焊接机器人技术在制造业中的应用及其优势分析

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焊接技术是制造业最重要的加工技术之一。广泛应用于轨道交通、石油化工、航空航天电子、建筑等行业。随着技术的创新和对人的保护，焊接机器人已经开始制造并大规模使用，以取代许多高风险行业和部位焊工的工作。焊接机器人是工业机器人的一种。主要是在机器人的端轴上安装焊钳或焊枪，使其具有焊接、切割等功能。

焊接机器人应用于工业生产制造时具有以下优点：

1、工作稳定：

焊接机器人能够保持稳定的工作状态，提高焊接质量。只要提前规划好焊接机器人的工作轨迹和工作内容，在电源持续供电的情况下，其工作状态相对于人工工作来说是非常稳定的；

2、提高效率：

当焊接机器人处于稳定的工作状态时，势必保证其劳动效率的提高。俗话说“像机器人一样工作”，焊接机器人一旦开始工作，就不会浪费时间，劳动效率自然会提高；

3、改善工作环境：

焊接机器人可以改善工人的工作条件。它们不具备“生存”所需的恶劣条件，可以在人类无法工作的环境条件下维持工作状态。

焊接机器人按结构坐标系分类：

1.笛卡尔坐标类型：

这类自动焊接机器人的结构和控制方案与机床类似。它到达空间位置的三个运动（X、Y、Z）由线性运动组成。优点是运动学模型简单，控制精度易于提高；缺点是机构庞大，工作空间小，操作灵活性差。简单、特殊的焊接机器人常采用这种形式。

2、圆柱坐标型：

此类自动焊接机器人在底座水平转台上装有立柱。水平臂可沿立柱上下移动并沿水平方向伸缩。这种结构的优点是可以获得较高的速度，但缺点是末端执行器距离立柱轴线越远，其线性位移的分辨率就越不准确。

3、球坐标型：

与圆柱坐标结构相比，该型自动焊接机器人采用球坐标结构，更加灵活。然而，当使用相同分辨率的码盘检测角位移时，伸缩关节的线性位移分辨率是恒定的，但反映在末端操作器上的旋转关节的线性位移分辨率是一个变量，这增加了复杂度控制系统的。

4、全接头型式：

这类自动焊接机器人的结构类似于人的腰部和手部，其位置和姿态都是通过旋转运动来实现的。其优点是结构紧凑、灵活性好、占地面积小、工作空间大、端部高度高。机械手的线速度；其缺点是运动学模型复杂，高精度控制困难，空间线性位移分辨率取决于机械臂的姿态。

未来焊接机器人的发展方向与其他工业机器人是一致的。旨在提高焊接机器人识别加工模式和工作环境的能力，能够及时发现问题，提出解决方案并实施，并创建一个能够从有限数据中快速学习的系统。系统，就是创造人工智能，智能程度取决于人们对它的进一步认识。