车制造工艺复杂，包含大量的工序。焊接机器人高效，便捷，一台焊接机器人经过调试后可以完成多项工作，而这是电焊工人做不到的。一台焊接机器人所能完成的工作涉及方方面面，同时一个计算机系统可以同时控制多台焊接机器人完成相同的工作，这就使焊接机器人的工作效率成倍增长，焊接机器的应用因此更加广泛。

焊接机器人技术融合了机器人制造技术、焊接技术、计算机技术和网络技术[1]。随着上述技术在各自领域的发展，焊接机器人在制造技术、工作速度、精度等也得到了迅猛发展，另一方面，由于工艺的改进和科技的进步，焊接机器人的制造成本不升反降，于此形成对比的是，中国沿海省份多次发生所谓的“用工荒”，劳动力成本大幅上升，机器人的使用无疑有利于解决这一社会问题。

1.2 焊接机器人的应用总量

据不完全统计，目前世界范围内工作的工业机器人数量逐年上升，焊接机器人的数量占到了其中的四到五成。作为发展中国家的中国，焊接机器人的普及率还比较低，焊接自动化程度也比较低。这样的现状不会一直继续下去，政府已经充分地意识到这样的状况，随着中国工业化进程的延续，企业主经营观念的转变和经营水平的提高，预计今后几年内，国内对各种焊接机器人的需求量会逐年上升，这也对焊接机器人的制造厂家提出了新的机遇和挑战。

1.3 焊接机器人的优势和劣势

焊接机器人作为一种工业机械，有其优于人类操作的性能，也必然有其发展的不足之处。

（1）焊接机器人的优势

首先，价格的优势。如前所述，工业机器人虽然前期投入较大，但是其维护成本远远低于劳动力价格的上涨，而且从长远考虑，焊接机器人的稳定性和单位生产率远远高于有经验的焊工，因此其价格优势明显。

其次，生产效率优势。焊接机器人在流水线上的速度往往快于人类，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，单位时间内的速度和质量优势就是生产效率的优势，同时，将单位时间拉长，考察一个月，一个季度甚至一年的生产效率这种优势将更加明显。

最后，适应性强。由于具有柔性焊接的特性，在改变工作流程时只需重新设定程序就可以继续工作了。

（2）焊接机器人的劣势

当然，焊接机器人不是万能的。焊接机器人的劣势恰恰由于它严格按照程序操作。由于焊接机器人不具有人的逻辑思维能力，遇到特殊的焊接情况，焊接机器人不可能像有经验的电焊工人那样具体问题具体分析，通过灵活多样的方式去解决工作中的诸多问题，在遇到特殊情况时，焊接机器人的工作就会表现出刻板的一面。要克服这一情况，就要求利用焊接机器人的程序预先设定解决方案。

2焊接机器人在焊接自动化技术中的应用前景

中国正逐步成为全世界的制造工业基地，工业的发展必然促进工业机器人领域的前进，未来的焊接机器人和焊接自动化技术也会面临新的机遇和挑战。

2.1 焊接机器人将应用到更多的高端领域

经过几十年的发展，中国的工业体系已经逐步完善起来，中国制造出许多具有世界领先水平的超级工程、重型工程机械、军工产品和航天产品，这其中少不了焊接自动化技术的应用，更少不了焊接机器人的身影。但是，中国在机床、载重卡车、商船等大型工业产品制造上的劣势也相当明显。众所周知，在大型船舶建造中的焊接成本约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，焊接难度大，这也一直是我国焊接机器人领域中的难点，随着未来综合国力的增强，国产焊接机器人必将应用于上述大型船舶的制造，实现科技强国将不是纸上谈兵。

2.2 焊接机器人的应用将与更多的高科技接轨

当今世界，各学科的交流日益广泛和深入，焊接机器人作为多学科相结合的研究的产物，它的研发制造应用水平的提高必将依赖相邻学科的发展，同时，相邻学科的发展也必然促进焊接机器人各项水平的提高。例如，焊机机器人与虚拟现实技术相结合，即可将焊接机器人运用在多智能传感技术中。新科技新技术的应用可以提高焊接机器人工作的精度和强度，进一步降低焊接机器人的生产成本和维护成本，使焊接机器人的普及率提升[2]。

2.3 焊接机器人的应用必将推动焊接自动化技术的发展

目前，中国的焊接装备水平、工序衔接水平以及系统集成水平不高，因此我国焊接自动化水平不高。中国要想实现成为“世界工厂”的理想，就必须实现工业自动化的步伐。近年来，弧焊逆变器的技术已趋于成熟，这就使得焊接机器人的焊接系统具有优良的动特性，更适合机器人自动化和智能化焊接。所谓“工欲善其事，必先利其器”，焊接机器人作为人类有利的助手和工具，其智能化发展和制造技术的精湛必将推动焊接自动化技术的发展。

3结束语

能够制造和使用工具是人类与动物的本质区别。人类从能够使用经过打磨的石头和树枝到制造出铁质工具经过了上百万年的过程，但是从第一台机器人的诞生到机器人的高速发展的今天只用了区区六七十年，科技的进程让人叹为观止。历史的车轮仍在前进，焊接机器人的应用必将以日新月异的成果推动焊接自动化的发展。

[1]孔萌，林涛，陈善本.机器人焊接智能化技术的现状与最新发展[J].航空制造技术，2008（08）：2

[2]张华，陈强，金建敏，等.基于焊缝CCD图象模式特征的焊缝轨迹识别[J].机械工程学报，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

朱庆太（1965-），男，江苏兴化人，本科，副教授，研究方向：机械制造技术，数控加工技术，焊接加工工艺；李伟（1981-），男，江西九江人，硕士，讲师，研究方向：焊接技术。