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焊接機(jī)器人是集機(jī)械、計(jì)算機(jī)、電子、傳感器、人工智能等多個(gè)方面知識(shí)于一體的現(xiàn)代化、自動(dòng)化設(shè)備。焊接機(jī)器人主要有機(jī)器人和焊接設(shè)備兩大部分構(gòu)成。機(jī)器人由機(jī)器人本身和控制系統(tǒng)組成??刂破魇菣C(jī)器人的神經(jīng)中1樞,它由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和一些專用電路構(gòu)成,其軟件包括控制器系統(tǒng)軟件、機(jī)器人專用語(yǔ)言、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)軟件、機(jī)器人控制軟件、機(jī)器人自診斷、自動(dòng)保護(hù)功能軟件等,它處理機(jī)器人工作過(guò)程中的全部信息和控制器全部動(dòng)作。焊接設(shè)備以點(diǎn)焊為例,主要由焊接電源、焊槍、傳感器、修磨器等部分組成。此外,應(yīng)該有系統(tǒng)保護(hù)裝置。
焊接機(jī)器人,其易于實(shí)現(xiàn)焊接產(chǎn)品的穩(wěn)定和提高,保證其均一性。可以做到24h連續(xù)生產(chǎn),大幅度提高生產(chǎn)效率??梢源嫒斯ぴ谟泻Νh(huán)境下長(zhǎng)期工作。機(jī)器人控制器(RC)和編程示教盒通過(guò)串口/CAN總線進(jìn)行通訊。相對(duì)降低對(duì)工人操作技術(shù)難度的要求??梢钥s短產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期,減少相應(yīng)的設(shè)備投資。可實(shí)行小批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化。為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。
80年代末和90年代初,德國(guó)大眾公司分別與上海和一汽成立合資汽車(chē)廠生產(chǎn)轎車(chē),雖然是國(guó)外的二手設(shè)備,但其自動(dòng)焊程度與裝備水平,讓我們認(rèn)識(shí)到了與國(guó)外的巨大差距。隨后二汽在貨車(chē)及輕型車(chē)項(xiàng)目中都引進(jìn)了自動(dòng)焊。三個(gè)層次分別面對(duì)不同的功能需求,對(duì)應(yīng)不同層次的開(kāi)發(fā),系統(tǒng)中各個(gè)層次內(nèi)部由若干個(gè)功能相對(duì)對(duì)立的模塊組成,這些功能模塊相互協(xié)作共同實(shí)現(xiàn)該層次所提供的功能??梢哉f(shuō)90年代以來(lái)的技術(shù)引進(jìn)和生產(chǎn)設(shè)備、工藝裝備的引進(jìn)使我國(guó)的汽車(chē)制造水平由原來(lái)的作坊式生產(chǎn)提高到規(guī)?;a(chǎn),同時(shí)使國(guó)外自動(dòng)焊大量進(jìn)入中國(guó)。
由于激光焊接目前多采用固體激光作為光源,因此非常容易能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)光路多個(gè)工位加工的方式,大大提高了生產(chǎn)效率。與CO2激光機(jī)床相比,由于CO2激光難于實(shí)現(xiàn)多光路,因此機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)相對(duì)于CO2激光機(jī)床的效率大大提高。但是國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)間過(guò)短,核心技術(shù)和部件技術(shù)落后,多依賴國(guó)外機(jī)器人產(chǎn)業(yè)巨頭,嚴(yán)重限制了國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。目前在國(guó)內(nèi)的OA(辦公自動(dòng)化)行業(yè),已經(jīng)有多個(gè)機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)取代CO2激光機(jī)床的案例,焊接效率提高30%以上。
機(jī)器人進(jìn)入焊接行業(yè)有利于焊接工人的身體健康著想,也有利于企業(yè)提高生產(chǎn)效率。
焊接機(jī)器人是自動(dòng)化領(lǐng)域中富有代表性和生命力的亮點(diǎn) 焊接機(jī)器人是多學(xué)科交叉的產(chǎn)物,但隨著焊接機(jī)器人應(yīng)用環(huán)境和任務(wù)的復(fù)雜化,在非結(jié)構(gòu)復(fù)雜環(huán)境下的信息綜合與處理、針對(duì)復(fù)雜任務(wù)的規(guī)劃和協(xié)調(diào)的難度和影響變得突出,需要采用信息反饋、優(yōu)化控制、協(xié)調(diào)集成的理論、方法與技術(shù)去解決,控制學(xué)科在系統(tǒng)優(yōu)化和綜合集成方面的優(yōu)勢(shì),將越來(lái)越在智能焊接機(jī)器人中發(fā)揮主導(dǎo)作用。而智能焊接機(jī)器人作為一種自動(dòng)化系統(tǒng),無(wú)論在理論與技術(shù)的覆蓋面與前沿性、與各種先進(jìn)信息技術(shù)的結(jié)合以及物理實(shí)現(xiàn)的多樣性方面都是其它任何一類自動(dòng)化系統(tǒng)所不能比擬的。可用于機(jī)器人控制器之間和機(jī)器人控制器同上位機(jī)的通訊,便于對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控、診斷和管理。因此,焊接機(jī)器人在自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)中的代表性和地位將隨著其應(yīng)用范圍的拓寬、所采用信息技術(shù)的更新和智能程度的提高,得到進(jìn)一步的認(rèn)可。