我国机器人焊接技术研究与应用概况（上）

考察了我国机器人焊接领域的学术研究与技术应用的现状，概略分析了某些存在的问题，人总体发展我国机器人焊接技术的角度探讨了地一步发展的策略，并从机器人焊接专业委员会的工作角度提出了促进中国机器人焊接行业发展的构想及措施。     

焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展

展示了上海交通大学机器人焊接智能化技术实验室近十年来关于电弧焊动态过程以及机器人焊接系统中的若干智能科学问题与智能化技术应用方向的研究工作进展,包括电弧焊过程的多信息传感技术,例如熔池信息的视觉特征,焊接电压、电流、声音及光谱特征提取;基于多信息融合算法的焊接熔透状态预测;焊接动态过程的智能化建模;焊接动态过程的智能控制方法;机器人焊接的智能化技术,例如机器人焊接过程中的焊缝导引及跟踪技术,焊接熔池和熔透状态的智能化控制;特殊环境下的自主焊接机器人系统的发展等.提出“智能化焊接制造技术——IWMT”及“智能化焊接制造工程——WIME”的概念,以期推动智能化科学技术在现代焊接制造业中的系统性研究与运用.期望展示的智能化焊接研究结果为现代焊接智能制造技术发展抛砖引玉.     

视觉传感技术在机器人智能化焊接中的研究现状

随着我国《中国制造2025》战略实施,焊接制造领域经过"两化"融合的推动,正朝数字化、信息化、智能化制造转型,进而使焊接制造过程的信息需求量显著增加。围绕上海交通大学智能化焊接与材料精密制造研究所近年来在智能化焊接领域所取得的成果和关键技术应用等展开讨论,内容涉及基于视觉传感的焊接路径自主导引与规划、焊接动态过程液态熔池的智能表征和基于视觉传感的焊接全场高温应变的在线测量及多尺度计算。上述研究成果的工程应用,一定程度上丰富和发展了焊接智能化技术领域的内涵。期望展示的焊接视觉智能化传感研究成果为焊接智能制造的发展抛砖引玉。     

焊接机器人技术

文中对焊接机器人的应用现状、发展趋势、相关技术进行了概述分析。指出随着焊接机器人的性价比提升和我国向制造强国迈进，焊接机器人在我国的应用将实现跨越式发展；焊接机器人本身将向着开放式、智能化发展；遥控焊接成为一个新的研究热点。     

焊接机器人技术

文中对焊接机器人的应用现状、发展趋势、相关技术进行了概述分析.指出随着焊接机器人的性价比提升和我国向制造强国迈进,焊接机器人在我国的应用将实现跨越式发展;焊接机器人本身将向着开放式、智能化发展;遥控焊接成为一个新的研究热点.     

焊接自动线和焊接机器人

爬行式全位置弧焊机器人；船舶焊接机器人系统关键技术进展；弧焊机器人焊接区视觉信息传感与控制技术；弧焊机器人工件坐标系快速标定方法；弧焊机器人空间焊缝定位系统的研究。     

机器人焊接智能化技术与研究现状

自动化焊接和智能化焊接是实现高效焊接制造的重要手段.系统阐述初始焊位视觉导引与识别、焊缝跟踪、熔池视觉计算及焊接成形质量控制策略等焊接智能化领域的关键技术,特别是以视觉技术为先导的焊接路径导引与规划、视觉-电弧复合传感的空间曲线焊缝跟踪以及基于知识模型的焊接过程建模与控制策略等方面的基础研究,拓展了机器人焊接智能化技术的研究方向和应用领域.融合智能化焊接技术的最新研究成果,研制了轮足组合越障智能焊接机器人,同时还在航天、船舶和海洋重工装备等领域开展了系统集成方面的工程应用..     

焊接自动线和焊接机器人

20061194 μC/OS-Ⅱ及其在机器人焊接系统中的应用；20061195 爬行式弧焊机器人立向与横向焊接工艺的研究；20061196 焊接机器人智能化的发展；20061197 焊接机器人的生产措施；20061198 新型机器人化焊接装置；     

智能化机器人焊接技术在大型水电部件中的应用

介绍大型水电部件的结构特点和智能机器人焊接技术的特点,智能机器人焊接技术应用于发电设备行业,在焊接效率和质量、制造成本和周期、操作安全环境、特殊位置焊接等方面具有不可替代的优势,是基础装备制造业提升焊接技术水平的关键,推广智能化机器人焊接技术具有重要意义。     

