焊接机器人技术现状与未来趋势探讨

崔云龙

(河南经济贸易技师学院，河南 新乡 453700)

焊接已经普遍应用于我国现代工业中。自从科技革命以后，科技在不断发展，这与优质的产品有密切的联系，这就对焊接工作提出了更高的要求，传统的手工焊接已经无法满足现代化工业的生产需求，因此焊接自动化势在必行。从刚开始到今天，焊接机器人发展前后总共经历了3个阶段：一是焊接机器人通过示教在线的方法进行运行；二是能够利用传感器接收信息的离线编程焊接机器人；三是智能机器人，其有很多传感器，而且可以自动编程，进而更好地适应环境。

1 焊接机器人技术的现状分析

1.1 焊接机器人使用弧焊电源

在任何电器中，电源都是非常重要的，就类似于食物对于人类而言的重要性，作为智能电器，而焊接机器人也是如此，其是否可以始终保持较高的工作效率，电源的质量是非常关键的[1]。因此，焊接机器人使用弧焊电源的研究始终都是焊接机器人研究的要点。现阶段，在弧焊机器人中最常见的电源有两种：一是逆变电源，二是晶闸管电源。此外，因为全数字化焊接具有不易于受到温度上升以及焊接参数变化不大等优势，所以相信在不久的将来，其是弧焊机器人焊接电源的主流研究趋势。

1.2 焊缝跟踪技术

要想获得显著的焊接效果，焊接条件的稳定性和安全性是尤为重要的因素。但是绝对稳定是非常不现实的，所以其是否能够实时监测出因为焊接条件变化导致的焊缝偏差，往往影响焊接质量，所以焊缝跟踪技术的运用相当重要[2]。一般来说，研究焊缝跟踪技术，主要考虑以下两点：第一，传感器技术。当前研究重点是光学传感器以及电弧传感器，前者主要是研究视觉传感器，这是由于其能够获取大量的信息，而且采用机器视觉技术完成有效的分析处理，这样能够让弧焊机器人更加迅速地适应焊接环境。而后者的旋转电弧传感器因为其在偏差检测过程中相当灵敏，所以受到高度重视。第二，焊缝跟踪控制理论和方式。目前，采用的通用性焊接模糊控制器主要是一些工具获得的模糊控制理论和实际焊接过程相融合发展得来的。尽管模糊化控制自身具有良好的控制规则，然而其缺乏较强的综合定量知识能力。众所周知，因为神经网络控制采用分布式的信息存储以及并行式的处理方法，所以其可以存储丰富的信息。并且其具有一定的容错性，所以其适用于焊缝跟踪的视觉模式识别等。

2 焊接机器人技术的发展趋势

2.1 虚拟现实技术

虚拟现实技术是针对事件的现实性从空间层面和实践层面上分解后再次组合的技术。将多媒体技术以及虚拟现实技术等和焊接机器人技术进行有机结合，在焊接过程的模拟仿真中应用，而且利用计算机使工艺过程向数字化操作转换，之后科学指导焊接工作[3]。在该过程中，不管是机械人的行走速度还是行走轨迹，都必须要利用计算机进行展示，便于及时调整机械手轨迹以及姿态，进而对生产系统性能做出科学的评价，以真正实现人机交互。

2.2 多传感器信息智能融合技术

在焊接机器人技术以及传感器技术迅速发展的背景下，多传感器信息智能融合技术也越来越成熟。由于焊接机器人都是在非常复杂的工作环境进行作业，只是依赖传感器不能准确判断对附近环境的所有干扰，也不能真正满足现阶段迅速发展的工业化的实际需求[4]。因此，就焊接机器人来说，必须要利用传感信息融合技术及时分析且搜集工作环境中的各项信息，这样有利于提升焊接系统的科学性和精准性。由此不难发现，对于机器人的行动以及信息获得而言，多传感器信息智能融合技术发挥着十分关键的作用，而且为促进焊接机器人稳定发展奠定坚实的基础。

3 结语

总而言之，在制造业发展中焊接机器人是关键标志之一，在现阶段和今后的工业发展中都占据着非常重要的地位。最近几年，焊接机器人在焊缝跟踪以及弧焊电源等多方面都进行深入的研究分析，而且不断创新相关的技术，这样能够发现今后的焊接机器人发展主要侧重于多传感智能信息融合等，而且在这些技术日益发展的背景下，焊接机器人必定可以发展得越来越好，在工业建设中发挥出至关重要的作用。