机器人焊接

全位置智能焊接机器人研究及应用

北京石油化工学院研究开发的具有自主知识产权的系列化无导轨、有导轨及柔性导轨全位置智能焊接机器人，包括焊接机器人机械机构、自动跟踪、焊缝轨迹示教、焊接工艺参数管理系统等关键技术的研究，其产品已在多个国家重大工程项目中得到应用。

焊接机器人在焊接生产中可大大提高生产设备的自动化水平、焊接质量和生产效率，保证焊接过程的稳定性和产品的一致性，减小劳动强度，同时又可提升企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。自20世纪90年代以来，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。焊接机器人的制造水平、控制速度和控制精度、可靠性等不断提高，而焊接机器人的制造成本和价格却不断下降。

和焊接机器人价格相反的是，焊工的劳动力成本有不断增长的趋势，劳动力成本的提高为企业带来了不小的压力，因而焊接机器人价格指数的降低又恰巧为其进一步推广应用带来了契机。

笔者所在团队从事焊接机器人及其相关技术研究已有10余年，先后承担了九五“863”项目和十五“863”重大科研项目，已研制出无导轨、有导轨和柔性导轨等三个系列多种全位置焊接机器人产品，并在国家体育场“鸟巢”工程等国家重大工程项目中得到应用，目前正在积极推进焊接机器人的产业化。

无导轨全位置焊接机器人研究

为适应石油石化、冶金建设、船舶制造及压力容器制造等行业要求现场安装制造、焊接施工量大、焊缝不规则及焊接工艺复杂等特点，在九五“863”项目研究成果基础上，研制出了BIPT-3全位置智能焊接机器人、BIPT-5无导轨全位置焊接机器人和QB-1轻便型无导轨全位置焊接机器人等多种无导轨全位置焊接机器人。

1.无轨道全位置焊接机器人机构特点

为了能在焊接工件表面直接吸附行走，无导轨磁轮自由行走式焊接机器人行走机构采用行车式四磁轮柔性行走机构，该机构主要由底板与左右两侧磁轮箱组成，底板与左右两侧磁轮座间通过铰链机构柔性连接，如图1所示。磁轮箱中的磁轮由交流伺服电机通过减速器驱动。