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自动焊接机器人项目的建议书 摘要： 焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂) 的工业机器人。 根据国际标准化组织 (ISo) 工业机器人术语标准焊接机器人的定义， 工业机器人是一种 多用途 的 、可重 复编程 的 自动控制操作机 (manipulator)，具有三个或者更多可编程的轴， 用于工业自动化领域。 为了适应不同的用途， 机器人最后一个轴的机械接口， 通常是一个连 接法兰， 可接装不同工具或者称末端执行器。 焊接机器人就是在工业机 器人的末轴法兰装接焊钳或者焊(割)枪的，使之能进行焊接，切割或者 热喷涂。关键词：自动化可行性伺服系统 1 研究目的及应用 1920 年捷克作家卡雷尔 ·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器 人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是 苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一 种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。 1954 年美国戴沃尔最 早提出了工业机器人的概念， 并申请了专利。 该专利的要点是借助伺 服技术控制机器人的关节， 利用人手对机器人进行动作示教， 机器人 能实现动作的记录和再现。 这就是所谓的示教再现机器人。 现有的机 器人差不多都采用这种控制方式。 1959 年第一台工业机器人在美国 诞生，开创了机器人发展的新纪元。 工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长 时间作业，或者是危（wei）险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、 2022 1 / 7 热处理、 焊接、 涂装、 塑料制品成形、 机械加工和简单装配等工序上。 其中在汽车工业等部门中， 焊接机器人可以完成对人体有害物料的焊 接或者工艺操作。 接下来我们将从焊接机器人的用途， 特点， 社会意义和经济利益 以及研发过程中的技术要求等方面来对焊接机器人进行可行性研究。 2 国内外相关技术水平 随着科学技术的发展， 焊接已从简单的构件连接或者毛坯创造， 发 展成为创造业中的精加工方法之一。 随着创造业的高速发展， 传统的 手工焊接已不能满足现代高科技产品创造的质量和数量要求；同时， 在对环境和人身安全的考虑上， 均让我们认识到现代焊接加工正在向 着机械化、自动化的方向发展。 焊接自动化主要是指焊接生产过程的自动化。其主要任务就是： 在采用先进的焊接、 检验和装配工艺过程的基础上， 建立不需要人直 接参预焊接过程的焊接加工方法和工艺方案， 以及焊接机械装备和焊 接系统的结构和配置。其核心说实现没有人直接参预的自动焊接过 程。焊接自动化主要包括两方面：一是焊接工序的自动化，二是焊接 生产的自动化。在焊接自动化方面主要的技术包括：机械技术、传感 技术、伺服传动技术、自动控制技术和系统技术。焊接自动化不仅可 以大大提高焊接生产率， 更重要的可以确保焊接质量， 减少人为因素 的影响， 改善操作环境及对人的伤害。 自动化焊接专机、 机器人工作、 生产线盒柔性创造系统在工程中的应用已成为一种不可阻挡的趋势。 据此，国内外发展有如下概况： 2022 2 / 7 3 / 7 (1)高精度、高速度、高质量、高可靠性。由于焊接加工越来 越向着“精细化”加工方向发展，因此，焊接自动化系统也向着高精 度、高速度、高质量、高可靠性方向发展。这要求系统的控制器及软 件系统有很高的信息处理速度， 电气机械装置有很好的控制精度。如， 机器人和焊接操作机行走机构的定位精度可达， 移位速度的控制精度 可达%。 (2)集成化。焊接自动化系统的集成化技术包括硬件系统的结 构集成、 功能集成和控制技术集成。 现代焊接自动化系统的结构都采 用模块化的设计， 根据不同用户对系统功能的要求， 进行模块的组合。 而且其控制功能也采用模块化设计， 根据用户需要， 可以提供不同的 控制软件模块，提供不同的控制功能。 (3)智能化。将当今的传感技术、计算机技术和智能控制技术 应用于焊接自动化系统中， 使其能够在各种复杂环境、 变化的焊接工 况下实现高质量、高效率的自动焊接。智能化的焊接自动化系统，不 仅可以根据指令完成自动焊接过程， 而且可以根据连续实测焊接工件 坡口宽度，确定每层焊缝的焊道数及相关参数、覆盖层位置等，而且 从坡口底部到盖面层的所有焊道均由焊机自动提升、变道、完成焊接。 (4)柔性化。大型自动化焊接装备或者生产线的一次投资相对较 高，在设计这种焊接装备时必须考虑柔性化，形成柔性创造系统，以 充分发挥装备的效能，满足同类产品不同规格工件的生产需要。 (5)网络化。由于现代网络技术的发展，也促进那里焊接自动 化系统管控 2022 一体化技术的发展。通过网络，利用计算机技术、远程通信技术 等，将生产管理和焊接过程自动控制一体化，实现脱机编程，远程监 控、诊断和检修。 在自动化方面， 各种焊接专机的应用也具有重