近日，江蘇供水集團在供水管網改造一期工程施工現場，開始將“焊接機器人”應用于供水管道施工。該技術工作效率較傳統焊接工藝提高3倍，一次焊接合格率近100%。那么，焊接機器人是如何完成工作的呢？與人工操作相比有哪些優勢？

焊接機器人的工作原理

焊接機器人主要應用于工業制造領域，是工業機器人家族的“主力軍”，但它不是一個完整的機器人，只是一個機械臂。

焊接機器人通常在特定環境下完成某一工序的單一操作，其工作原理非常簡單，包括“示教”和“再現”。“示教”是指操作者親自操作機器人完成一系列制定好的動作，機器人將這些動作以機器語言的形式保存下來。“復制”的過程是機器人按順序執行記錄的機器語言。

值得一提的是，焊接機器人還可以根據操作人員預先編寫的程序自行更換焊接工具，實現各種焊接工藝操作，甚至可以實現抓取物體、搬運、安裝、卸載等多樣化任務。

焊接機器人的優點

1.機器人接管焊接以保護工人的健康。

作為一項復雜的焊接技術，焊接過程中會根據各種工藝產生不同程度的電磁場、強光、有毒氣體、射線和金屬飛屑，影響焊工身體健康，導致電光性眼炎、塵肺、中毒、呼吸道等疾病，甚至有致癌、不育風險。如今，雖然工廠條件有所改善，但電弧焊對健康的威脅仍然難以解決。用機器人代替人力可以幫助工人擺脫惡劣的工作環境，保證個人健康。借助網絡通信和遠程監控技術，操作人員可以實現對機器的遠程控制，在核輻射、深水和有毒環境中實現有效焊接。

2.更高效地節省人力

熟練的焊工可以憑經驗調整焊件因溫度變化而產生的變形，保證焊件質量。這種應對復雜工作條件的能力一直被認為是不可替代的。然而，隨著電弧傳感器和激光跟蹤器的發展，焊接機器人可以通過編程適度調整焊槍位置，通過實時焊接跟蹤調查來焊接復雜產品。如果形狀過于復雜，可以通過擴大焊接機器人自身的工作空間，或者移動旋轉大型工件，使工件上的焊接部分進入機器人的工作空間來解決。也就是說，機器人可以無死角工作，大大提高了工作效率和焊接合格率。

焊接機器人的應用場景

截至2019年，中國焊接機器人近40%用于汽車行業，其中60%以上集中在汽車焊接車間；其次是3C電子行業，占比近12%。北京市石景山區供水管網改造一期工程也是我國焊接機器人應用領域的一次突破性嘗試。雖然目前焊接機器人設備成本相對較高，關鍵技術仍被國外壟斷，但中國自主設計的焊接機器人在質量方面還是給出了令人滿意的答案。此外，其背后的技術突破也具有非同尋常的意義。