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焊接机器人智能化

近年来，焊接机器人智能化发展成为焊接自动化领域的热点和

趋势。据市场调研机构报道，2019年，全球焊接机器人市场规模

已经超过11亿美元，而且有望在未来几年内达到20亿美元。焊

接机器人具备高效、稳定的焊接质量和生产效率，可以有效降低

生产成本，提高焊接工作的安全性和可靠性，是工业制造业实现

数字化、智能化转型升级的重要载体。

一、智能化派生自动化

焊接机器人的智能化来自于自动化的发展。自动化是指利用计

算机、机器人和先进的控制技术，通过替代人工操作，使得生产

过程达到高效、稳定和高质量的目的。机器人就是其中的重要代

表。机器人的出现，可以替代单调重复性、危险和高强度的工作，

从而提高生产效率和质量，降低劳动强度和安全风险。

焊接机器人的普及，与制造业自动化的发展密切相关。制造业

的自动化需求越来越高，而焊接作为制造过程中不可缺少的环节，

特别是对于汽车、航空、船舶等高端制造业，如果依然采用传统

的手工焊接方式，将极大的限制了制造业自动化的水平与效率，

同时也无法满足高质量、高效率生产的要求。焊接机器人的应用，

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实现了在制造业产线上的焊接工作从单一孤立的工作转变为更加

智能化集成的工作流程，进一步提高了成品的精度和稳定性。

二、焊接机器人的发展和技术

随着科学技术的不断进步，焊接机器人的技术水平越来越高。

在焊接机器人的研发中，主要面临以下技术难题：

1、控制技术

控制技术是实现焊接机器人智能化的核心。现代焊接机器人采

用的控制技术，主要包括电气控制、机器人控制和视觉跟踪控制

技术。其中，机器人控制技术是焊接机器人智能化最关键的技术

之一。机器人控制技术包括机器人一般控制、速度控制、转向控

制、力控制、位移控制、力学伺服和信号处理等。

2、传感技术

传感技术是指用于捕捉和处理焊接机器人周围环境和工作状态

的信息。传感技术主要包括视觉传感技术和力传感技术。视觉传

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感有利于实现确定焊缝位置，精确计算焊接速度和焊接密度等；

而力传感则可以实现对焊接机器人的力学监控，对抗焊接中的变

形及振动等。

3、仿真技术

在焊接工作中，由于焊接机器人的操作姿态、作业方式等因素

的影响，焊接过程中产生的复杂特性往往难以直观地观察。因此，

仿真技术的应用在焊接机器人的研发和实际工作中具有重要作用。

仿真技术中，主要包括基于多体动力学的仿真技术和基于有限元

分析的仿真技术。

三、智能化焊接机器人的优点和应用

1、优点

智能化焊接机器人与传统焊接设备相比，具有以下优点：

（1）高质量焊接：机器人焊接准确性高，焊接质量更稳定，

可降低人为工作误差，提高焊接成品质量。

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（2）高生产效率：机器人可在稳定、重复的情况下于较高的

速度焊接，在长时间的焊接生产中，与手动工作相比，机器人的

生产效率将会成倍提高。

（3）覆盖广泛:机器人具有广泛应用性，可应用于现有的大量

焊接任务，还适用于具有技术难度的焊接作业。

（4）安全性高:由于机器人自身安全系统的保护，避免了因为

人为操作失误引起的意外，焊接场所的工人也可以免受热和辐射

等危害。

2、应用

随着焊接机器人智能化技术