浅谈机器人在焊接工作中的应用与技术体现
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摘 要：近年来，随着科技的发展进步，科学家对机器人有了更加深入的研究，机器人也被逐渐的应用到各个行业领域当中。由于工业的操作量较大且操作难度较高，因此，利用工业机器人来提升工作效率，提高工业制作精度便成为了工业发展的重要趋势。工业化机器人由于适应性强，全自动化操作，并且不受各种外力因素的干扰，因此，为工业生产带来了极大的便利，从而也节省了工业资源与成本。工业焊接工作技术要求相对较高，并且有一定的风险性，工业化机器人可以解决其中的多数问题。本文主要通过研究机器人在工业化作业中的优缺点来分析机器人在焊接作业中的应用，可以为工业机器人的应用提供相应的借鉴。
关键词：机器人;焊接工作;工业
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.049
0 引言
工业化机器人具有稳定可靠、高效率和高精准度的自动化工作特点，它的工作效率不会受到工作环境的限制，被广泛应用于工业以及制造业中，有力地推动了全球工业以及制造业的转型升级。随着时代的飞速发展，机器人将涉及越来越多的工业领域，从而成为工厂作业中必不可少的操作媒介。
1 机器人的应用发展
早在上个世纪六十年代，“工业化机器人”就已经拥有了属于自己的定义：“搬运机械部件或者工件的操作性机械，通过对运作程序的改变来完成工作的一种特殊的机械设备。”工业化的机器人最早应用于工业生产中的使用形式是“机械臂”，早在上个实际六十年代纯电动与自动化的机器人就已经被发明出来了。目前，在世界上对于机器人的开发、制造最为领先的四个龙头企业分别是瑞典ABB、德国KUKA、日本发那科以及日本安川电机，这几个厂商的机器人制造大概占据了国际机器人市场的50%，目前，对我国影响力相对较大的机器人厂商就属“新松机器人”。而伴随着社会高科技的进步与发展，机器人的应用领域也在逐渐的扩大，其中，受其影响最大的领域主要是金属制造以及汽车制造。工业化机器人已经可以完全替代相对单一的人工焊接以及装配等基础工作。
2 机器人在工业化工作中的优缺点
（1）机器人的优点。工业化机器人具有智能化、精密化以及柔性化的基本特征，并且可以提升生产效率与生产质量，并且有效的减少人力成本以及资源的消耗，是工业生产自动化的一种最为直观的表现。其次，工业化机器人具有强烈的综合性特征，以加工精细、制造精良以及柔性生产等特点著称。随着生产数字化、智能化以及自动化的工业发展趋势逐渐显现，涉及各个学科核心技术的工业机器人受到了前所未有的重视，在推进工业现代化中发挥着重要的作用。目前，工业化机器人正朝着高精度、高复杂以及智能化的方向发展，并且工业化机器人在发展过程中，能够将精准度达到无限接近于重复定位的精度。综上所述，工业机器人有着无与伦比的优点，是工业发展的强劲动力，也是未来工业建设的主要趋势和方向。随着工业机器人的功能逐渐完善，作业精度逐步提升，在之后的工业化生产中能够大幅度降低人工作业比例，进一步提升工业作业的精度和安全性。
（2）机器人的缺点。机器人的普及导致一线操作岗位逐步被替代，这也就意味着将有大量的工人与技术人员面临着就业困难甚至失业的状况。这不仅会引起工作底层人民的不满与抗议，甚至会影响社会的和谐发展。
3 机器人在不同行业的焊接工作技术特点分析
（1）汽车后桥焊接工作站。汽车后桥焊接工作站的主要工作任务就是对各种汽车后桥中段的直缝以及后桥附件进行焊接，其具有极高的挑战性与危险性。因此，需要操作精度极高的机器人来完成，以此降低操作的失误和安全事故发生概率。由两台固定式安装的焊接机器人以及两个单轴的焊接变位机组成的汽车后桥机器人焊接工作站也因此诞生。在利用焊接机器人作业时，操作者在工作站外侧负责装卸，焊接机器人被设置在工作站的内侧且其安装方式通常是固定坐式。在作业过程中，主要依靠两个安装在工作站内的单轴的变位机的交替换位来实现。由于机器人具有高度的柔韧性，因此在实际使用中可以根据变位机的不同设置不一样的焊接夹具，并且可以对变位机上的焊缝进行焊接。
（2）工程机械焊接工作站。工程机械焊接工作站的主要工作任务是对工程机械类的零部件进行焊接，同样对焊接精度有着较高的要求，工程机械焊接工作站也应运而生。与汽车后桥焊接工作站不同的是，这一工作站有。通过焊接机器人的外部轴来驱动两套双轴焊接变位机的翻转和回转，通过与机器人的相互协调配合，能够完成相对比较复杂的焊接工作。同时，因为零部件对于操作精度和产品质量有着极高的要求，因此，工作站还配备了专业的焊接始端寻位功能以及电弧焊缝的追踪功能，用于发现零部件的不足，进而提升机器人工作站的焊接自動化水平，促使轨迹的精准度以及焊缝的质量的提升。
（3）塔吊升降机焊接工作站。塔吊升降机焊接工作站的主要任务是塔吊升降机总成以及分总成焊接的操作。与上述两个工作站的建设不同，塔吊升降机焊接工作站的机器人主要采用了一字型的布局，并且在焊接工位处设置的自动化卸料车，极大地提高了塔吊升降机焊接生产中的自动化水平。在实际操作过程中，考虑到塔吊升降机自身质量较大，装卸困难，因此直接将自动化卸料车设置在工作站内，如此一来，不仅能够节约卸料时间，还能够有效避免来回运输机械所耗费的资源，有效地提高了塔吊升降机焊接工作站的自动化生产水平。
4 结语
综上所述，随着我国科技以及经济水平的不断飞升，机器人已经在工业领域得到了较为广泛的应用，并以其较高的操作精度得到行业的认可。在工业发展方面，工业化机器人既提高了工业效率，又节省了工业材料与成本。本文通过对汽车后桥焊接工作站、工程机械焊接工作站以及塔吊升降机焊接工作站中机器人的应用，分析了机器人应用的优点和缺点。随着我国机器人研发水平的进一步提升，对操作精度要求较高且人工操作危险系数较高的工业环节，将逐步采用机器人操作，进一步提升我国工业发展质量以及自动化水平。
参考文献：
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