智能制造與機(jī)器人焊接技術(shù)的集成與應(yīng)用

杜鵬

摘 要：焊接機(jī)器人技術(shù)缺乏“彈性”，所以要預(yù)設(shè)焊接路徑和重要參數(shù)根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)和實(shí)際工作的需要，這常常會(huì)帶來明顯的缺陷焊接操作。點(diǎn)焊、弧焊和其他通用機(jī)械培訓(xùn)課程，主要借助穩(wěn)定的編程過程穩(wěn)定電力供應(yīng)所需的焊接參數(shù)和焊接機(jī)器人焊槍中心位置和跟蹤。基于人工智能技術(shù)，最新的工業(yè)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，單一的功能訓(xùn)練和再生是聰明和多傳感器智能焊接機(jī)器人柔性加工單元系統(tǒng)開發(fā)。現(xiàn)今，我們主要是借助智能焊接平臺(tái)說明焊接機(jī)器人的實(shí)際運(yùn)用，和核心部件。借助設(shè)計(jì)更一流的智能焊接系統(tǒng)，妥善解決了機(jī)器人和柔性生產(chǎn)通信、控制系統(tǒng)和其他地區(qū)的迅速夾緊工件后，焊縫跟蹤和其他技術(shù)問題。

關(guān)鍵詞：智能制造 機(jī)器人 焊接技術(shù) 集成 應(yīng)用

Integration and Application of Intelligent Manufacturing and Robot Welding Technology

Du Peng

Abstract：Welding robot technology lacks “flexibility”， so it is necessary to preset the welding path and important parameters according to actual data and actual work needs， which often brings obvious defects in welding operations. Spot welding， arc welding and other general machinery training courses mainly rely on a stable programming process to stabilize the welding parameters required for power supply and the center position and tracking of the welding robot's welding gun. Based on the development of artificial intelligence technology， the latest industrial control technology and network communication technology， single function training and regeneration is the development of smart and multi-sensor intelligent welding robot flexible processing unit system. Nowadays， we mainly use the intelligent welding platform to explain the actual application and core components of welding robots. With the help of a better-designed intelligent welding system， the robot and flexible production communication， control system and other areas after the rapid clamping of the workpiece， welding seam tracking and other technical problems are properly solved.

Key words：intelligent manufacturing， robot， welding technology， integration， application

目前，中國(guó)的焊接機(jī)器人將逐步超越相關(guān)技術(shù)。隨著新技術(shù)的建立和應(yīng)用，焊接機(jī)器人將得到越來越廣泛的應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人屬于焊接機(jī)器人的范疇，最初是用來發(fā)電的。蒸發(fā)是人工智能處理技術(shù)、軟件編程和數(shù)字信息處理新時(shí)代的結(jié)果。焊接機(jī)器人用于許多工業(yè)自動(dòng)控制生產(chǎn)中。中國(guó)的案例和理論體系正在逐步完善，焊接機(jī)器人的便利性和性能也在逐步提高。為了發(fā)展和擴(kuò)大智能制造，必須提高機(jī)器人焊接技術(shù)的穩(wěn)定性，重視加工技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。這也體現(xiàn)在現(xiàn)代焊接機(jī)器人廣泛應(yīng)用于實(shí)際工作和航天發(fā)展中。從技術(shù)設(shè)備到焊接技術(shù)設(shè)備，機(jī)械設(shè)計(jì)，傳感器技術(shù)設(shè)備和識(shí)別技術(shù)設(shè)備，信息收集，精加工和自動(dòng)化，高科技設(shè)備促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和智能制造的轉(zhuǎn)型。使用自動(dòng)化和信息數(shù)據(jù)處理程序技術(shù)來改善焊接技術(shù)的應(yīng)用。目前，在機(jī)械設(shè)計(jì)，焊接技術(shù)，識(shí)別和遙感技術(shù)，信息收集，自動(dòng)化和處理技術(shù)等各個(gè)方面已經(jīng)形成了新的應(yīng)用技術(shù)。其主要目的是解決自動(dòng)控制的問題。當(dāng)焊接、測(cè)試和產(chǎn)品質(zhì)量控制自動(dòng)化，智能和信息技術(shù)成為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)時(shí)，設(shè)備就能滿足工業(yè)制造的需要。

