智能焊接機器人自動化應用的問題與解決

2022年05月07日 18:57:50人氣：578來源：深圳市四元數(shù)數(shù)控技術(shù)有限公司

　　目前應用中的自動化焊接機器人仍然是“示教再現(xiàn)型”，其焊接路徑和工藝參數(shù)是預先設置的，對作業(yè)條件的一致性要求非常嚴格，并且在焊接過程中缺少對外部信息傳感反饋和實時調(diào)節(jié)的功能。然而，實際焊接過程中的環(huán)境和條件的變化是不可避免的，如焊接工件加工和裝配誤差造成接頭位置、焊縫間隙和尺寸的分散性，示教軌跡與實際焊縫的差異、焊接過程中熱變形、熔透及焊縫成形不穩(wěn)定等因素都會引起焊接質(zhì)量的波動，并導致焊接缺陷的產(chǎn)生。為了克服焊接過程中各種不確定性因素對精密焊接質(zhì)量的影響，迫切需要采用信息反饋、智能控制等技術(shù)提高現(xiàn)行焊接機器人的適應性或智能化水平，使之能實現(xiàn)初始焊位識別與自主導引、實時焊縫糾偏與跟蹤，焊接熔池動態(tài)特征信息獲取、工藝參數(shù)自適應調(diào)節(jié)和焊縫成形的實時控制，即實現(xiàn)機器人焊接過程的自主智能控制，從而彌補焊接機器人在自動焊接方面的不足。

　　自動化焊接機器人

　　智能焊接機器人運用人工智能技術(shù)模擬實現(xiàn)焊工觀察、判斷與操作行為功能，研究基于視覺信息傳感的焊接機器人對初始焊接位置識別與自主導引、焊縫跟蹤、熔池動態(tài)過程及焊縫成形智能控制等關(guān)鍵技術(shù)，研制局部環(huán)境自主智能焊接機器人LAIWR(局部環(huán)境自主智能焊接機器人即LocalAutonomousIntelligentWeldingRobot)集成系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)應用于航天裝備重要結(jié)構(gòu)件的焊接制造。為了實現(xiàn)對LAIWR系統(tǒng)諸多硬件組件和功能軟件的化管理和協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)機器人系統(tǒng)的自主控制智能功能。

　　隨著對機器人研究的不斷深入和機器人領(lǐng)域的不斷拓展，機器人仿真系統(tǒng)作為機器人設計和研究的安全可靠、靈活方便的工具，在本領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用?！禣PENGL在工業(yè)機器人動態(tài)仿真中的應用》一文結(jié)合6R(旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié))焊接機器人，對6R機器人仿真系統(tǒng)的開發(fā)進行了探討。并給出了開發(fā)的仿真界面和系統(tǒng)圖形交互的過程。實現(xiàn)多自由度、多關(guān)節(jié)機器人的動態(tài)仿真，達到考查研究多自由度、多關(guān)節(jié)機器人的目的。

　　其他的措施包括對自動焊接機器人外圍結(jié)構(gòu)進行改造、焊接工藝改造。在鋼結(jié)構(gòu)等現(xiàn)場施工中，結(jié)構(gòu)件形狀復雜，除常規(guī)的圓形、方形的工件外，還有間斷不連續(xù)的、橢圓形的、外形漸變的工件以及厚壁、大型工件，要想限度解決現(xiàn)場的自動化焊接，充分發(fā)揮焊接機器人的現(xiàn)場施工利用率，提高焊接效率，難度是比較大的。通過總結(jié)“家具”、“養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)床”等的現(xiàn)場焊接案例和后續(xù)大量的焊接工程實踐，研發(fā)了柔性軌道焊接機器人，可選用直導軌、圓導軌、柔性導軌實現(xiàn)各種復雜曲面的全位置焊接，設計出在線焊縫軌跡示教、在線全位置焊接參數(shù)控制、離線焊接參數(shù)設置等職能控制程序，并開發(fā)自主學習開放式專家系統(tǒng)，可以適應不規(guī)則焊縫的軌跡跟蹤，實現(xiàn)多層多道焊及全位置焊的自動化焊接。

關(guān)鍵詞：焊接機器人機器人工業(yè)機器人

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