外文翻译-Weldrobotapplicationpresentcondition

我们所说的焊接机器人其实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。

这些焊接机器人中有的是为种焊接方式专门设计的，而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上种焊接工具而构成的。

在多任务环境中，台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物搬运安装焊接卸料等多种任务，机器人可以根据程序要求和任务性质，自动更换机器人手腕上的工具，完成相应的任务。

因此，从种意义上来说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。

众所周知，焊接加工要求焊工要有熟练的操作技能丰富的实践经验稳定的焊接水平它还是种劳动条件差烟尘多热辐射大危险性高的工作。

工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，减轻焊工的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。

然而，焊接又与其它工业加工过程不样，比如，电弧焊过程中，被焊工件由于局部加热熔化和冷却产生变形，焊缝的轨迹会因此而发生变化。

手工焊时有经验的焊工可以根据眼睛所观察到的实际焊缝位置适时地调整焊枪的位置姿态和行走的速度，以适应焊缝轨迹的变化。

然而机器人要适应这种变化，必须首先像人样要看到这种变化，然后采取相应的措施调整焊枪的位置和状态，实现对焊缝的实时跟踪。

由于电弧焊接过程中有强烈弧光电弧噪音烟尘熔滴过渡不稳定引起的焊丝短路大电流强磁场等复杂的环境因素的存在，机器人要检测和识别焊缝所需要的信号特征的提取并不像工业制造中其它加工过程的检测那么容易，因此，焊接机器人的应用并不是开始就用于电弧焊过程的。

实际上，工业机器人在焊接领域的应用最早是从汽车装配生产线上的电阻点焊开始的。

原因在于电阻点焊的过程相对比较简单，控制方便，且不需要焊缝轨迹跟踪，对机器人的精度和重复精度的控制要求比较低。

点焊机器人在汽车装配生产线上的大量应用大大提高了汽车器通常是电弧传感器或激光视觉传感器自动跟踪实际的焊缝轨迹。

这种方式虽然仍离不开示教编程，但在定程度上可以减轻示教编程的强度，提高编程效率。

但由于电弧焊本身的特点，机器人的视觉传感器并不是对所有焊缝形式都适用。

二是采取完全离线编程的办法，使机器人焊接程序的编制焊缝轨迹坐标位置的获取以及程序的调试均在台计算机上独立完成，不需要机器人本身的参与。

机器人离线编程早在多年以前就有，只是由于当时受计算机性能的限制，离线编程软件以文本方式为主，编程员需要熟悉机器人的所有指令系统和语法，还要知道如何确定焊缝轨迹的空间位置坐标，因此，编程工作并不轻松省时。

随着计算机性能的提高和计算机三维图形技术的发展，如今的机器人离线编程系统多数可在三维图形环境下运行，编程界面友好方便，而且，获取焊缝轨迹的坐标位置通常可以采用虚拟示教的办法，用鼠标轻松点击三维虚拟环境中工件的焊接部位即可获得该点的空间坐标在有些系统中，可通过图形文件中事先定义的焊缝位置直接生成焊缝轨迹，然后自动生成机器人程序并下载到机器人控制系统。

从而大大提高了机器人的编程效率，也减轻了编程员的劳动强度。

目前，国际市场上已有基于普通机的商用机器人离线编程软件。

如等。

图所示为笔者自行开发的基于的三维可视化机器人离线编程系统。

该系统可针对公司的机器人进行离线编程，程序中的焊缝轨迹通过虚拟示教获得，并在三维图形环境中可让机器人按程序中的轨迹作模拟运动，以此检验其准确性和合理性。

所编程序可通过网络直接下载给机器人控制器。

我国的工业机器人从年代七五科技攻关开始起步，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术控制系统硬件和软件设计技术运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆弧焊点焊装配搬运等机器人弧焊机器人已应用在汽车制造厂的焊装线上。

但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有定的距离，如可靠性低于国外产品机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距应用规模小，没有形成机器人产业。

当前我国的机器人生产都是应用户的要求，单户单次重新设计，品种规格多批量小零部件通用化程度低供货周期长成本也不低，而且质量可靠性不稳定。

因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化通用化模块化设计，积极推进产业化进程。

焊接机器人发展趋势目前国际机器人界都在加大科研力度，进行机器人共性技术的研究。

从机器人技术发展趋势看，焊接机器人和其它工业机器人样，不断向智能化和多样化方向发展。

具体而言，表现在如下几个方面机器人操作机结构通过有限元分析模态分析及仿真设计等现代设计方法的运用，实现机器人操作机构的优化设计。

探索新的高强度轻质材料，进步提高负载自重比。

例如，以德国公司为代表的机器人公司，已将机器人并联平行四边形结构改为开链结构，拓展了机器人的工作范围，加之轻质铝合金材料的应用，大大提高了机器人的性能。

此外采用先进的减速器及交流伺服电机，使机器人操作机几乎成为免维护系统。

机构向着模块化可重构方向发展。

例如，关节模块中的伺服电机减速机检测系统三位体化由关节模块连杆模块用重组方式构造机器人整机国外已有模块化装配机器人产品问市。

机器人的结构更加灵巧，控制系统愈来愈小，二者正朝着体化方向发展。

采用并联机构，利用机器人技术，实现高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的拓展，为将来实现机器人和数控技术体化奠定了基础。

意大利公司，日本等公司已开发出了此类产品。

装配焊接的生产率和焊接质量，同时又具有柔性焊接的特点，即只要改变程序，就可在同条生产线上对不同的车型进行装配焊接。

从机器人诞生到本世纪年代初，机器人技术经历了个长期缓慢的发展过程。

到了年代，随着计算机技术微电子技术网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。

工业机器人的制造水平控制速度和控制精度可靠性等不断提高，而机器人的制造成本和价格却不断下降。

在西方社会，和机器人价格相反的是，人的劳动力成本有不断增长的趋势。

联合国欧洲经济委员会统计从年至年的机器人价格指数和劳动力成本指数的变化曲线。

其中把年的机器人价格指数和劳动力成本指数都作为参考值，至年，劳动力成本指数为，增长了而机器人在考虑质量因素的情况下价格指数低于，降低了，在不考虑质量因素的情况下，机器人的价格指数约为，降低了。

这里，不考虑质量因素的机器人价格是指现在的机器人实际价格与过去相比较而考虑质量因素是指由于机器人制造工艺技术水平的提高，机器人的制造质量和性能即使在同等价格的条件下也要比以前高，因此，如果按过去的机器人同等质量和性能考虑，机器人的价格指数应该更低。

由此可以看出，在西方国家，由于劳动力成本的提高为企业带来了不小的压力，而机器人价格指数的降低又恰巧为其进步推广应用带来了契机。

减少员工与增加机器人的设备投资，在两者费用达到平衡点的时候，采用机器人的利显然要比采用人工所带来的利大，它方面可大大提高生产设备的自动化水平，从而提高劳动生产率，同时又可提升企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。

虽然机器人次性投资比较大，但它的日常维护和消耗相对于它的产出远比完成同样任务所消耗的人工费用小。

因此，从长远看，产品的生产成本还会大大降低。

而机器人价格的降低使些中