1 焊接機(jī)器人的發(fā)展方向以及分類

如今，諸如焊接機(jī)器人，摩擦焊接機(jī)器人，弧焊機(jī)器人和激光焊接機(jī)器人之類的焊接機(jī)器人的基本應(yīng)用模塊變得越來越完善。焊接機(jī)器人的計(jì)劃工作如下：

1.1 焊接機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)

機(jī)器人的工作過程是框架結(jié)構(gòu)對(duì)定位精度有特殊要求，并且運(yùn)動(dòng)靈活性很高。因此，機(jī)器人已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的交集。執(zhí)行器的發(fā)展方向是智能，便攜，重構(gòu)是未來的主要發(fā)展方向。

1.2 智能傳感技術(shù)

自然環(huán)境會(huì)對(duì)焊接產(chǎn)生十分不利的影響，極易導(dǎo)致工件本身的變形。為了改變焊接編程教育被稱為盲目焊接的時(shí)代，有必要為焊接未來的發(fā)展方向注入更多理性和豐富多彩的感情。在機(jī)器人系統(tǒng)中運(yùn)行這些設(shè)備時(shí)，除了視覺傳感器，還有其他的聲音、觸摸、觸碰等，會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人在焊接的階段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管控，并可對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

1.3 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

在孤立的早期狀態(tài)下，機(jī)器人焊接很快進(jìn)入了企業(yè)自動(dòng)化和信息浪潮，并被包括在化工廠的數(shù)字目錄中。此外，還將改善機(jī)器人多主體團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)構(gòu)建，共同共識(shí)系統(tǒng)，交流學(xué)習(xí)方法和識(shí)別，模型構(gòu)建與計(jì)劃以及團(tuán)隊(duì)行為控制的科學(xué)研究。

1.4 VR技術(shù)

機(jī)器人的監(jiān)控工作流程中加入了仿真、鉆孔、開發(fā)等，操作者可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，依托多傳感器、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)，順利完成機(jī)器人的工作，從而順利完成機(jī)器人的工作。VR是一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，基于技術(shù)，在工作中能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作。

2 常規(guī)機(jī)器人焊接系統(tǒng)

機(jī)器人、焊接設(shè)備、夾具和其他基本機(jī)器人焊接系統(tǒng)。從技術(shù)結(jié)構(gòu)上，可分為機(jī)器人與焊接機(jī)器人焊接系統(tǒng)、機(jī)器人與焊接生產(chǎn)線、機(jī)器人與焊接工作現(xiàn)場(chǎng)。

2.1 機(jī)器人與焊接

機(jī)器人與焊接是指?jìng)€(gè)體認(rèn)識(shí)到智能管理任務(wù)是基于機(jī)器人的焊接操作，并考慮機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)來控制整個(gè)焊接過程。從個(gè)人角度來說，機(jī)器人醫(yī)生屬于機(jī)器人系統(tǒng)的控制柜，通過集成的中樞神經(jīng)系統(tǒng)來控制機(jī)器人。教學(xué)設(shè)備是機(jī)器人控制系統(tǒng)和操作員通信的結(jié)合體。機(jī)器人的承載裝置固定穩(wěn)定。焊接功率是焊接能量，焊槍是能量輸出通道，焊絲卷作為焊接材料。

