焊接機(jī)器人的組成和活動空間

   (1)操作機(jī)  又稱機(jī)器人本體，其機(jī)構(gòu)通常是由一系列相互鉸接或相對滑動的構(gòu)件所組成，它通常有幾個自由度，用以抓取或移動物體（工具或工件）。

   (2)末端執(zhí)行器  為使機(jī)器人完成其任務(wù)而專門設(shè)計并安裝在機(jī)械接口處的裝置。例如：夾持器、扳手、焊槍、噴槍等。

   (3)控制器  又稱控制裝置或控制系統(tǒng)，為一套具有邏輯控制和動力功能的系統(tǒng)，能控制和監(jiān)測機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，并與環(huán)境（設(shè)備和使用者）進(jìn)行通信。

   (4)限定空間  由限位裝置限定的空間中的一部分。

   (5)空間  由制造廠所定義的機(jī)器人活動部件所能掠過的空間，加上由末端執(zhí)行器和工件運動時所能掠過的空間。

   (6)動力設(shè)備  主要指驅(qū)動機(jī)器人的液壓源、電源等。

   (7)周邊設(shè)備  主要指裝夾工件并能和機(jī)器人運動相配合的變位機(jī)等工藝裝備。

   (8)安全防護(hù)部分  主要指防護(hù)欄、安全門及電控聯(lián)鎖系統(tǒng)等。

焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望

  隨著數(shù)字化技術(shù)日益成熟，代表處動地接技術(shù)的數(shù)字焊機(jī)、數(shù)字化控制技術(shù)業(yè)已穩(wěn)步進(jìn)入市場。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大型基礎(chǔ)工程，有效地促進(jìn)了先進(jìn)焊接特別是焊接自動化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。汽車及零部件的制造對焊接的自動化程度要求日新月異。我國焊接產(chǎn)業(yè)逐步走向“、自動化、智能化”。我國的焊接自動化率還不足30%，同發(fā)達(dá)工業(yè)國家的80%差距甚遠(yuǎn)。更好的是它的加熱方式非常靈活，不僅可以整體加熱，也可以局部加熱，能夠滿足不同廠家的不同產(chǎn)品的要求。從20世紀(jì)未國家逐漸在各個行業(yè)推廣自動焊的基礎(chǔ)焊接方式——氣體保護(hù)焊，來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，已初見成效?？梢灶A(yù)計在未來，國內(nèi)自動化焊接技術(shù)將以的速度發(fā)展。

20世紀(jì)90年代，我國焊接界把實現(xiàn)焊接過程的機(jī)械化、自動化作為戰(zhàn)略目標(biāo)，已經(jīng)在職各行業(yè)的科技發(fā)展中付諸實施，在發(fā)展焊接生產(chǎn)自動化，研究和開發(fā)焊接生產(chǎn)線及柔性制造技術(shù)，發(fā)展應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計與制造；當(dāng)表面溫度達(dá)到熔點，材料表面熔化且熔化波前向材料內(nèi)部穩(wěn)定傳播，其傳播速度與擻光功率密度、材料的液相和固相熱力學(xué)參數(shù)有關(guān)，常用熱傳導(dǎo)方程描述，通過求出材料中溫度場的分布·則可獲得熔池形狀、熱影響區(qū)等有用的參數(shù)。藥芯焊絲由2%增長到20%；埋弧焊焊材也將在10%的水平上繼續(xù)增長。其中藥芯焊絲的增長幅度明顯加大，在未來20年內(nèi)會超過實芯焊絲，終將成為焊接中心的主導(dǎo)產(chǎn)品。

焊接自動化技術(shù)的展望

  電子技術(shù)、計算機(jī)微電子住處和自動化技術(shù)的發(fā)展，推動了焊接自動化技術(shù)的發(fā)展。特別是數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)和信息處理技術(shù)等單元技術(shù)的引入，促進(jìn)了焊接自動化技術(shù)革命性的發(fā)展。

（1）焊接柔性化技術(shù)也是我們著力研究的內(nèi)容。在未來的研究中，我們將各種光、機(jī)、電技術(shù)與焊接技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以實現(xiàn)焊接的柔性化。用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備，是提高焊接自動化水平淡的根本途徑。將數(shù)控技術(shù)配以各類焊接機(jī)械設(shè)備，以提高其柔性化水平，是我們當(dāng)前的一個研究方向；另外，焊接機(jī)器人與專家系統(tǒng)的結(jié)合，實現(xiàn)自動路徑規(guī)劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能，是我們研究的重點。文獻(xiàn)對低舍金高強(qiáng)鋼HY-130的焊接，用了四種焊接方法作對比試驗，它們是SMA焊，GMA焊、激光焊和電子束焊。

（2）焊接過程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動化的核心問題之一，也是我們未來開展研究的重要方向。我們應(yīng)開展控制方法方面的研究，包括線性和各種非線性控制。代表性的是焊接過程的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，以及專家系統(tǒng)的研究。

（3）提高焊接電源的可靠性、質(zhì)量穩(wěn)定性和控制，以及優(yōu)良的動感性，也是我們著重研究的課題。開發(fā)研制具有調(diào)節(jié)電弧運動、送絲和焊槍姿態(tài)，能探測焊縫坡開頭、溫度場、熔池狀態(tài)、熔透情況，適時提供焊接規(guī)范參數(shù)的焊機(jī)，并應(yīng)積極開發(fā)焊接過程的計算機(jī)模擬技術(shù)。使焊接技術(shù)由“技藝”向“科學(xué)”演變輥實現(xiàn)焊接自動化的一個重要方面。本世紀(jì)頭十年，將是焊接行業(yè)飛速發(fā)展的有利時期。我們廣大焊接工作者而道遠(yuǎn)，務(wù)必樹立知難而上的決心。機(jī)器人焊接設(shè)備的組成，主要的也就是會包括有操作裝置、控制裝置、動力源裝置、工藝保障裝置組成。抓住機(jī)遇，為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。

（4）焊接控制系統(tǒng)的集成是人與技術(shù)的集成和焊接技術(shù)與信息技術(shù)的集成。集成系統(tǒng)中信息流和物質(zhì)流是其重要的組成部分，促進(jìn)其有機(jī)地結(jié)合，可大大降低信息量和實時控制的要求。注意發(fā)揮人在控制和臨機(jī)處理的響應(yīng)和判斷能力，建立人機(jī)圣誕的友好界面，使人和自動系統(tǒng)和諧統(tǒng)一，是集成系統(tǒng)的不可低估的因素。根據(jù)材料吸收激光能量而產(chǎn)生的溫度升高，可以把激光與材料相互作用過程分為如下幾個階段：(1)無熱或基本光學(xué)階段。