焊接机器人智能传感技术对焊接自动化的深远影响

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随着先进制造技术的发展，实现焊接自动化、智能化已成为必然趋势。目前，机器人焊接的使用已成为焊接自动化技术的主要标志。安川焊接机器人因其通用性强、工作可靠等优点，受到越来越多的关注。据国内权威数据统计分析：从事汽车制造和零部件生产的企业使用的焊接机器人比例占所有焊接机器人的76%，汽车行业点焊机器人和弧焊机器人的比例为3：2，其他制造领域大多以弧焊机器人为主。

安川焊接机器人根据焊件应用的不同可分为点焊机器人和弧焊机器人，其中安川弧焊机器人和安川点焊机器人广泛应用于制造业的各个领域。在焊接生产工作中，安川弧焊机器人焊枪需要保持一定的角度并始终指向焊缝，因此弧焊机器人需要精确的运行轨迹;安川点焊机器人一般实现点对点运动，而安川点焊机器人需要多点焊接，对运动轨迹要求不高，但需要路径优化，运动过程快速稳定。

使用安川焊接机器人进行焊接生产操作时，首先要满足端部机械手的运动要求，即控制端部机械手的运动轨迹、运动速度和加速度。我们常见的串联焊接机器人的运动被分解为单个关节或单个轴伺服系统的工作。为了保证伺服系统的高速、频繁的启停动作和精确定位，伺服系统一般采用位置、速度和加速度闭环控制方式。为了实现上述闭环控制，在机器人驱动器中安装了高精度的角度测量和速度传感器。速度传感器可以使用测速发电机或编码器，测角仪通常使用精密电位器或编码器。

除了上面提到的焊接机器人上的通用传感器外，安川弧焊机器人特有的弧焊传感器一般用于焊缝跟踪、焊接状态检测、电弧或熔池形貌检测;其中，应用最广泛的是焊缝跟踪传感器。安川点焊机器人要求端部机械手快速平稳地运动，对运行轨迹没有跟踪要求。

在焊接生产过程中，安川焊接机器人操作员需要确保焊接过程的安全性和稳定性，并控制焊接质量，因此有必要控制过程。焊接机器人的焊接过程控制包含许多参数，例如几个数量和物理数量，不仅需要大量的传感器，而且需要大量的品种。

从使用意图的角度来看，传感器可以分为两类：测量焊接机器人自身状态的内部传感器，以及安装在安川焊接机器人上进行某些操作（例如对焊缝进行主动监控）的外部传感器。

1.安川焊接机器人中的传感器包括：方位角，视点传感器，速度，角速度传感器，加速度传感器等。

2.安川焊接机器人外部传感器包括：视觉传感器、力传感器、触觉传感器、接近传感器等。

为了保证安川焊接机器人的产品质量，焊缝跟踪传感器、熔深控制传感器等的使用也归功于外部传感器。此外，焊接变位机

是焊接机器人系统应用的重要组成部分，当用伺服电机驱动变位机时，它们常用于接近开关中，以检测焊接变位机的工作原点。由于伺服电机本身有编码器，对焊接系统的定位精度没有特殊要求，不再有外部位置和速度传感器，伺服电机自带编码器即可完成电机旋转位置和转速检测。