ehi焊接机器人的应用与发展.doc

【论文摘要】：简要介绍了机器人焊接技术发展历程、应用现状，从焊缝跟踪技术、离线编

程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、专用弧焊电源技术、焊接机器人系统仿真技术、

机器人用焊接工艺方法、遥控焊接技术等七个方面论述了焊接机器人技术的研究现状，并对

焊接机器人技术的未来发展趋势做出了展望，其中视觉控制技术、模糊控制技术、神经网络

控制及嵌入式控制技术将是焊接机器人智能化技术发展的主要方向。

【关键词】：焊接机器人；技术现状；智能化；控制技术；发展趋势

【Abstract】：This paper briefly introduces the development courses and application situation of

technology of welding robot. The present situation on technology of welding robot were discussed，

these technologies are seam-tracking，off-line programming and trajectory planning，multi robots

manipulation-technology；development tendency

目录

摘要……………………………………………………………………………………2

前言……………………………………………………………………………………4

1、 焊接机器人的发展历程………………………………………………4

2、 焊接机器人国内外应用现状…………………………………………4

3、 焊接机器人的发展趋势………………………………………………4

一、焊接基础知识…………………………………………………………………6

1.2、 焊接的定义及其本质…………………………………………………6

1.3、 焊接工艺的发展历史…………………………………………………6

1.4、 概述焊接方法的分类及特点…………………………………………7

三、焊接机器人的发展趋势………………………………………………………15

3.1、 焊接机器人的发展趋势…………………………………………………15

3.2、 焊接机器人的技术展望…………………………………………………16

3.3、 焊接机器人未来研究的热点及发展方向………………………………18

结论 挑战与对策……………………………………………………………………19

参考文献………………………………………………………………………………20

致谢词…………………………………………………………………………………21

附录 焊接技术发展方向…………………………………………………………22

前言

1、 焊接机器人的发展历程

自从世界上第一台工业机器人 UNIMATE 于 1959 年在美国诞生以来，机器人的应用和技

第三代是智能型机器人。这类机器人不但具有感觉能力，而且具有独立判断、行动、记

忆、推理和决策的能力，能适应外部对象、环境协调地工作，能完成更加复杂的动作，智能

机器人还具备故障自我诊断及修复能力。

焊接机器人就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。早期的焊接机器

人缺乏“柔性”，焊接路径和焊接参数须根据实际作业条件预先设置，工作时存在明显的缺

点。随着计算机控制技术、人工智能技术以及网络控制技术的发展，焊接机器人也由单一的

单机示教再现型向以智能化为核心的多传感、智能化的柔性加工单元（系统）方向发展。

2、 焊接机器人国内外应用现状

焊接机器人具有焊接质量稳定、改善工人劳动条件、提高劳动生产率等特点，广泛应用

于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等行业。据不完全统计，全世界在役的

用方面均取得了长足的发展，对国民经济尤其是制造业的发展起到了重要的推动作用。据不

完全统计，最近几年我国工业机器人呈现出快速增长势头，平均每年的增长率都超过 40%,

焊接机器人的增长率超过了 60%；2004 年国产工业机器人数量突破 1400 台，进口机器人数

量超过 9000 台，这其中的绝大多数都应用于焊接领域；2005 年我国新增机器人数量超过了

5000 台，但仅占亚洲新增数量的 6%，远小于韩国所占的 15%，更远小于日本所占的 69%。这

样的增长速度相对于我国的经济发展速度以及经济总量来说显然是不匹配的，这说明我国制

造业的自动化程度有待进一步提高，另一方面也反映了我国劳动力成本的低廉，制造业自动

化水平以及工业机器人应用程度的提高受到限制。

当前焊接机器人的应用迎来了难得的发展机遇。一方面，随着技术的发展，焊接机器人

的价格不断下降，性能不断提升；另一方面，劳动力成本不断上升，我国经济的发展，由制

接工艺方法、遥控焊接技术等方面取得了许多突出的成果。随着计算机技术、网络技术、智

能控制技术、人工智能理论以及工业生产系统的不断发展，焊接机器人技术领域还有很多亟

待我们去认真研究的问题，特别是焊接机器人的视觉控制技术、模糊控制技术、智能化控制

技术、嵌入式控制技术、虚拟现实技术、网络控制技术等方面将是未来研究的主要方向。

一、焊接基础知识