2.2 機(jī)器人與焊接工作場(chǎng)所

機(jī)器人和焊接車間是獨(dú)立于整個(gè)焊接過程的焊接結(jié)構(gòu)。它不僅是機(jī)器人焊接作業(yè)的關(guān)鍵部件，也是觸摸屏、固定裝置、外部設(shè)備控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、除塵設(shè)備組的關(guān)鍵部件。機(jī)器人工作室的主要任務(wù)是在特定區(qū)域完成任務(wù)所需的指標(biāo)和條件。焊接工作規(guī)程必須與機(jī)器人的性能指標(biāo)一致。

2.3 機(jī)器人與焊接生產(chǎn)線

機(jī)器人焊接工業(yè)生產(chǎn)線主要研究機(jī)器人在焊接工業(yè)生產(chǎn)中的智能狀態(tài)。在機(jī)器人焊接車間的基礎(chǔ)上，機(jī)器人車間將逐步增加，形成各種焊接車間和工業(yè)生產(chǎn)線。焊接行業(yè)生產(chǎn)操作過程的智能化包括材料、零件準(zhǔn)備、裝配和裝載、焊接操作、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、下料和分類。這條智能工業(yè)生產(chǎn)線必須確保整個(gè)操作過程中沒有工藝錯(cuò)誤和事故。這意味著不僅焊接機(jī)器人的實(shí)際裝配線必須有一個(gè)完整的系統(tǒng)，而且工作細(xì)節(jié)的質(zhì)量也必須得到保證。機(jī)器人和焊接工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的內(nèi)容變得更加復(fù)雜，需要保證工業(yè)生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)，對(duì)現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)線和有缺陷的工業(yè)生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)配。當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)加工或具體操作中出現(xiàn)問題時(shí)，需要遵循特定的路線，集中管理不僅有助于發(fā)現(xiàn)缺陷，而且在不影響手術(shù)進(jìn)度的情況下，保證了工業(yè)生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。智能工業(yè)生產(chǎn)和智能控制的難點(diǎn)在于事件處理。需要加強(qiáng)機(jī)器人的緊急預(yù)防措施，以便在焊接行業(yè)生產(chǎn)線上不發(fā)生操作和特殊事故。優(yōu)化機(jī)器人CPU功能方案的設(shè)計(jì)，保證工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平和工業(yè)生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量。

3 智能焊接技術(shù)的集成應(yīng)用

下面是一個(gè)將智能焊接模式應(yīng)用于機(jī)器人焊接技術(shù)的成功實(shí)例。本實(shí)例的主要目的是充分實(shí)現(xiàn)厚板與厚板的接頭焊接的柔性生產(chǎn)。用戶對(duì)焊接類型、焊接質(zhì)量、零件的焊接位置、焊接安全性能都有具體的要求，以下是個(gè)別焊接方法在本項(xiàng)目中的應(yīng)用。

3.1 智能焊接站系統(tǒng)的主要應(yīng)用

智能焊接站的主要組件是機(jī)器人系統(tǒng)，焊接電源系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，焊槍防撞傳感器，機(jī)器人軌跡，安全系統(tǒng)，焊槍清潔站，定位器和固定裝置以及排煙系統(tǒng)。在焊接移動(dòng)站中，雙站產(chǎn)品設(shè)計(jì)和液壓/氣動(dòng)焊接設(shè)備主要是弧焊機(jī)器人。這種活動(dòng)方式可以完全實(shí)現(xiàn)操作員與機(jī)器人之間的焊接活動(dòng)，最大限度地減少焊接機(jī)器人的等待時(shí)間，并最大程度地提高生產(chǎn)效率。目前，該系統(tǒng)每星期可處理400個(gè)工件，智能焊接系統(tǒng)每星期可處理600個(gè)工件，大大提高了勞動(dòng)效率。

