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焊接機(jī)器人開始只在點(diǎn)焊中得到應(yīng)用,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展,弧焊機(jī)器人逐漸得到普及,焊接機(jī)器人在汽車、摩托車、工程機(jī)械等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。
焊接機(jī)器人焊接時,操作人員須示教機(jī)器人焊槍的軌跡和設(shè)定焊接條件等。由于須示教,所以機(jī)器人不面向多品種少量生產(chǎn)的產(chǎn)品焊接。其次須確保工件的精度,因?yàn)闄C(jī)器人沒有眼睛,只能重復(fù)相同的動作。
新型智能機(jī)器人市場需求增加 新型智能機(jī)器人,尤其是具有智能性、靈活性、合作性和適應(yīng)性的機(jī)器人需求持續(xù)增長。 ,下一代智能機(jī)器人的精細(xì)作業(yè)能力被進(jìn)一步提升,對外界的適應(yīng)感知能力不斷增強(qiáng)。在機(jī)器人精細(xì)作業(yè)能力方面,波士頓咨詢集團(tuán)調(diào)查顯示,近進(jìn)入工廠和實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器人具有明顯不同的特質(zhì),它們能夠完成精細(xì)化的工作內(nèi)容,如組裝微小的零部件,預(yù)先設(shè)定程序的機(jī)器人不再需要的監(jiān)控。
第二,市場對機(jī)器人靈活性方面的需求不斷提高。雷諾使用了一批29公斤的擰螺絲機(jī)器人,它們在僅有的1.3米長機(jī)械臂中嵌入6個旋轉(zhuǎn)接頭的機(jī)器臂均能靈活操作。
第三,機(jī)器人與人協(xié)作能力的要求不斷增強(qiáng)。未來機(jī)器人能夠靠近工人執(zhí)行任務(wù),新一代智能機(jī)器人采用聲吶、攝像頭或者其他技術(shù)感知工作環(huán)境是否有人,如有碰撞可能它們會減慢速度或者停止運(yùn)作。
焊接傳感器作為焊接智能控制過程中必不可少的一環(huán),也是重要的研究對象。因?yàn)楹附舆^程中伴著弧光、、飛濺、電磁干擾等諸多無法去除的干擾因素,所以焊接傳感器也在慢慢進(jìn)行著研究與發(fā)展。在經(jīng)過五十多年的發(fā)展,焊接傳感器大致可分為聲學(xué)傳感器、力學(xué)傳感器、電弧傳感器和光學(xué)傳感器等。聲學(xué)傳感器的典型應(yīng)用有超聲波傳感器,主要用來進(jìn)行焊縫的缺陷檢測。力學(xué)傳感器利用壓敏電阻來檢測力學(xué)信息,利用這些力學(xué)信息可以對焊縫進(jìn)行跟蹤與識別,但是力學(xué)傳感器作為接觸式傳感器本身存在著耗損問題所以相對于非接觸式傳感器也會存在著精度上的不如。電弧傳感器是直接檢測電弧自身的特性如電流和電壓,利用焊接過程中弧壓與弧長的線性關(guān)系可以進(jìn)行高度跟蹤,從而可對焊接時的狀態(tài)和焊接后的質(zhì)量進(jìn)行判定。而光學(xué)傳感器作為非接觸式傳感器,且在圖像中可以分析熔池、焊接起點(diǎn)、焊縫、凝固旱道等多種信息,所以是有發(fā)展前景的焊接傳感器之一。
工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業(yè)機(jī)器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。
(3)通用性。除了專門設(shè)計(jì)的專用的工業(yè)機(jī)器人外,一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時具有較好的通用性。比如,更換工業(yè)機(jī)器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。
(4)工業(yè)機(jī)器技術(shù)涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛,歸納起來是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機(jī)電一體化技術(shù)。第三代智能機(jī)器人不僅具有獲取外部環(huán)境信息的各種傳感器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能,這些都是微電子技術(shù)的應(yīng)用,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。因此,機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展必將帶動其他技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平也可以驗(yàn)證一個國家科學(xué)