乔 佳，高党寻，姚启明，王龙兵

（清华大学基础工业训练中心，北京100084）

0 前言

近年来，随着我国劳动力成本的逐渐提升，以廉价劳动力为支撑的“中国制造”经济模式难以为继，越来越多的加工制造企业关注以焊接机器人为代表的焊接自动化技术[1]。根据国际机器人联合会（IFR）2015年的统计数据，截止2020年，工业机器人将达到26.8万台，约30%的工业机器人会被应用到焊接领域[2]。焊接作为工业中的“钢铁裁缝”，是工业生产中非常重要的加工手段，焊接质量好坏对产品质量起决定性作用，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接工作环境非常恶劣。随着先进制造技术的发展，实现焊接产品的自动化、柔性化与智能化成为必然趋势，采用机器人焊接成为焊接技术自动化的主要标志[3]。

机器人焊接技术经过十几年的应用实践，已具有一定规模，但与我国焊接生产总体需求相差甚远。对于清华大学基础工业训练中心材料成型实验室KUKA弧焊机器人实践教学而言，仅仅让学生掌握弧焊机器人基本操作与编程远远不够，探究式学习尤为重要。因此，在此基础上加入基本焊接工艺参数调节环节，不仅使学生了解KUKA弧焊机器人的组成和功能，以及基本操作与编程，还可以让学生通过调节焊接工艺参数来了解其对焊缝成形质量的影响，进而更全面、更深刻地认识机器人弧焊。

1 教学方案与实践内容

1.1 KUKA弧焊机器人实践资源与设备

弧焊机器人实训室自2015年开建，目前占地面积近百平方米，设备资产300余万元，实训室场地规划如图1所示。……