戴建明 韩沛文 蒋林

摘要：弧焊智能化是对电弧焊接各环节进行智能化，传统的示教加再现的焊接机器人已无法满足要求，必须构建智能化弧焊机器人系统。对工业机器人控制、机器人视觉、六维力矩传感、激光2D/3D焊缝传感、高频逆变弧焊电源、机器人弧压调高技术、机器人弧焊工艺技术方面进行了研究。

关键词：弧焊智能化;焊接机器人;焊缝跟踪;弧压调高

0    前言

弧焊智能化是对电弧焊接各环节进行智能化，包括：焊接前期的工艺准备、工件导入、夹具动作的智能化;焊接过程的焊缝寻位、焊缝实时跟踪、工艺参数及焊接姿态实时调整、焊接质量实时检测智能化;焊接后期的自动焊接质量检测智能化等。对于复杂结构件的弧焊智能化系统主要是由焊接机器人、机器人视觉及焊缝跟踪、机器人焊接电源、智能控制系统、信息处理系统构成，并具有焊缝自主寻位、路径自主规划、焊接工艺参数自行优化及过程自适应控制、焊接质量在线检测以及生产自动安排的智能化功能。

目前市场应用中的焊接机器人仍然是示教加再现，其焊接路径和工艺参数都是预先设置的，对作业的一致性要求非常严格，在焊接过程中缺少对外部信息变化的实时反馈和实时调节功能。然而焊接过程中的环境和条件的变化是不可避免的，如焊接工件加工和装配误差造成接头位置、焊缝间隙和尺寸的分散性，示教轨迹与实际焊缝的差异、焊接过程中热变形、熔透及焊缝成型不稳定等因素都会引起焊接质量的波动，并导致焊接缺陷的产生。……