全部?jī)?nèi)容構(gòu)造如下：（1）機(jī)器人系統(tǒng)：1660id專用型弧焊機(jī)器人采取abb，一般配備TBI水冷焊槍，帶有傳感器監(jiān)測(cè)撞擊和焊接力。系統(tǒng)：用于智能領(lǐng)域的電源系統(tǒng)為林肯數(shù)字焊機(jī)R500。該焊接工藝規(guī)模大，能滿足客戶各不相同時(shí)間的各不相同焊接規(guī)定。（3）控制系統(tǒng)：西門子PLC是控制系統(tǒng)的主要組成部分，可以建立通信網(wǎng)絡(luò)。它集成在一起，使整個(gè)系統(tǒng)高效可靠地運(yùn)行，充分實(shí)現(xiàn)過程智能化，并監(jiān)控相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)。（4）定位裝置：定位裝置作為系統(tǒng)的主要執(zhí)行中心，可安裝在定位器上快速找到工作元件，以電機(jī)傳動(dòng)軸作為定位器的主體，對(duì)定位器進(jìn)行精確控制。旋轉(zhuǎn)角度，完全達(dá)到;（5）外軌跡：其任務(wù)完全達(dá)到機(jī)器人位置的快速移動(dòng)，選擇移動(dòng)機(jī)器人的位置，并開展不同向的焊接，進(jìn)而將機(jī)器人的工作范圍提升到原先的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 控制系統(tǒng)軟件單元的組成

控制系統(tǒng)的核心定義是網(wǎng)絡(luò)通信。主要工作方法是通過網(wǎng)絡(luò)將PLC，工裝精密定位軸，abb弧焊機(jī)器人系統(tǒng)，人機(jī)界面，機(jī)器人外軸，固定缸通訊閥，電焊機(jī)系統(tǒng)和其他控制組件集成到控制系統(tǒng)中。溝通。這是工業(yè)模式下相對(duì)穩(wěn)定的通信系統(tǒng)架構(gòu)。主控制器采用PLC，移動(dòng)軸可以確定位置，控制夾緊缸，并配置和調(diào)整焊接機(jī)器人的工作。人機(jī)界面可以將這些數(shù)據(jù)上傳到控制系統(tǒng)。通過這些系統(tǒng)的合作，利用各種領(lǐng)先的制造技術(shù)，將原來的車間規(guī)劃轉(zhuǎn)化為智能自動(dòng)化信息項(xiàng)目。

4 結(jié)語

通過逐步的改革和技術(shù)創(chuàng)新，在工業(yè)生產(chǎn)的4.0版本時(shí)代，中國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生了巨大的變化。本文概述的智能焊接技術(shù)和集成應(yīng)用只是這個(gè)工業(yè)生產(chǎn)時(shí)代的冰山一角，不能代表工業(yè)生產(chǎn)時(shí)代的成就。但是，從一種觀點(diǎn)來看，工業(yè)發(fā)展的前景是，未來時(shí)代的生產(chǎn)非常廣泛，而且仍然很大。將來，您將需要探索公司的發(fā)展空間。智能制造的發(fā)展不僅體現(xiàn)了單方面的發(fā)展，也反映了整體的發(fā)展。未來將開啟先進(jìn)制造和智能焊接的新時(shí)代。工業(yè)焊接技術(shù)是自動(dòng)控制和人工智能技術(shù)相結(jié)合的一種新的工作模式，是一系列進(jìn)入新時(shí)代的自動(dòng)化產(chǎn)品。大大提高了工業(yè)生產(chǎn)、制造和加工的工作水平和效率，加強(qiáng)了一系列產(chǎn)品的缺陷檢測(cè)和質(zhì)量檢驗(yàn)管理。企業(yè)要發(fā)展智能制造，不僅要有文化的整體軟實(shí)力，還要有技術(shù)和設(shè)備的綜合實(shí)力，以及各種合作模式和生產(chǎn)體系，才能最大限度地提高企業(yè)的高生產(chǎn)率。領(lǐng)導(dǎo)和整合客戶眼中科研能力的良好形象，可以增強(qiáng)客戶的信任，提高公司的整體競(jìng)爭(zhēng)力和效率。

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