什么是焊接机器人？有哪些类型和应用？

什么是焊接机器人？有哪些类型和应用？焊接机器人是指能够一定程度上代替焊接技术工人，提高焊接生产效率的机电一体化机器人，分为控制方法型、机器视觉型、运动学原理型、示教编程型和人机交互型机器人，在汽车生产和水下作业都有应用。无锡金红鹰小编为您介绍：

1.什么是焊接机器人

焊接机器人是指能够一定程度上代替焊接技术工人，提高焊接生产效率的机电一体化机器人;焊接机器人的发展几乎是和关节机器人的发展同步的，而随着先进制造技术的发展，机器人焊接及智能化焊接技术已成为装备智能制造领域的关键技术与发展趋势。

2.焊接机器人的类型

(1)控制方法型：目前，为了实现焊接机器人的高精度、高质量、高效率焊接，大多数国内外学者都从机器人控制方法上做研究，控制方法是保证机器人智能化的关键因素。对于控制方法型焊接机器人，按照控制原理和方法不同主要分为5种类型:目标跟踪算法控制型、闭环控制型、专家系统控制型、PID算法控制型和其他类型。

(2)机器视觉型：机器视觉型焊接机器人是通过激光视觉传感器以及摄像机等信号采集设备实现对焊缝以及周围环境实时监控的一类机器人。

(3)运动学原理型：运动学分析是实现机器人正常运行的关键因素，考虑到焊接机器人在运行轨迹、避障、焊接方式以及各关节之间的运动关系方面的不同，可将焊接机器人按照运动学原理方法的不同分为D-H原理型、正/逆运动学原理型、螺旋理论型以及运动管理器型4类。

(4)人机交互型：近年来，移动互联网技术的快速发展有效地推动了远程控制移动机器人系统的研究和应用，开创了工业领域崭新的工作模式，该技术在焊接机器人方面也得到了应用和发展。

(5)示教编程型：主要有示教再现、离线编程、自主编程三类焊接机器人。

第一类是示教再现焊接机器人。示教再现焊接机器人是一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人，示教再现机器人的基本结构，是由机器人本体、执行机构、控制系统、示教盒等部分组成。机器人本体一般采用直角坐标型、圆柱坐标型、极坐标型或多关节型。操作员将完成操作所需的运动轨迹、运动速度和触发条件。机器人直接或间接“教导”操作顺序和其他信息，并通过存储单元记录教导过程。焊接机器人重复教学内容。

第二类是离线编程焊接机器人。顾名思义，离线编程是离线完成的。它有一定的智力。它在一定程度上通过传感器感知环境，并根据感知信息适当反馈和控制机器人的操作内容。它具有多种智能功能。

与普通机器人示教编程不同，这意味着，在对机器人进行编程的过程中，机器人无需离开生产线，生产不必中断。在电脑中导入CAD数据后，程序员可以通过离线编程软件对机器人的焊枪角度，手臂配置、进给/速度、功率、运动轨迹等进行全方位设置，无需考虑动态过程要求，即可创建、优化并验证焊接计划。编程完成后，实际加工流程将由自动化系统执行。同时，执行效果的监控也是全自动的。

第三类是自主编程焊接机器人。除了感知，它还具有一定的决策和规划能力，可以使用计算机处理感知结果和规划焊接任务。自主编程技术不需要繁重的教学，减少了机器人的工作时间和工人的工作时间，也不需要根据工作台信息实时纠正焊接过程中的偏差，大大提高了机器人的自主性和适应性，成为机器人未来的发展趋势。

3.焊接机器人的主要应用

(1)生产线：焊接机器人生产线比较简单的是把多台工作站(单元)用工件输送线连接起来组成一条生产线。这种生产线仍然保持单站的特点，即每个站只能用选定的工件夹具及焊接机器人的程序来焊接预定的工件，在更改夹具及程序之前的一段时间内，这条线是不能焊其他工件的。

另一种是焊接柔性生产线(FMS-W)。柔性线也是由多个站组成，不同的是被焊工件都装卡在统一形式的托盘上，而托盘可以与线上任何一个站的变位机相配合并被自动卡紧。焊接机器人系统首先对托盘的编号或工件进行识别，自动调出焊接这种工件的程序进行焊接。

(2)在汽车生产中应用：焊接机器人目前已广泛应用在汽车制造业，汽车底盘、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等焊接，尤其在汽车底盘焊接生产中得到了广泛的应用。丰田公司已决定将点焊作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。用这种技术可以提高焊接质量，因而甚至试图用它来代替某些弧焊作业。在短距离内的运动时间也大为缩短。该公司最近推出一种高度低的点焊机器人，用它来焊接车体下部零件。

(3)在水下的应用：作为海洋工程装备技术的重要组成部分，海洋焊接如今已成为海洋资源开发和海洋工程建设不可缺少的基础和支撑技术。

审核编辑黄宇