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智能焊接機器人自動化應用的問題與解決
閱讀：623 發布時間：2022-4-1目前應用中的自動化焊接機器人仍然是“示教再現型”，其焊接路徑和工藝參數是預先設置的，對作業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節的功能。然而，實際焊接過程中的環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定等因素都會引起焊接質量的波動，并導致焊接缺陷的產生。為了克服焊接過程中各種不確定性因素對精密焊接質量的影響，迫切需要采用信息反饋、智能控制等技術提高現行焊接機器人的適應性或智能化水平，使之能實現初始焊位識別與自主導引、實時焊縫糾偏與跟蹤，焊接熔池動態特征信息獲取、工藝參數自適應調節和焊縫成形的實時控制，即實現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模擬實現焊工觀察、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、熔池動態過程及焊縫成形智能控制等關鍵技術，研制局部環境自主智能焊接機器人LAIWR（局部環境自主智能焊接機器人即LocalAutonomousIntelligentWeldingRobot）集成系統，并將該系統關鍵技術應用于航天裝備重要結構件的焊接制造。為了實現對LAIWR系統諸多硬件組件和功能軟件的化管理和協調控制，實現機器人系統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域的不斷拓展，機器人仿真系統作為機器人設計和研究的安全可靠、靈活方便的工具，在本領域發揮著重要作用。《OPENGL在工業機器人動態仿真中的應用》一文結合6R(旋轉關節)焊接機器人，對6R機器人仿真系統的開發進行了探討。并給出了開發的仿真界面和系統圖形交互的過程。實現多自由度、多關節機器人的動態仿真，達到考查研究多自由度、多關節機器人的目的。
其他的措施包括對自動焊接機器人外圍結構進行改造、焊接工藝改造。在鋼結構等現場施工中，結構件形狀復雜，除常規的圓形、方形的工件外，還有間斷不連續的、橢圓形的、外形漸變的工件以及厚壁、大型工件，要想限度解決現場的自動化焊接，充分發揮焊接機器人的現場施工利用率，提高焊接效率，難度是比較大的。通過總結“家具”、“養殖業產床”等的現場焊接案例和后續大量的焊接工程實踐，研發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控制、離線焊接參數設置等職能控制程序，并開發自主學習開放式專家系統，可以適應不規則焊縫的軌跡跟蹤，實現多層多道焊及全位置焊的自動化焊接。