智能化焊接制造工程的概念与技术

简略叙述了国内外现阶段智能化技术在现代焊接工艺制造领域的应用研究现状。根据先进制造技术的发展趋势,提出“智能化焊接技术”(Intelligentized welding Technology——IWT)和“智能化焊接制造工程”(Intelligentized welding Manufacturing Engineering-IWME)的概念,以系统化焊接自动化、智能化、机器人与柔性焊接等焊接先进制造技术的研究与发展领域,并探讨了焊接智能制造关键技术与发展趋势。     

焊接机器人智能化的发展

计算机技术和智能控制技术的发展推动了焊接机器人控制技术的进步。介绍了焊接机器人的发展过程和应用现状,并在传统的焊接机器人的基础上论述了智能化焊接机器人控制中的热点技术。     

弧焊机器人高速焊接工艺改进

通过空调压缩机壳体环缝的机器人焊接工艺实验，分析了高速焊工艺的诸多难点。改变弧焊电源的输出特性，配合三元气体φ(Ar)91％ φ(CO2)7％ φ(O2)2％保护工艺，实现了120cm／min的高速焊接。工艺过程稳定，焊缝成形美观，气密性试验合格率100％，能够应用于流水线大批量生产。     

对爬行式弧焊机器人立向与横向焊接工艺的研究

介绍了新型爬行式弧焊机器人对大型构件不同焊接住置的焊接工艺研究，在大量试验中主要研究了焊接速度、焊接电流、焊枪住姿等人工调节因素对焊接质量的影响，并总结了针对该系统的各因素的调整方法和量值。试验表明，参数的适当改变使该系统能有效地应用于不同位置的焊接，以保证大型构件的全位置自动化焊接的实现。     

遥控弧焊机器人语音再现技术研究

为了使弧焊机器人操作者对遥控焊接临界状态或极限不正常恃况及时监控．避免遥控焊接中断和焊接事故。依据遥控弧焊机器人工作原理和语音集成电路MSPSOC32N的语音合成算法．采用语音再现技术．设计了基于有限词汇的语音提示卡。在遥控孤焊机器人上进行了调试运行．结果表明：语音提示卡能时遥控焊接过程进行有效监控,增强遥控孤焊机器人控制系统的稳定性,提高了焊接效率。     

计算机控制管道焊接机器人屏蔽技术

在电弧强干扰下管道焊接机器人抗干扰设计成为管道焊接过程稳定性关键,其中管道焊接机器人屏蔽技术是主要影响因素之一。通过对管道焊接机器人电磁场屏蔽、屏蔽线、双绞线和屏蔽双绞线屏蔽原理分析,提出屏蔽完整性,面板孔、电连接器、电路板屏蔽和多层屏蔽等措施。提高屏蔽材料的屏蔽效能要考虑金属平板材料性质、电磁场源性质、电磁场源与金属平板的距离、屏蔽体接地等状况。以上研究成果可为管道焊接机器人制造提供理论和实践上参考依据。     

基于轨道焊接机器人的马鞍形焊缝焊接技术研究

结合自行研制的轨道式全位置焊接机器人,分析了马鞍形焊缝焊接运动轨迹及马鞍形焊接运动数学模型,探讨了其运动系统工作原理和四轴伺服驱动系统控制的柔性功能,提出了利用该机器人解决马鞍形坡口焊接的技术方案,并设计了基于示教功能和基于数学模型马鞍坡口控制器,成功应用于马鞍形坡口的现场焊接实验,取得了预期的结果。     

龙门机器人激光焊接系统研制

研制了龙门机器人激光焊接系统,对龙门机器人激光焊接系统的结构概况、技术指标、机器人、激光发生器、控制系统及操作界面做了详细的说明,同时也对该系统的实际工作状态作了介绍。     

国内焊接机器人应用的快速发展及认识误区

对国内焊接制造现状进行了分析研究,介绍了国内最近12年焊接机器人与其它工业机器人应用数量快速增长、应用行业迅速扩大的发展现状,详细剖析总结了在焊接机器人应用过程中的若干认识误区并提供了相应的解决和防范对策,以期对从事机器人焊接研究、应用、教学等工作的单位和相关人员在实际工作中有所参考和帮助。     

基于三维视觉技术的自动化焊接机器人路径规划及实例应用

基于三维视觉技术,提出了自动化焊接机器人的焊接路径规划系统。系统采用索贝尔和拉普拉斯算法两种图像处理技术计算三维扫描点云的边缘并删除离群值,获得了最小的扫描及计算时间成本。该系统还为用户提供了一个方便的界面,既可以修改焊炬取向,又能用于开发新的焊接任务。将三维视觉技术成功用于复杂几何形状工件的测量与焊接过程。