一、焊接機器人在機械制造領域中的應用
從一定程度上看,焊接機器人不僅應用于汽車制造業,也呈現到了造船業、軌道交通行業、壓力容器行業、工程機械行業、航空航天行業、農業機械行業等。從焊接的角度進行思考,在焊接加工的過程中,一般情況下,要求焊工具備熟練的操作技能,豐富的實踐經驗,穩定的焊接水平。從另外一個層次上看,焊接是一個勞動條件差,灰塵較多,熱輻射較大,危險性較強的職業。這個時候,就需要使用焊接機器人,來代替這些手工焊接的方式。使用此種方式,不僅可以降低焊工的勞動強度,還可以在標準化的進程中,保證焊接的質量與效率。但是,焊接與其它的工業加工不盡相同,例如:電弧焊的過程中,焊工局部加熱融化或者冷卻的時候,會出現變形的情況,變形以后,焊接軌跡也會出現變化[1]。對于有經驗的焊工,就會根據變化,進行適度的調整。但是,焊接機器人想要適應此種變化,就需要看到這種變化之后,對焊槍的位置進行適度的調節,完成實時性的焊接跟蹤調查。另外,電弧焊在焊接的過程中,很容易發出強烈的光,出現較大的噪音,這樣很可能就會引起焊絲短路。以上的情況,焊接機器人就可以適應此種惡劣的環境。
焊接機器人應用場景
從機器人呈現到大家的視野當中開始,就經歷了多種發展歷程。焊接機器人的技術水平,控制速度,控制精度,可靠度,也會隨著時間的推移,不斷的提升。然而,焊接機器人的控制成本與價格也會不斷的降低。因此,相關的企業,就可以減少焊接員工,增加焊接機器人的數量,在兩者費用達到一個平衡點的時候,使用機器人進行焊接的方式,就會比人工焊接的方式能夠為企業帶來更大的利潤。不僅可以提升生產設備的自動化水平,還可以提升勞動效率,提高產品質量,提升企業的核心競爭力。雖然焊接機器人在起初的時候,需要投資的金額較大,但是在以后生產的過程中,就會產生較小的份額。從長遠的角度看,焊接機器人的使用更具備持久性。
六軸焊接機器人
從焊接機器人控制速度與精度上看,電弧傳感器與激光跟蹤器的開發,讓焊接機器人在工業機械當中得到了良好的應用。電焊機器人就可以根據預設的軌跡進行實施。焊接機器人在汽車制造當中,對汽車的零部件進行電弧焊,展現了較強的柔性??梢允褂镁幊痰姆绞?,構建出焊接短,形狀復雜的產品。這些內容不僅適合汽車制造的主要特征,也可以結合實際情況,適應當今需求的變化。另外,焊接機器人還適用于其它的多種行業當中。從焊接的場合上看,如果形狀太過于復雜,焊接機器人的焊槍就不能按照指定的方式進行構建。這個時候,就需要使用兩種方式進行解決。一種是把焊接機器人本身的作業空間進行有效的擴展;另外一種是把工件移動或者轉動位置,讓工件上的焊接部位可以進入機器人的空間作業當中[3]。
二、焊接機器人在機械制造領域中的發展趨勢
第一,機器人的操作機結構。這樣就可以結合實際情況,使用有限元分析,模態分析,仿真設計分析的方式,探究材質的變化。例如:德國KUKA公司,就把機器人并聯成為平信號四邊形結構,然后延伸機器人的工作范圍。這樣的聯機機構,就可以實現高精度的測量與加工,為數控技術一體化的實現奠定基礎。第二,機器人控制系統。需要在開放式或者是模塊化的進程當中,提升系統的可靠性與可維修性。編程技術除了進一步提升在線編程的可操作性以外,還需要在離線編程的基礎上,增強實用性。第三,機器人傳感技術的發展。需要在傳統的基礎上,提高裝配與焊接機器人的激光傳感或者視覺傳感,力度傳感的重要性。在視覺、聲覺、觸覺的基礎上,提高機器人的智能性與適應性,從而提高了焊接機器人的自動跟蹤能力與自動化生產能力。第四,網絡通信和遠程監控功能。機器人控制器已經實現了網絡化的連接。例如:核輻射、深水、有毒等環境下,也可以實現有效的焊接[4]。并且多機器人與操作者之間正在協調控制,在網絡的氛圍內,建立預先顯示的重要作用。第五,焊接機器人性能價格比的構建上,正在向著高速度、高精度、高可靠性、高操作性、高維修性等方向進行延伸。