楊建勛 楊行 唐熙 苗偉 金世佳

摘 要：文章主要介紹了焊接機(jī)器人的分類、工作原理、系統(tǒng)構(gòu)成、發(fā)展現(xiàn)狀及前景通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加速國(guó)內(nèi)焊接機(jī)器人的普及，可以提高產(chǎn)品精度、生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：焊接機(jī)器人；優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品精度

中圖分類號(hào)：TG409 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）34-0020-02

Abstract： This paper mainly introduces the classification， working principle， system constitution， development status and prospect of welding robot. By optimizing the industrial structure and accelerating the popularization of welding robot in China， the precision and efficiency of products can be improved， so as to realize the transformation from "Made in China" to "Created in China".

Keywords： welding robot； optimizing industrial structure； product precision

1 概述

近年來，“工業(yè)4.0”成為社會(huì)各界廣為熱議的話題，機(jī)器人則成為“工業(yè)4.0”時(shí)代最主要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。目前作為工業(yè)機(jī)器人家族中的主力軍的——焊接機(jī)器人，在發(fā)達(dá)國(guó)家中已被廣泛應(yīng)用于汽車、電子、航空、航天、鐵路、工程機(jī)械、新能源設(shè)備和海洋科學(xué)等專業(yè)科學(xué)領(lǐng)域。而焊接機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展程度，間接地反映出一個(gè)國(guó)家先進(jìn)制造業(yè)水平和科學(xué)技術(shù)水平。

2 焊接機(jī)器人的分類、原理及構(gòu)成

2.1 焊接機(jī)器人的分類

按照機(jī)器人的負(fù)載能力P和作業(yè)空間V的大小不同可將其分為：超大型機(jī)器人、大型機(jī)器人、中型機(jī)器人、小型機(jī)器人、超小型機(jī)器人。

按照機(jī)器人作業(yè)中所采用的焊接方法，可將焊接機(jī)器人分為：點(diǎn)焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、攪拌摩擦焊機(jī)器人、激光焊機(jī)器人。

2.2 焊接機(jī)器人的工作原理

焊接機(jī)器人一般都是在某一工序的特定環(huán)境下完成單一操作，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的焊接機(jī)器人絕大多數(shù)屬于第一代工業(yè)機(jī)器人，它的基本原理是“示教-再現(xiàn)”?！笆窘獭钡倪^程就是操作者需要親自操作機(jī)器人，控制機(jī)器人去完成一系列指定的動(dòng)作，而機(jī)器人則會(huì)將這些動(dòng)作的特殊位置點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)軌跡，以機(jī)器語言的形式記錄并保存下來?！霸佻F(xiàn)”的過程就是機(jī)器人將“示教”時(shí)記錄并保存好的機(jī)器語言按順序執(zhí)行出來。

在企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)中，機(jī)器人記錄的程序語言并不能直接拿來就用，在“再現(xiàn)”之前，常常需要將“示教”時(shí)保存好的程序語言反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。按照經(jīng)過不斷修改、調(diào)試后的程序語言進(jìn)行批量生產(chǎn)，才能達(dá)到企業(yè)預(yù)期的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 焊接機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)成

焊接機(jī)器人單體是指由機(jī)器人本體、控制柜、示教器、焊接電源與接口電路、焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、電力電纜、焊絲盤架、氣體流量計(jì)、工頻變壓器、焊槍防碰撞傳感器、控制電纜組成的整體，焊接機(jī)器人系統(tǒng)除機(jī)器人單體的各個(gè)部件外，還包括外部裝置電氣控制、工裝夾具、擴(kuò)展設(shè)備、如外部軸（變位系統(tǒng)、直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)）等。

除了以單臺(tái)機(jī)器人為主構(gòu)成的焊接系統(tǒng)外，還有采用多機(jī)器人協(xié)作方式的焊接工作站或生產(chǎn)線。

3 焊接機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀與前景

3.1 國(guó)內(nèi)焊接機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)人均可支配收入的不斷上升，勞動(dòng)成本也在逐漸上升，國(guó)內(nèi)制造業(yè)中，曾今以廉價(jià)勞動(dòng)力為支撐的企業(yè)，經(jīng)營(yíng)越發(fā)困難，公司發(fā)展舉步維艱。為了生存，越來越多的加工制造企業(yè)開始引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人來代替人工，以焊接機(jī)器人的高效、精準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)，代替手工焊接的低產(chǎn)、粗糙、劣質(zhì)。推動(dòng)國(guó)內(nèi)制造快速向前發(fā)展。

目前在我國(guó)應(yīng)用的焊接機(jī)器人主要分為日系、歐系和國(guó)產(chǎn)三中類型，但縱觀機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)和市場(chǎng)占有率情況，日系（安川、FANUC、川崎等）和歐系（德國(guó)KUKA、瑞典ABB等）的機(jī)器人占有很大市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)焊接機(jī)器人（廣數(shù)、華數(shù)、新松、埃夫特等）的市場(chǎng)占有率還較低。

3.2 焊接機(jī)器人的前景

目前，由于我國(guó)人口基數(shù)大的原因，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度很低，與工業(yè)化程度較高國(guó)家（如德國(guó)，日本等）相比依然相差很大，但是，結(jié)合國(guó)家相關(guān)政策的傾斜，和目前國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的發(fā)展情況，今后國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)需求潛力相當(dāng)巨大。

除此之外，在焊接機(jī)器人越來越普及的同時(shí)，國(guó)內(nèi)的焊接機(jī)器人技術(shù)也在朝著理論更先進(jìn)、運(yùn)行更穩(wěn)定、生產(chǎn)更高效、操作更精準(zhǔn)的方向不斷發(fā)展，并在很多方面取得創(chuàng)新成果，揭示了無論是在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)，焊接機(jī)器人在未來的發(fā)展前景都是不可預(yù)計(jì)的。

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