我國(guó)焊接機(jī)器人的應(yīng)用狀況

我國(guó)開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人晚于美國(guó)和日本，起于20世紀(jì)70年代，早期是大學(xué)和科研院所的自發(fā)性的研究。到80年代中期，全國(guó)沒(méi)有一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人問(wèn)世。而在國(guó)外，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)是個(gè)非常成熟的工業(yè)產(chǎn)品，在汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于當(dāng)時(shí)的國(guó)內(nèi)外形勢(shì)，國(guó)家“七五”攻關(guān)計(jì)劃將工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)列入了計(jì)劃，對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了攻關(guān)，特別是把應(yīng)用作為考核的重要內(nèi)容，這樣就把機(jī)器人技術(shù)和用戶緊密結(jié)合起來(lái)，使中國(guó)機(jī)器人在起步階段就瞄準(zhǔn)了實(shí)用化的方向。

與此同時(shí)于1986年將發(fā)展機(jī)器人列入國(guó)家“863”高科技計(jì)劃。在國(guó)家“863”計(jì)劃實(shí)施五周年之際，提出了“發(fā)展高科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的目標(biāo)。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展的推動(dòng)下，以及對(duì)機(jī)器人技術(shù)研究的技術(shù)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上，863主題專家組及時(shí)對(duì)主攻方向進(jìn)行了調(diào)整和延伸，將工業(yè)機(jī)器人及應(yīng)用工程作為研究開(kāi)發(fā)重點(diǎn)之一，提出了以應(yīng)用帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)研究的發(fā)展方針，以后又列入國(guó)家“八五”和“九五”中。經(jīng)過(guò)十幾年的持續(xù)努力，在國(guó)家的組織和支持下，我國(guó)焊接機(jī)器人的研究在基礎(chǔ)技術(shù)、控制技術(shù)、關(guān)鍵元器件等方面取得了重大進(jìn)展，并已進(jìn)入使用化階段，形成了點(diǎn)焊、弧焊機(jī)器人系列產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)。我國(guó)焊接機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在汽車、摩托車、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車等幾個(gè)主要行業(yè)。

焊接自動(dòng)化技術(shù)---現(xiàn)代焊接制造的關(guān)鍵技術(shù)

焊接是制造業(yè)中傳統(tǒng)的、重要的加工工藝方法之一，廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、能源交通、石油化工、工程機(jī)械、船舶制造、高層建筑以及電子等行業(yè)。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品焊接質(zhì)量、焊接效率的要求越來(lái)越高，普通的焊條電弧焊已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代焊接制造的要求，特別是隨著激光焊、激光電弧復(fù)核焊、攪拌摩擦焊、多絲電弧焊、窄間隙氣體保護(hù)焊、窄間隙埋弧焊等新的焊接工藝方法在工程實(shí)際中的普遍應(yīng)用，焊接自動(dòng)化已經(jīng)成為現(xiàn)代焊接制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。

隨著現(xiàn)代控制技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，焊接自動(dòng)化向數(shù)字化、智能化、柔性化以及信息化方向發(fā)展，已成為現(xiàn)在焊接制造技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

焊接自動(dòng)化就是采用具有自動(dòng)控制，能自動(dòng)調(diào)節(jié)、檢測(cè)的焊接與機(jī)械裝置，按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行焊接制造，其目的在于提高焊接效率，保障焊接質(zhì)量，降低焊接成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，改善焊接環(huán)境，保障焊接生產(chǎn)安全。

?焊接自動(dòng)化的含義

焊接自動(dòng)化有兩方面的含義：

一是焊接工序的自動(dòng)化，二是焊接生產(chǎn)的自動(dòng)化。

焊接工序的自動(dòng)化是焊接生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，而只有實(shí)現(xiàn)了焊接生產(chǎn)全過(guò)程的自動(dòng)化，才能得到穩(wěn)定的焊接質(zhì)量和均衡的焊接生產(chǎn)節(jié)奏，以及較高的焊接生產(chǎn)率。

從某種意義上來(lái)說(shuō)，焊接自動(dòng)化就是采用焊接機(jī)械裝置來(lái)代替人工進(jìn)行焊接。

無(wú)論是復(fù)雜的機(jī)器人還是簡(jiǎn)單的焊接專機(jī)，都可以構(gòu)成焊接自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。

焊接自動(dòng)化系統(tǒng)的基本單元包括機(jī)械裝置、執(zhí)行裝置、能源、傳感器、控制器和自動(dòng)焊機(jī)。

這其中傳感器是焊接自動(dòng)化系統(tǒng)的感受，傳感與檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳感器的功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。

由于焊接環(huán)境惡劣，一般的傳感器難以直接應(yīng)用。焊接自動(dòng)化的傳感技術(shù)就是要發(fā)展嚴(yán)酷環(huán)境下，能快速、精準(zhǔn)地反應(yīng)焊接過(guò)程特征信息的傳感器。

超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機(jī)械振動(dòng)能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。金屬在進(jìn)行超聲波焊接時(shí)，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩矗皇窃陟o壓力之下，將框框振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鏖g的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實(shí)現(xiàn)的一種固態(tài)焊接。

它有效地克服了電阻焊接時(shí)所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象，超聲金屬焊機(jī)能對(duì)銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進(jìn)行單點(diǎn)焊接、多點(diǎn)焊接和短條狀焊接?？蓮V泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

超聲波金屬焊接利用高頻振動(dòng)波傳遞到需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。

超聲波金屬焊接優(yōu)點(diǎn)在于快速、節(jié)能、熔合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、無(wú)火花、接近冷態(tài)加工；缺點(diǎn)是所焊接金屬件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊點(diǎn)位不能太大、需要加壓。